FI98346C

FI98346C - Method and apparatus for cutting a moving paper web edge

Info

Publication number: FI98346C
Application number: FI941505A
Authority: FI
Inventors: Esko Tuori
Original assignee: Enfoplan Oy
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1997-06-10
Also published as: FI98346B; FI941505A; EP1007280B1; EP1007280A1; WO1997011814A1; FI941505A0

Description

9834698346

MENETELMÄ JA LAITTEISTO LIIKKUVAN PAPERIRAINAN REUNAN LEIKKAAMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR CUTTING THE EDGE OF A MOVING PAPER WEB

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen paperirainan reunanleikkaukseen.The invention relates to a paper web edge cut according to the preamble of claim 1.

Patenttihakemuksesta GB-2044658 tunnetaan levyn reunan leikkaus pyöriviä kiekkoja käyttäen. Levy liikkuu järjestelyyn kuuluvan pöytäosan ylitse kiekkoterien suorittaessa leikkauksen. Poisleikattavia reunaosuuksia ja koko liikkuvaa levyä tuetaan alta päin tason avulla. Lisäksi puhallussuuttimien avulla suunnataan ilmavirta levyn alle levyn kulkusuunnassa helpottamaan reunakaistojen johtamista keräyselimiin.Patent application GB-2044658 discloses cutting the edge of a plate using rotating discs. The plate moves over the table part included in the arrangement as the disc blades perform the cut. The cut-out edge portions and the entire moving plate are supported from below by means of a plane. In addition, the blow nozzles direct the air flow under the plate in the direction of travel of the plate to facilitate the guiding of the edge strips to the collecting members.

Ennestään tunnetaan suomalaisesta patentista 12457 vesisuihkun avulla tapahtuva reunan leikkaus. Suomalaisista kuulutusjulkaisuista 83106 ja 88417 tunnetaan paperirainan viistoleikkaus eli lähinnä poikittaissuuntainen katkaisu vesisuihkun avulla.Edge cutting by means of a water jet is already known from Finnish patent 12457. The Finnish advertisement publications 83106 and 88417 are known for the oblique section of a paper web, i.e. mainly the transverse cutting by means of a water jet.

Patentin 12457 mukaista ratkaisua voidaan käyttää, kun paperi-radalla on hiljainen nopeus ja leikkaus tapahtuu lähellä märkä-päätä. Tällöin leikkauksesta aiheutuvat voimat eivät juurikaan vaikuta rainan etenemiseen. Sen sijaan on todettu kuivatun paperirainan leikkaamisen olevan vaikeata ratanopeuksien noustessa. Varsinkin paperia päällystettäessä, tulee reunan leikkaus suoritettavaksi vasta päällystyksen jälkeen, jolloin rainan reunasta poistetaan päällystysrajän käsittävä epätasainen reunakaista. Päällystämisen jälkeen suoritetun leikkauksen johdosta radalla etenevä raina on tasalaatuista reunaan asti.The solution of patent 12457 can be used when the paper web has a quiet speed and the cutting takes place close to the wet end. In this case, the forces caused by the shear have little effect on the advancement of the web. Instead, it has been found that it is difficult to cut the dried paper web as web speeds increase. Especially when coating paper, the edge cutting only needs to be performed after coating, whereby an uneven edge band covering the coating border is removed from the edge of the web. Due to the cut made after coating, the web advancing on the track is of uniform quality up to the edge.

On todettu, että suurnopeuksinen vesisuihku aiheuttaa nopeasti liikkuvan rainan reunaan jarruttavia voimia, jotka estävät tavanomaisen vesisuihkuleikkurin käytön. Raina käyttäytyy epämääräisesti ja ratakatkojen mahdollisuus kasvaa.It has been found that a high velocity water jet produces braking forces at the edge of a rapidly moving web which prevent the use of a conventional water jet cutter. The web behaves vaguely and the possibility of line breaks increases.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla ratkaistaan esitetty probleema ja keksinnölle on ominaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.The method and apparatus according to the invention solve the problem presented and the invention is characterized by what is stated in the claims.

Esillä olevan keksinnön etuina voidaan pitää, että rainan reu- 2 98346 naan saadaan synnytetyksi riittävästi vastavoimia, jotka kompensoivat vesisuihkun aiheuttamat haitalliset rainaan kohdistuvat voimat. Leikkaus voidaan suorittaa kuivatulle ja päällystetyllekin paperirainalle, joka liikkuu jopa yli 20 m/s. Leikkausreunalle on helposti suoritettavissa jälkikäsittely, koska reunan asema on vakaa leikkauksen jälkeen keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa käytettäessä.It is an advantage of the present invention that sufficient counter forces are generated at the edge of the web to compensate for the detrimental forces on the web caused by the water jet. The cutting can be performed on both dried and coated paper web, which moves up to more than 20 m / s. Post-treatment can be easily performed on the cutting edge, because the position of the edge is stable after cutting when using the method and apparatus according to the invention.

Seuraavassa keksintöä selitetään viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossaIn the following, the invention will be explained with reference to the accompanying drawing, in which

Kuvio 1 esittää laitteistoa vinosti nähtynä.Figure 1 shows the apparatus seen obliquely.

Kuvio 2 esittää laitteistoa sivulta nähtynä.Figure 2 shows the apparatus seen from the side.

Kuvio 3 esittää leikkauksessa käytettävää tasoa.Figure 3 shows the plane used in the section.

Kuviossa 1 paperiraina 1 kulkee vasemmalta oikealle ja sen reunasta leikataan pois kaista 2. Leikkaukseen käytetään suurnopeuksista vesisuihkua, jonka suutinosa 3 on hyvin lähellä, noin 1 mm:n etäisyydellä rainasta 1. Leikattu kaista 2 johdetaan kanavaan 11, johon aiheutetaan reunakaistaa kuljettava ilmavirtaus, joka varmistaa kaistan poiskulkeutumisen. Kanavan 11 suulla on (ei näytetty) valokennolla toteutettu valvontalaite, joka havaitsee kaistan 2 virheliikkeet esim. kulkeutumisen rainan 1 mukaan ja tällöin laukeaa erilaisia toimintoja, kuten ilmapuhalluksia, jotka pyrkivät ohjaamaan kaistaa 2 kanavaan 11 tai sen epäonnistuessa lopulta suutin 3 vedetään sivuun ja lopetetaan reunakaistan leikkaus. Leikatun kaistan 2 kulkeutuminen rainan 1 mukaan aiheuttaa välittömän ratakatkosmahdollisuuden ja tällainen mahdollisuus on varo-laitteiden avulla yritettävä torjua.In Fig. 1, the paper web 1 runs from left to right and a strip 2 is cut off at its edge. A high-speed water jet with a nozzle part 3 very close at a distance of about 1 mm from the web 1 is used for cutting. ensures lane departure. At the mouth of the duct 11 there is a monitoring device (not shown) implemented with a photocell, which detects the error movements of the band 2, e.g., drifting according to the web 1 and triggers various functions, such as air blows. cutting. The passage of the cut strip 2 according to the web 1 causes an immediate possibility of a track break, and such a possibility must be prevented by means of safety devices.

Leikkaava vesi johdetaan suuttimelle 3 putkistoa 6 pitkin.The cutting water is led to the nozzle 3 via the piping 6.

Koko laite on runkopalkin 7 varassa ja palkkia siirtämällä sivusuunnassa säädetään leikkauslinjaa. Putkea 5 pitkin johdetaan ilmasuihku leikkauskohtaan, jolloin leikkauspöly ja paperin pinnasta irtoava päällyste ja päällystepöly kulkeutuvat kanavan li kohdalle ja imun vaikutuksesta kanavaan. Leikkauslinjalle on asennettu jälkikäsittelylaite, joka koostuu rainan molemmin puolin juuri reunan kohdalle asennetuista jälkikäsittelypaloista 9 ja 10. Paloissa 9,10 on tulevaa rai-naa kohti suunnatut terävät särmät, jotka pyyhkäisevät rainan 3 98346 pinnalta liiaksi kohoavat osat. Lisäksi palojen keskivaiheilta puhalletaan ilmaa palojen ja rainan väliseen tilaan ja vältetään näin täysi liukukontakti. Ilmapuhalluksen suunta kummankin palan ja rainan väliin on lievästi käännetty rainalta 1 ulospäin, jolloin puhallusjäte menee kanavaan 11. Putkea 8 myöten laitteelle tuodaan paineilmaa. Alempi pala 10 on kiinnitetty tasoon 4, ylempi pala 9 on kiinni itse laitteistossa.The entire device rests on the frame beam 7 and by moving the beam sideways the cutting line is adjusted. An air jet is led along the pipe 5 to the cutting point, whereby the cutting dust and the coating and coating dust detached from the surface of the paper travel to the channel li and, due to the effect of suction, into the channel. A post-processing device is mounted on the cutting line, consisting of post-processing pieces 9 and 10 mounted on both sides of the web just on the edge. In addition, air is blown from the middle stages of the pieces into the space between the pieces and the web, thus avoiding full sliding contact. The direction of the air blowing between each piece and the web is slightly turned outwards from the web 1, whereby the blowing waste enters the duct 11. Compressed air is introduced into the device along the pipe 8. The lower piece 10 is attached to the plane 4, the upper piece 9 is attached to the apparatus itself.

Jälkikäsittelylaitteisto on joustavasti kiinni palkissa 7 (ei näytetty) siten, että pala 9 kannattelee laitteistoa vapaasti rainan 1 päällä lähes kitkattomasti, palan 9 alle muodostetun ilmatyynyn varassa. Rainan reunaa kuivataan infrapunalämmit-timen 12 avulla, jolla mahdollista vesisuihkusta tullutta kosteutta vähennetään.The finishing apparatus is resiliently attached to the beam 7 (not shown) so that the piece 9 supports the apparatus freely on the web 1 almost frictionlessly, on an air cushion formed under the piece 9. The edge of the web is dried by means of an infrared heater 12, which reduces any moisture coming from the water jet.

Kuviossa 2 on koko laitteisto suoraan sivulta kuvattuna kanava 11 osittain leikattuna. Raina 1 kulkee tason 4 yläpuolella lähes tasoon 4 koskettaen. Leikkaus ja jälkikäsittely tapahtuvat kanavan 11 suuaukon yläpuolella.Figure 2 shows the entire apparatus directly from the side, the channel 11 being partially sectioned. The web 1 passes above the plane 4 almost touching the plane 4. The cutting and finishing take place above the mouth of the channel 11.

Kuviossa 3 on esitetty vesisuihkuleikkauksen onnistumisen kannalta merkittävä leikkauspöytä, joka on taso 4 ja joka sopivimmin sijoitetaan rainan alapuolelle leikkauskohtaan.Figure 3 shows a cutting table, which is important for the success of water jet cutting, which is level 4 and which is preferably placed below the web at the cutting point.

Rainan 1 läpäisevä vesisuihku ohjautuu reiän 14 kautta pois.The water jet passing through the web 1 is directed away through the hole 14.

Alempi jälkikäsittelypala 10 sijoitetaan koloon 15. Tason alapinnalla on L-muodossa kanava 13, johon johdetaan paineilmaa. Kanavasta 13 paineilma pääsee purkautumaan L-muotoisen listan 16 alta syvennyksiä 17 pitkin vinosti rainan etenemis-suuntaan nähden rainan alapuolelta ulos. Syvennyksiä 17 erottaa toisistaan harjanteet 15. Kun paineilma syvennyksissä 17 virtaa nopeammin kuin raina ja ilma pääsee purkautumaan syvennyksistä laajempaan tilaan eli ulos, syntyy syvennysten kohdalle alipaine, joka vetää rainaa 1 tasoa 4 kohti. Syvennyksille 17 valittu sivulle ja samalla eteenpäin oleva suunta ' aiheuttaa rainaan 1 oikeansuuntaisia voimia, jotka kompensoi vat vesisuihkusta aiheutuvat voimat, joiden johdosta rainan kulku muutoin häiriytyisi.The lower finishing piece 10 is placed in the cavity 15. On the lower surface of the plane there is an L-shaped duct 13 into which compressed air is introduced. From the duct 13, compressed air can escape from below the L-shaped strip 16 along the recesses 17 obliquely outwards from below the web in the direction of travel of the web. The recesses 17 are separated by ridges 15. When the compressed air in the recesses 17 flows faster than the web and air can escape from the recesses into a wider space, i.e. out, a vacuum is created at the recesses, which pulls the web 1 towards the plane 4. The lateral and forward direction selected for the recesses 17 causes forces in the right direction on the web 1, which compensate for the forces caused by the water jet, as a result of which the flow of the web would otherwise be disturbed.

Tason 4 avulla muodostetut kompensointivoimat ovat välttämättömiä, jotta raina kestäisi häiriytymättä jatkuvaa vesisuihku- 4 0Q7 Α ζ . · V v leikkausta käytännössä esiintyvillä rainanopeuksilla. Suoritusmuotoina kuvioissa 1 ja 2 esiintyvät jälkikäsittelylaitteet ovat välttämättömiä luotettavan leikkaustoiminnan vuoksi ja niiden tarpeellisuus riippuu leikattavan rainan laadusta.The compensating forces generated by the level 4 are necessary for the web to withstand without interruption a continuous jet of water 4 0Q7 Α ζ. · V v shear at practical web speeds. The post-processing devices shown in Figures 1 and 2 as embodiments are necessary for reliable cutting operation and their necessity depends on the quality of the web to be cut.

Kuivattua paperirainaa leikattaessa niitä yleensä tarvitaan pölyn, päällystysmateriaalin ja reunan siistimisen vuoksi.When cutting a dried paper web, they are usually needed for dust, coating material and edge cleaning.

Ilmassa leijuvat hiukkaset eivät saa alkaa keräytyä leikkaus-laitteiston pinnalle, jolloin ne ennen pitkää ulottuisivat kontaktiin rainan kanssa aiheuttaen ratakatkon. Pölyt ja vesisumu pitää siis puhaltaa ja imeä pois leikkauskohdasta kun halutaan varma pitkäaikainen toiminta.Particles floating in the air must not start to accumulate on the surface of the cutting equipment, in which case they would soon extend into contact with the web, causing a track break. Dust and water mist must therefore be blown and sucked off at the cutting point when safe long-term operation is desired.

Taso 4 on esitetty vain rainan alapuolella, se voi sijaita kummallakin puolen rainaa. Taso on edullisimmin valmistettu kulutusta kestävästä materiaalista tai pinnoitettu sellaisella materiaalilla. Jälkikäsittelylaitteita 9,10 ja 12 saatetaan tarvita joko vain toisella puolen rainaa tai molemmilla puolin.Level 4 shows just below the web, it may be located on both sides of the web. The level is most preferably made of or coated with a wear-resistant material. Post-treatment devices 9,10 and 12 may be needed either on one side of the web or on both sides.

·· ari . <i*l. l i » H·· Ari. <I * l. l i »H

Claims

98346

A method for performing longitudinal peeling cutting of the edge (2) of a movable paper or film web (1), wherein the cutting is performed by a jet of water passing through the web and the web is supported at the cutting point on at least one side, characterized in a strong air blowing into the space between the web and the plane thus causing forces to pull the web (1) parallel to the plane of the web both forwards and towards the edge.

Method according to Claim 1, characterized in that air is blown at a speed higher than that of the web (1).

Method according to Claim 1, characterized in that the air flow is directed by means of guides (15) on the surface of the plane (4).

Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the removal of the cut edge band (2) is assisted by an air flow faster than the speed of movement of the band (2) caused to the outlet channel (11).

5. An apparatus for moving paper or the like, the film web (1), edge cutting, in which the cutting is carried out through the web directed water jet cutting line (14) down close to the surface of the web the water jet nozzle (3), using, and wherein the web is supported at least on one side of the intersection of the environment, characterized in that the apparatus comprising as a support member a plane (4) placed parallel to and in contact with the web, an air duct (13) for directing air into the space between the plane (4) and the web and guides (15) on the surface of the plane (4).

Apparatus according to claim 5, characterized in that it comprises a suction channel (11) for transporting the cut edge band (2). 98346

Apparatus according to Claim 6 or 7, characterized in that most of the plane (4) is located after the cutting point (14) in the direction of the web. PATENKRAV