FI117863B - Menetelmä ja laite rainan päänviennissä paperi- tai kartonkirainan rullauksessa - Google Patents

Description

117863

Menetelmä ja laite rainan päänvieimissä paperi-tai kartonkirainan rullauksessa Förfarande och anordning i samband med spetsdragningen av banan vid rullningen av en pappers- eller kartongbana 5

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetel-10 mä.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 4 johdanto-osan mukainen laite.

15 Tekniikan tasosta tunnetusti paperirainan rullauksen yhteydessä käytetään rullaus- sylinteriä, joka on varustettu sektorityyppisillä imuvyöhykkeillä eli imusylinterin : vaipassa sijaitsevien reikien läpi tapahtuu vain osalla sylinterin kehää tietyn sektorin alueella. Eräs tekniikan tasosta tunnettu järjestely paperirainan rullauksessa, jossa käytetään rullaussylinteriä, joka on varustettu imuvyöhykcsektorilla, on esi- ...t 20 tetty Fl-patenttijulkaisussa 74446. Tunnetuissa järjestelyissä, joissa imuvyöhyke • * · ; _·, on muodostettu sektoriksi, ei pystytä juurikaan poistamaan pyörivän sylinterin • · · • · · * synnyttämää rajakerrosilmavirtausta. Lisäksi tunnetuissa sovelluksissa imuvyöhy- * * * * * kesektori sijaitsee sylinterin pituussuunnassa eli rainan leveyssuunnassa rainan : ulkopuolella, mistä johtuen päänviennin aikana päänvientinauha on jouduttu oh- * · 25 jamaan sivuun eli vyöhykkeen alueelle puhalluksella. Imuvyöhykesektorin paikka • · · ei useinkaan ole optimaalinen myöskään sylinterin kehällä, koska päänvientinauha ei tyypillisesti osu päänviennissä imusektorin alueelle. Mikäli päänvientinauha ei l "l osu imuvyöhykkeelle, päänvientinauha luisuu ulos koneesta hoitopuolelle eikä * siten mene rullaussylinterin ja tampuuriraudan väliseen nippiin eli pito-30 /vetopisteeseen. Nauha voi myös suuntautua koneen keskelle päin ja sujahtaa nip- • · · . piin jostakin ennalta arvaamattomasta kohdasta. Tästä seuraa, löysän nauhan mää- • · * ···*.· ···*·' • · t i _ . 2 117863 rä on sattumanvarainen. Löysän nauhan kiristäminen pidentää pään vientiin kuluvaa aikaa tarpeettomasti. Useinkaan se ei edes onnistu, vaan katkeaa hulmutessaan (engl. flap and flutter) koneen muihin rakenteisiin. Epäonnistuneiden päänvien-tiyritysten jälkeen on päänvientireittiä siivottava katkenneista päänvientinauhoista 5 uusien yritysten mahdollistamiseksi, mikä puolestaan edelleen tarpeettomasti lisää päänvientiaikaa. FI-patentista 74446 tunnettu järjestely on tarkoitettu ensisijaisesti rullauksen avuksi, jotta rullauksen nopeutta voitaisiin tarvittaessa nostaa. Tämä tunnettu järjestely ei esitä rainan päänvientiä.

10 Tekniikan tasosta tunnetuissa järjestelyissä on reiät, joiden kautta imuvaikutus on sovitettu aikaansaatavaksi, sijoitettu yleensä uritettujen sylinterien urien välisille kannaksille.

Paperirainan päänvientiin jälkikäsittelylaitteiden osalta liittyvän tekniikan tason 15 osalta voidaan viitata esim. Fl-patenttijulkaisuun 98742, jossa on esitetty menetelmä ja laitteisto paperirainan päänviennissä paperin pintakäsittelylinjalla. Tässä tunnetussa järjestelyssä on pintakäsittelylinjan paperinjohtotelat ja pintakäsittely-tela varustettu imusektorilla ja puhallussektorilla, joita käyttämällä pystytään imusektorin avulla kiinnittämään päänvientinauha luotettavasti revitettyyn telapin-20 taan ja imun avulla voidaan varmistaa päänvientinauhan vedon oikeasuuntaisuus Ϊ .1. ja vedon ohjautuvuus ja puhallussektorin avulla vältetään ilmafilmin muodostu- ··· minen paperirainan ja telan välille ja puhalluksen avulla irrotetaan päänvienlinau- • · · · ·;··· ha telan pinnalta.

• * • · · • 1 * • « : ; 25 Keksinnön päämääränä on luoda menetelmä ja laite rainan päänviemiseksi paperi- tai kartonkirainan rullauksen yhteydessä, jossa edellä kuvatut tunnettujen jäijeste- ·« • 1·· lyjen epäkohdat on eliminoitu tai ainakin minimoitu.

tn • · • · * ·;··* Keksinnön eräänä erityisenä päämääränä on luoda järjestely, jota käytettäessä :***: 30 päänvientinauha saadaan hyvin kiinnittymään rullaussylinterim ja päänvientinau- * 1 1 : .·. hän ohjautuminen rullausnippiin on taattu.

• 1 1 • 1 1 · » 3 117863

Keksinnön eräänä toisena päämääränä on saada aikaan järjestely, jossa päänvien-tinauha saadaan osumaan rullaussylinterin imuvyöhykkeeseen sekä kehänsuun-nassa että sivusuunnassa.

5

Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

10 Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisesti rullaussylinterin yhteyteen jäljestetään imuvyöhyke, joka ulottuu koko sylinterin kehälle sekä sijaitsee rainan alueella rainan leveyssuunnas-15 sa eli sylinterin pituussuunnassa, jolloin myös rainan päänvientinauha osuu imu-vyöhykkeen alueelle myös sivusuunnassa ilman puhalluksien tms. välityksellä toteutettavaa siirtoa. Nauha pyritään saamaan pitopisteeseen mahdollisimman kireänä (= ilman löysää).

20 Keksinnön mukaisen järjestelyn edullisen piirteen mukaisesti aukot imuvaikutuk- • i · * : .·. sen aikaansaamiseksi eli imureiät on sijoitettu uritetun sylinterin urien pohjalle, * # · ^ fl » sopivimman tiheällä reikäjaolla. Näin pystytään pyörivän sylinterin ja liikkuvan • · · · ·;·<; radan synnyttämät rajakerrokset poistamaan tai vähentämään merkityksettömiksi, ;1·.· jolloin päänvienti on varmatoimista.

25 • 2 1

Keksinnön edullisen sovelluksen mukaisessa järjestelyssä rullaussylinterin yhdellä ♦ · j kierroksella syntyvä rajakerros poistetaan samalla kierroksella ja samalla imetään * · · · ϊ.,.ϊ päänvientinauhan mukana kulkeutuva ilmamäärä. Tällöin imuvyöhykkeen kautta * ·;··· imettävä ilmamäärä sopivimmin ylittää sylinterin rajakerroksessa kulkeva ilma- :3: 30 määrän, jolloin tällä niin sanotulla rajakerroksen yli-imemisellä varmistetaan, että ··· • 9 X alipainevaikutus eli matalampi staattinen paine ulottuu rajakerroksen ulkopuolelle, 2 • 1 · 3 * 1 1 1 4 : 117863 jolloin päänvientinauha saadaan lähemmäksi sylinteriä ja kiinnittymään rullaussy-linterin pintaan. Tällä nk. yli-imemisellä imetään myös päänvientinauhan mukana kulkeutuva ilma.

5 Keksinnön mukaisessa järjestelyssä päänvientinauha saadaan varmatoimisesti kiinnittymään rullaussylinteriin ja päänvientinauhan nippiinmeno on varmatoimista. Kun keksinnön mukaisesti imuvyöhyke on sijoitettu raina-alueelle rainan leveyssuunnassa, saadaan päänvientinauha osumaan rullaussylinterin imuvyöhykkee-seen ilman sivusiirtoa, jolloin ei tarvita erillisiä välineitä päänvientinauhan siirtä-10 miseksi sivusuunnassa. Lisäksi keksinnön mukaisessa järjestelyssä päänvientinauha osuu kehän suunnassa aina imuvyöhykkeelle, koska imuvyöhyke ulottuu ^ koko kehälle.

Keksinnön edullisen sovelluksen mukaisesti imureiät on sijoitettu sylinterissä ole-15 vien urien nk. ventaurien pohjalle, jolloin paperi kiinnittyy sylinterin pintaan, koska nippiin mentäessä ei urassa vallitsevassa paineessa esiinny epäjatkuvuutta.

Näin sijoittamalla reiät uran pohjalle saadaan rainaa sylinteripinnassa kiinnipitävä voima suuremmaksi, koska uran pinta-ala rainaa vasten on suurempi kuin yksittäisen reiän. Rainan kiinnittymisen jälkeen sylinterin pintaan paineurassa on suunnil- , ·; ·. 20 leen samaa luokkaa, kuin jos raina peittäisi yhden reiän.

• « * • · • · · ·1

* * * · .J

····;.

Keksinnön edullisten lisäpiirteiden mukaisesti imuvyöhykkeen leveys sylinterin • · · « pituussuunnassa eli rainan leveyssuunnassa on rainaleveyttä pienempi, edullisesti : 2 - 4 kertaa päänvientinauhan leveys, imureikien etäisyys toisistaan rullaussylinte- • · :***: 25 rin kehän suunnassa on noin 10 - 100 mm, edullisimmin 15 - 25 mm ja imuaukko- * · · jen halkaisija on 1 -10 mm, edullisesti 2-4 mm, rullaussylinterin urat ovat esim.

j*·.. 1-3 mm leveät, tyypillisesti 1,5 - 2,5 mm ja urien syvyys on 1 - 8 mm, tyypilli- :##>ϊ sesti 3,5 - 4,5 mm ja urien etäisyys toisistaan on 5 - 100 mm, tyypillisesti 6 - 25 * mm. Ilman nopeus imuvyöhykkeen reiässä on 20 - 200 m/s, edullisesti 50 - 100 30 m/s ja imuvyöhykkeen läpi imettävä ilma kuljetetaan ulos rullaussylinterin akse- « « * ' lissa sijaitsevasta reiästä tai muulla sopivalla tavalla. Akselin päästä ilma kuljete- • « * • · ♦ ♦ 5 117863 taan putkea pitkin puhaltimelle tai vaihtoehtoisesti voidaan imeä ilma sylinterin päästä sylinterin laipan läpi erillisellä imulaatikolla, josta se viedään puhaltimille. Yleensä imuvyöhyke on paperikoneen jommassakummassa reunassa telapäädyn alueella, mutta se voi sijaita myös mielivaltaisella linjalla koneen reunojen välillä.

5

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen kuvioihin viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

10 Kuviossa 1 on kaaviollisesti esitetty päänvientinauhan päänvientitilanne rullaimel- la erään keksinnön edullisen sovellusesimerkin mukaisesti.

Kuviossa 2A on esitetty kaaviollisesti keksinnön erään sovellusesimerkin mukaisesti käytettävää rullaussylinteriä.

15

Kuviossa 2B on esitetty kaaviollinen osasuurennos kuviosta 2A kohdasta A.

Kuviossa 2C on esitetty kaaviollinen poikkileikkausosakuvanto rullaussylinterin ja tampuuriraudan välisestä nipistä.

··· 20 • t · • · « : Kuviossa 3 on esitetty kaaviollisesti rajakerros rullaimessa.

• ♦ · tti · · .

* 1 * »(!· ·;··· Kuviossa 4 on esitetty kaaviollisesti eräs mittaustulos liittyen rullaussylinterin ·1·.· rajakerroksiin.

25 «··

Kuviossa 1 esitetyssä kaaviollisessa sovelluskuvassa rullaimen päänvientitilan- ·· I*.. teestä johdetaan päänvientinauha W paperinjohtotelan 11 tai vastaavan kautta rul- • · · laussylinterille 10, jossa se kiinnittyy rullaussylinterin 10 imuvyöhykkeen 20 väli- ·...: tyksellä rullaussylinterin 10 pintaan ja imuvyöhykkeen 20 välityksellä raina joh- ·***· 30 detaan rullaussylinterin 10 ja rullausakselin 12 väliseen rullausnippiin, josta pään- « · » ; vientinauha käännetään rullaussylinterille 12 uuden rullauksen aloittamiseksi.

• · · • · · · · 6 117863

Paperinjohtotelan 11 tuntumaan on jäljestetty päänvientinauhan W johtamista varten hihnakuljettimet 15, 16, jotka ovat sinänsä toiminnaltaan alan ammattimiehelle tunnetut. Rullaussylinterin 10 toisesta päädystä johtaa imuputki 13 puhaltimelle 14 rullaussylinterin sisäpuolelta aikaansaatavan imun välityksellä imu-5 vyöhykkeen aikaansaamiseksi imuvyöhykkeelle 20. hnuvyöhyke 20 on rullaussy-linterillä 10 sijoitettu rullaussylinterin 10 pituussuunnassa eli rainan leveyssuunnassa sille alueelle, jolla normaali ajotilanteessa (ei esitetty) täysleveä raina kulkee.

10 Kuvion 2A mukaisesti rullaussylinteri 10 käsittää päädyt 17,18, joiden välisen akselin ympärille on sovitettu rullaussylinterin vaippa (ei esitetty), jonka sisäpuolelle jää tila. Rullaussylinterin 10 imuvyöhyke 20 on sijoitettu rullaussylinterin toisen päädyn 17 tuntumaan välimatkan päähän päädystä 17 kuitenkin sille alueelle, jolla täysleveä raina kulkee. Rullaussylinterin 10 toista päätyä on merkitty vii-15 tenumerolla 18.

Kuviossa 2B esitetyssä kaaviollisessa osakuvannossa kuviosta 2A kohta A käy ilmi, että imuvyöhyke 20 käsittää uria 21, eli nk. ventauria ja imureikiä 22, joiden kautta imuvaikutus aikaansaadaan imuvyöhykkeen alueelle rullaussylinterin 10 .···, 20 pinnalle. Kuten kuviosta 2B käy ilmi, on imureiät 22 sijoitettu ventaurien 21 koh- • « · ; dalle,

* * · I

• · · · » • « ·

II

• · · H

Kuviossa 2C esitetyssä kaaviollisessa osakuvannossa rullaussylinterin 10 imu- ;*·.· vyöhykkeen 20 alueelta rullaussylinterin 10 muodostaessa nipin rullausakselin 12 25 kanssa, käy ilmi, että urat 21 ulottuvat tietylle syvyydelle rullaussylinterin 10 pin- • · · nasta ja urien 21 kohdalle on sijoitettu imuaukkoja eli imureikiä 22, jotka ulottu- j vat rullaussylinterin 10 vaipan läpi rullaussylinterin 10 vaipan sisäpuolelle imu- • · · ϊ#<φϊ vaikutuksen välittämiseksi rullaussylinterin 10 pinnalle.

• · * · · j***· 30 Kuvioissa 3 on kaaviollisesti esitetty rullaimessa rullaussylinterin 10 ja rullausak- * · * ; **t selin 12 alueelle rullaimessa muodostuvaa rajakerrosta L, mikä keksinnön mukai- • · · · 7 117863 sen imuvyöhykkeen välityksellä päänvientitilanteessa hallitaan siten, että imu-vyöhykkeen kautta imettävä ilmamäärä ylittää sylinterin rajakerroksessa L kulkevan ilmamäärän, jolloin varmistetaan imuvaikutus eli matalampi staattinen paine sylinterin pinnalla ja sen läheisyydessä, jolloin päänvientinauha saadaan lähem-5 maksi sylinteriä ja kiinnittymään sylinterin pintaan. Imuvaikutuksen välityksellä imetään myös päänvientinauhan mukana kulkeutuva ilma. Kuvioissa 3 on radan-johtotclaa merkitty viitenumerolla 19.

Kuviossa 4 on esitetty eräitä kaaviollisia mittaustuloksia liittyen rullaussylinterillä 10 esiintyvään rajakerrokseen, koetilanteessa, jossa nopeus oli 1500 m/min ja rul-laussylinterin vaipan yli vaikutti paine-ero ja kun rullaussylinterin vaipan yli ei ollut paine-eroa. Käyrä 31 kuvaa tilannetta, jolloin paine-ero oli Oja käyrä 32 tilannetta paine-eron ollessa 270 Pa. X-akselilla on etäisyys sylinterin pinnasta ja Y-akselilla on ilman nopeus yksiköissä m/s.

15

Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin sovellusesimerkkeihin viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajata.

20 • · · * • Λ * 1 1 . ' ' • · · ··· · ; »·· • 1 ♦ · • · • · ··1 • ·· • · ··1 · ' • » ...

• · • » · ·· • · .

* mm • · 1 * · ··· • · • · « * 1 • · · • · • · · *·· · ·

Claims (9)

1. 8 117863
2. 1. Menetelmä rainan päänviennissä paperi- tai kartonkirainan rullauksessa, jossa menetelmässä rainan päänvientinauha (W) johdetaan rullaussylinterin (10) ja 5 rullausakselin (12) väliseen rullausnippiin, jolle rullausakselille (12) rainarulla muodostetaan, jossa menetelmässä rainan päänvientinauhaa (W) johdetaan rullaussylinterin (10) pinnalla rullaussylinteriin (10) järjestetyn imun välityksellä, jossa menetelmässä rainan päänvientinauha (W) johdetaan rullaussylinterin (10) ja rullausakselin (12) väliseen rullausnippiin imuvyöhykkeen (20) 10 välityksellä, joka ulottuu olennaisesti koko rullaussylinterin kehän ympäri ja joka sijaitsee rullaussylinterin (10) pinnalla alueella, jolla rullauksen aikana täyslevä raina kulkee, jolloin rainan päänvientinauha (W) on suoraan johdettavissa imuvyöhykettä (20) pitkin, jossa menetelmässä pyörivän rullaussylinterin (20) ja liikkuvan rainan päänvientinauhan (W) aikaansaama rajakerros (L) 15 poistetaan tai vähennetään merkityksettömäksi päänviennin kannalta imu- vyöhykkeen (20) kautta aikaansaatavalla imuvaikutuksella, tunnettu siitä, että menetelmässä aikaansaatava imuvaikutus on sovitettu ulottumaan rajakerroksen (L) ulkopuolelle, että menetelmässä imuvyöhykkeen (20) imuvaikutus s * · · i *·' ’ aikaansaadaan rullaussylinterin (10) pintaan järjestettyjen urien (21) yhteyteen j • * • I f ' 20 järjestettyjen imuaukkojen (22) välityksellä, joiden imuvyöhykkeen (20) imu- « · · aukkojen etäisyys toisistaan rullaussylinterin (10) kehän suunnassa on 10 - [ 100 mm ja imureikien halkaisija on 1 - 10 mm. • * » • · * • * * » • ·
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitulla . 25 imuvaikutuksella imetään myös päänvientinauhan (W) mukana kulkeutuva m **·*·! .·. ilma. • * • · ·*·· #· * * • · * 1 1 7863 9
4. 4. Laite rainan päänviennissä paperi- tai kartonkirainan rullauksessa, joka laite on paperi- tai kartonkirainan rullauksessa käytettävä rullaussylinteri (10), joka on sovitettu muodostamaan rullausnipin rullausakselin (12) kanssa, jonka rul-5 lausakselin (12) ympärille on sovitettu muodostettavaksi rainarulla, joka rul laussylinteri (10) käsittää imuaukkoja imuvaikutuksen aikaansaamiseksi rul-laussylinterin (10) pinnalle, johon rullaussylinteriin (10) on muodostettu imu-vyöhyke (20), että imuvyöhyke (20) ulottuu olennaisesti koko rullaussylinterin (10) kehän ympäri ja että imuvyöhyke (20) on sijoitettu rullaussylinterin (10) 10 pituussuunnassa eli rainan leveyssuunnassa alueelle, jolla rullauksen aikana täysleveä raina on sovitettu kulkevaksi, tunnettu siitä, että imu vyöhykkeellä (20) aikaansaatava imuvaikutus eli matalampi staattinen paine on sovitettu ulottumaan rajakerroksen (L), joka syntyy rullaussylinterin pyörimisestä ja/tai päänvientinauhan (W) mukana kulkeutuvan ilman vaikutuksesta, ulkopuolelle, 15 että rullaussylinteri (10) käsittää uria (21) ja että imuvyöhykkeen imuaukot (22) on sijoitettu mainittujen urien (21) kohdalle mainittuihin uriin ja että imu-vyöhykkeen (20) imuaukkojen etäisyys toisistaan rullaussylinterin (10) kehän suunnassa on 10 -100 mm ja imureikien halkaisija on 1 -10 mm. • ·% • ♦ · • · • · · **·.· 20 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että imuvyöhykkeen • · · *’**. (20) leveys on rainaleveyttä pienempi. • · • · ♦ ♦ ♦ • ··
5. 6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että imuvyöhyk- • · keen (20) leveys on 2 - 4 päänvientinauhan leveys. 25 ··· • * · · .···, 7. Jonkin patenttivaatimuksen 4 - 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että imu- • · « · · .* , vyöhyke (20) on muodostettu rullaussylinterin (10) toisen pään läheisyyteen. • · · • * * • * . 8. Jonkin patenttivaatimuksen 4-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että imu- • · • · « *·*·* 30 vyöhykkeen (20) imuvaikutus on sovitettu aikaansaatavaksi rullaussylinterin • *· • · *·« 117863 ίο (10) akselissa sijaitsevasta reiästä, josta ilma on sovitettu kuljetettavaksi puhaltimelle (14) putkea (13) tai vastaavaa pitkin.
6. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 4-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että imu-5 vyöhykkeen imuvaikutus on sovitettu aikaansaatavaksi rullaussylinterin (10) päädyn läpi erillisen imulaatikon välityksellä. ··· • 1 · • · · « » » • · · * 1 1 * 1 1 1 * • 1 · ····, ···1· • 1 * » • · · • · · • · • · » * 1 • « ·«· ··· * · • 1 • · « 1 » • · • · 1 • t · • 1 * * · • · • · · * · 1 • · ’ i · · ··'·.· * · • · 1 11 117863