FI118728B - Menetelmä ja laitteisto rullausnipin nippiprofiilin säätämiseksi - Google Patents

Description

118728

Menetelmä ja laitteisto rullausnipin nippiprofiilin säätämiseksi

Keksinnön ala 5 Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä rullausnipin poikkisuuntaisen nippiprofiilin säätämiseksi. Keksinnön kohteena on myös laitteisto em. menetelmän toteuttamiseksi oheisen patenttivaatimuksen 21 johdanto-osan mukaisesti.

10

Keksinnön tausta

Paperia, kartonkia, pehmopaperia tai vastaavaa valmistavan koneen tai paperin-, kartongin-, pehmopaperin tai vastaavan jälkikäsittely-15 laitteiston loppupäässä rullataan edellisissä koneenosissa valmistettu ja/tai käsitelty, tavallisesti useita metrejä leveä paperiraina konerullaksi rullausytimen eli tampuuritelan ympärille. Tässä kiinnirullauksessa käytetään tavallisesti pyöriväksi laakeroitua rullaussylinteriä ohjaamaan paperirainaa konerullalle, jolloin rullaussylinterin ja konerullan välisellä 20 nippikontaktilla vaikutetaan samalla syntyvän rullan laatuun. Tampuuritelan päätyihin vaikutetaan sopivalla kuormitusmekanismilla syntyvän konerullan ja rullaussylinterin välisen nippikontaktin säätämiseksi. Tällaisia rullauskonsepteja ja niihin liittyviä kuormitustapoja on esitetty mm. suomalaisessa patentissa 91383, jota vastaa US-patentti 25 5,251,835, sekä suomalaisessa patenttihakemuksessa 950274 ja vas taavassa US-patentissa 5,690,298.

Tällaisen rullaimen rullausnipin poikkiprofiilin mittaus on esitetty mm. US-patentissa 5,048,353, jossa rullaussylinterin pintakerrokseen on 30 asennettu yksi tai useampia pietsosähköisellä periaatteella toimivia antureita, jotka reagoivat nipissä vallitsevaan paineeseen. Anturit on asennettu spiraalimaisesti rullaussylinterin pituuden ympärille niin, että ne mittaavat rullausnipissä vallitsevan paineen poikkiprofiilin.

35 Lisäksi tunnetaan julkaisusta EP-860391 rullain, jossa raina ohjautuu rullalle useasta johtotelan pituussuunnassa rinnakkain asetetusta päät- 2 118728 tymättömästä hihnasta tai viirasta muodostuvan tukieiimen kautta, joka on viety johtotelojen kautta. Näin saadaan hihnasilmukoiden avulla rullan alemman puoliskon alueelle pitkä rullausnippi, jossa paine on tasainen. Rullausnipin nippipainetta pyritään säätämään yksittäisten hihna-5 silmukoiden kireyden kautta. Jokainen hihnasilmukka tarvitsee siten erilliset hihnakiristysvälineet. Julkaisun mukaan yksittäisten hihnasilmukoiden mitatun kireyden avulla on mahdollista profiloida nippipainetta. Tämän ratkaisun ongelmana on se, että koska tukielin muodostuu useasta johtotelan pituussuunnassa rinnakkain asetetusta hih-10 nasilmukasta, on hihnojen kunnonvalvonta, kunnossapito ja huolto hankalaa. Lisäksi erillisten hihnasilmukoiden pyörimisnopeuksien säätö on hankalaa ja vaatii erilliset säätövälineet. Konesuuntaan liikkuvien hihnojen pitäminen oikeilla paikoillaan johtotelan pituussuunnassa niin, etteivät ne ajaudu toistensa päälle, on myös vaikeaa. Lisäksi jokaisen 15 hihnasilmukan vaatimat erilliset hihnankiristysvälineet aiheuttavat tilanahtautta rullaimen ympäristössä.

Edelleen WO-julkaisu 98/55384 esittää rullaimen, jossa rullausnippi on muodostettu tukieiimen silmukan ja tampuuritelan avulla. Hihnan koko-20 naiskireyttä säädetään yhden hihnaa ohjaavaan johtotelaan kiinnitet- • tyjen punnitusantureiden avulla. Näin saatua hihnan kokonaiskireyttä : X käytetään myös rullausnipin nippipaineen säätämiseen • · « • 1 · · · • · # / / Rullauksen perusongelma niin käytettäessä perinteistä rullaussylinteriin i.: : 25 perustuvaa rullainta kuin edellä mainittujen EP julkaisun 860391 ja WO-julkaisun 98/55384 mukaista tukielintä hyödyntävää hihnarullainta on se, että rullauksen tuloksena syntyvän konerullaa on vaikea saada poi kkiprof i i I i Itä a n tasaiseksi. Tästä on seurauksena, että rullauksessa .·, syntyvät epätasaisuudet, kuten rainan löysyydestä johtuvat rynkyt tai *;:1 30 rainan liiallisesta kireydestä aiheutuvat paikalliset kuopat, siirtyvät asia- • 1 ’·;·1 kasrulliin. Tätä ongelmaa on pyritty em. julkaisuissa ratkaisemaan rul- : lausnipin poikkisuuntaisen viivapaineen säädön avulla. Tämä on kui- « · .···. tenkin vaikeaa, koska säätö vaatii tarkat mittaustulokset Julkaisuissa X EP860391 ja WO 98/55384 esitetyt ratkaisut perustuvat rullauksessa 35 käytetyn hihnan kokonaiskireyden kautta tapahtuvaan rullausnipin nip- t· · • · · • · • · 3 118728 pipaineen säätöön. Tämä ei ole riittävän tarkka menetelmä, jotta ongelmat rullauksessa saadaan eliminoitua.

Keksinnön Ivhvt selostus 5

Nyt esitettävän keksinnön tarkoituksena on siten saada aikaan menetelmä ja laitteisto rullausnipin poikkisuuntaisen nippiprofiilin säätämiseksi, joka välttää edellä esitetyt ongelmat ja jonka avulla hihna-rullaimen rullausnipin nippiprofiilin säätäminen on helppoa ja yksin-10 kertaista. Keksinnön avulla hihnarullaimella muodostettujen konerullien rakenne saadaan tasaiseksi ja rulliin epätasaisesta nippiprofiilista aiheutuvat rynkyt ja kuopat saadaan eliminoitua.

Keksintö hyödyntää nippiprofiilin säädössä ainakin osittain hihna-15 rullaimessa jo olevia komponentteja, jolloin ei tarvita tilaa vieviä ylimääräisiä osia ja laitteistoja. Osassa keksinnön sovellusmuodoista jo olemassaolevat komponentit korvataan uusilla, säätötehtävää toteuttavilla komponenteilla.

20 Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan pääasiassa tunnus-25 omaista se, mikä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 21 tunnusmerkkiosassa.

Muissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksinnön edullisia suoritusmuotoja.

30 Tässä selityksessä ja patenttivaatimuksissa päättymättömällä tuki-elimellä tarkoitetaan päättymätöntä silmukan muodossa olevaa taipuisaa, rullausytimen akselin suunnassa olennaisesti yhtenäistä hihnaa tai viiraa, jonka leveys on olennaisesti sama kuin rullattavan rainan leveys 35 ja joka kulkee johtotelojen pyörimisliikkeen vaikutuksesta kone-suuntaan. Hihnarullaimella taas tarkoitetaan rullainta, jossa rullausnippi 4 118728 on muodostettu edellä esitetyn tukielimen ja kasvavan konerullan avulla. Rullausytimellä tarkoitetaan hylsyä tai tampuuritelaa, jonka ympärille paperi-, kartonki-, pehmopaperi-, tai vastaava raina rullataan.

5 Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että rullausnipin nippiprofiilia säädetään säätämällä tukielimen kireysprofiilia. On nimittäin havaittu, että hihnarullaimessa tukielimen kireysprofiili korreloi rullausnipin nippi-profiilin kanssa ja että tukielimen kireysprofiilin muutokset siirtyvät rullausnipin nippiprofiiliin. Kohdistamalla tukielimeen sen kireysprofiiliin 10 vaikuttavia säätötoimenpiteitä voidaan siten vaikuttaa rullausnipin nippiprofiiliin.

Rullausnipin nippiprofiilia voidaan säätää on-line säädöllä määrittämällä tukielimen kireysprofiili ja määrityksen perusteella vaikuttamalla ki-15 reysprofiiliin aktiivisesti aiheuttamalla joko johonkin tukielimeen kosketuksissa olevassa johtotelassa tai itse tukielimessä muutos, joka vaikuttaa johtotelaan kosketuksissa olevan tukielimen kireysprofiiliin ja saa aikaan halutun lopputuloksen rullausnipin nippiprofiilissa. Aktiivisesti aikaansaadulla muutoksella tarkoitetaan joko johtotelan pinta-20 rakenteeseen tai -muotoon tai tukielimeen säätökäskyn perusteella : .·. aiheutettua muutosta. Kun kireysprofiilin profiloinnissa käytetään tuki- |*V elintä ohjaavaa johtotelaa, voidaan johtotelan pintaan muodostaa profi- 7 | lointivyöhykkeitä, esimerkiksi johtotelan vaippaa sisäpuolelta eri kuor- • · · |· ” millä kannatelevilla kuormituselementeillä tai muodostamalla johto- : 25 telan vaippa tai pinnoite vyöhykkeittäin erilaiseksi. Tukielimen kireys- profiiliin on myös mahdollista vaikuttaa muodostamalla profiloiva johto-:**·· tela useasta toistensa suhteen liikuteltavista lyhyemmistä teloista tai käyttämällä profiloivana johtotelana taivutettavaa telaa.

··· 'lii 30 Kun tukielimen kireysprofiilin profilointi suoritetaan suoraan tukielimeen 1 aktiivisesti aiheutetun muutoksen avulla, voidaan tukielimeen esimer- : kiksi kohdistaa ulkoinen ärsyke, kuten lämmitys, mikä aiheuttaa muu- toksen kireysprofiilissa.

• · »· • ί.,,ί 35 Nippiprofiilin säätämisen vaatimat tukielimen kireysprofiilin määrittämi- i‘7· seen tarvittavat mittaukset suoritetaan edullisesti johonkin tukielintä oh- 118728 5 jaavaan johtotelaan sijoitetuilla mittausvälineillä. Edullisimmin mittausvälineet sisältävä johtotela on sijoitettu välittömästi ennen rullausnippiä. Mittaukset on myös mahdollista suorittaa itse tukielimeen sijoitetuilla mittausvälineillä. Tukielimen kireysprofiilin perusteella määritetyn nippi-5 profiilin pohjalta suoritetaan tukielimen kireysprofiilia korjaava muutos jollain profiloivalla hihnarullaimen komponentilla, joko johtotelalla tai itse tukielimellä. Johtotelaan tai tukielimeen vaikutetaan ulkoisen tai sisäisen ärsykkeen avulla toivotun muutoksen suuntaan. Mikäli kireys-profiilin säätäminen suoritetaan jollain tukielintä ohjaavalla profiloivalla 10 johtotelalla, on se edullisesti sijoitettu rullausnipin jälkeen. Tukielimen kireysprofiilin määritykseen tarvittavat mittaukset ja kireysprofiilin säätö voidaan myös toteuttaa vain yhdellä tukielimeen kosketuksissa olevalla johtotelalla. Tällöin mittausvälineet on sijoitettu samaan telaan joka suorittaa myös kireysprofiilin säätöön tarvittavat toimenpiteet.

15

Edullisesti rullausnipin nippiprofiilin säätäminen suoritetaan niin, että tukielimen kireysprofiilin määritykseen tarvittavat mittaukset suoritetaan ennen rullausnippiä sijaitsevaan johtotelaan sijoitettujen mittausvälineiden avulla ja kireysprofiilin ja sitä kautta myös nippiprofiilin sää-20 täminen suoritetaan rullausnipin jälkeen sijoitetun johtotelan avulla.

• · • ♦ · • · » J‘V Kireysprofiilin määritykseen tarvittavissa mittauksissa käytettävät johto- | telaan kiinnitettävät mittausvälineet eli mittausanturit mittaavat tuki- • · · *· elimen kireyteen verrannollisia suureita, kuten esimerkiksi tukielimen : 25 johtotelan pintaan kohdistamaa voimaa tai painetta. Soveltuvat anturit ovat yleisesti tyyppiä, jotka kykenevät muuttamaan niihin kohdistuvan :***: paineen tai voiman signaaliksi, joka voidaan johtaa sopivaa johdinta pitkin tai langattomasti tietojenkäsittely-yksikköön, jossa sitä voidaan S" käsitellä mittaussignaalien käsittelystä tunnetulla tavalla. Hihnan kireis- 30 sä vyöhykkeissä anturiin kohdistuu suurempi paine/voima kuin löysissä *...: kohdissa, jolloin paine/voimavaihteluista tukielimen leveyssuunnassa ; syntyy tukielimen kireyden poikkiprofiili, eli CD profiili. Tukielimeen kiin- nittävät anturit ovat myös samaa tyyppiä kuin on edellä esitetty. Tukielimeen järjestetyt mittausanturit mittaavat tukielimeen kohdistuvaa 35 voimaa/painetta rullausnipissä, eli silloin, kun tukielimen mittausanturit käsittävä osa ja tampuuritela tai muodostuva konerulla ovat kosketuk- • ♦ 6 118728 sissa keskenään. Tukielimen kireysprofiili voidaan laskea näistä mittauksista. Rullausnipin viivapaineen poikkiprofiili saadaan suoraan näistä mittauksista, eikä laskennallista konversiota kireysprofiili -> viiva-paineen poikkiprofiili tällöin tarvita.

5

Rullausnipin nippiprofiilia voidaan säätää myös ilman on-line säätöä eli jatkuvaa tukielimen kireyteen verrannollisten suureiden mittausta ja ki-reysprofiilin määritystä ja ilman johtotelan pintarakenteeseen tai -muotoon tai tukielimeen säätökäskyn perusteella aktiivisesti aiheutettua 10 muutosta. Nämä säätömenetelmät perustuvat joko kokeellisesti tai laskennallisesti tukielimelle muodostettuihin nippimalleihin. Nippimallit ovat riippuvaisia valmistettavasta paperilajista ja sen ominaisuuksista, kuten neliöpainosta, paksuudesta ja huokoisuudesta ja niissä rullausnipin nippiprofiiliin vaikuttavat tukielimen kireysprofiiliin vaikuttavat sää-15 tötoimenpiteet on määritetty etukäteen joko kokeellisesti tai laskennallisesti. T.s. rullattavan paperilajin rullausnipin haluttu nippiprofiili on kyseiselle paperilajille määritelty etukäteen ja profiloivat välineet eli profiloiva johtotela tai tukielin valmistetaan kyseisen nippimallin mukaiseksi, yleensä tukielimen poikkisuunnassa (CD-suunnassa) vyöhykkeittäin 20 erilaiseksi ja asennetaan paikalleen ennen rullauksen aloittamista. Pro-: filointivyöhykkeet ovat siis nippimallin määräämät. Tällaisissa rullaus- "V nipin nippiprofiilin säätömenetelmissä ei tukielimen kireysprofiiliin voida :y j vaikuttaa sen jälkeen, kun vyöhykkeittäin erilaiseksi valmistettu tukielin • · · / " tai johtotela on asennettu paikalleen, vaan tukielimen kireysprofiili py- : 25 syy samana koko rullauksen ajan, kunnes tukielin tai johtotela vaihde- *:1 taan.

···· • · · • · • ·

Kuvioiden lyhyt selostus • · · 30 Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin ku-vioihin, joissa • · # • · 1 kuvio 1 esittää hihnarullaimen pääperiaatetta kaavamaisesti sivu- *.1’ kuvantona, ·· 35 ·· · * · 1 » 7 118728 kuvio 2 esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän johtotelan, ja siihen järjestettyjä vaihtoehtoisia mittausantureita, 5 kuvio 3 esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän tukielimen, ja siihen järjestettyjä vaihtoehtoisia mittausantureita, kuvio 4 esittää kaavamaisesti ja voimakkaasti yksinkertaistettuna 10 erästä keksinnön mukaista säätömenetelmää, kuvio 5 esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän johtotelan perspektiivikuvantona pituussuunnassa osittain poikkileikattuna, 15 kuvio 6a esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän tukielimen ja sitä ohjaavan johtotelan ylhäältä päin katsottuna, 20 kuvio 6b esittää kaavamaisesti erään toisen keksinnön mukaisessa ; .·. menetelmässä käytettävän tukielimen ja sitä ohjaavan joh- "1.2 totelan ylhäältä päin katsottuna, • · · • · · ♦ ♦ · · • · kuvio 7 esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisessa mene-25 telmässä käytettävän johtotelan sivulta katsottuna, t • · · • · · · .3. kuvio 8a esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisessa mene- • · telmässä käytettävän tukielimen ylhäältäpäin katsottuna, · · 2 •••| 30 kuvio 8b esittää kaavamaisesti sivusta päin katsottuna osaa hihna- rullaimesta, johon on integroitu eräät keksinnön mukaises- . .·. sa menetelmässä käytettävät profilointivälineet, 3 ··« * · *·;·1 kuvio 9 esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisessa mene- 35 telmässä käytettävän tukielimen sivusta ylhäältäpäin kat- :1·1: sottuna, • ♦ ·✓ 8 118728 kuvio 10 esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän tukielimen ja sitä ohjaavan johtotelan ylhäältä päin katsottuna ja 5 kuvio 11 esittää kaavamaisesti tukielimen kulkusuuntaa vasten katsottuna eräässä keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävät profilointilaitteet sijoitettuna hihnarullaimeen.

10 Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty jatkuvatoiminen kiinnirullain, jossa edeltävästä paperikoneen tai paperin jälkikäsittelylaitteiston osasta tuleva, normaalisti useita metrejä leveä paperiraina W kulkee rullausnipin N1 kautta 15 rullalle R. Kyseinen kiinnirullain on ns. hihnarullain, jossa rullausnippi on muodostettu päättymättömän silmukan muodossa olevan taipuisan tukielimen 1, kuten hihnan tai viiran avulla. Tukielin 1 on viety kahden johtotelan 2 ja 3 kautta, joiden kummankin kohdalla elimen 1 juoksu kääntyy päinvastaiseen suuntaan. Rainan kulkusuunnassa ensimmäi-20 nen johtotela 2 voi muodostaa rullauksen alkuvaiheessa ’’kovan nipin” :aloitettavan rullan kanssa siten, että tukielin 1 on kontaktissa rullaan *· · : .·. kohdassa, jossa se kulkee johtotelan 2 tukemana sen pinnalla. Jälkim- \·\ | mainen johtotela 3 voi olla käytettävä tela eli vetotela, tai molempiin / / teloihin voidaan järjestää oma käyttö. Raina kulkee tukielimen 1 ohjaa- • · !*:! 25 mana konerullalle R, joka muodostetaan omalla keskiökäytöllä pyöritet- tävän rullausytimen eli tampuuritelan 5 ympärille. Tampuuritelalla 5 on £*: liikkumismahdollisuus konesuunnassa tukielimen 1 silmukan suhteen, ja tämä on järjestetty siten, että tampuuritelan päissä olevia laakeri- pesiä, jotka mahdollistavat tampuuritelan 2 pyörimisen, kannatetaan 7··. 30 tampuuritelan molemmista päistä kelkoilla eli siirtolaitteilla 6, jotka liik- **:·* kuvat tukirakenteissa 7. Rullaimen yhteydessä on lisäksi tyhjien tam- puuritelojen 5 varasto (ei esitetty), josta telat tuodaan vaihtoasemaan

ensimmäisen johtotelan 2 kohdalle täyteen tulevaan konerullaan R

,·.* menevän rainan vaihtamiseksi. Rullanvaihto tapahtuu tuotanto- *··.* 35 nopeudessa, eli suurella nopeudella täyteen rullaan menevä paperirai- • · · : na vaihdetaan kulkemaan uudelle, tyhjälle, vaihtoasemaan tuodulle 9 118728 tampuuritelalle. Johtotelojen 2 ja 3 lisäksi päättymättömään hihna-silmukkaan 1 on kosketuksissa myös johtotela 4, joka voi olla joko käytölleen tai käytötön ja joka ohjaa tukielintä 1 tukielimen silmukan alapuolelta.

5

Rullausnipin N1 nippiprofiilin määrittämiseksi ja säätämiseksi määritetään tukielimen 1 kireysprofiili. Tukielimen 1 kireysprofiilin määritykseen tarvittavia tukielimen kireyteen verrannollisten suureiden mittauksia varten on joko johtotelaan 2 tai 4 tai tukielimeen 1 sijoitettu mittaus-10 välineet 9.

Johtotelaan 2 tai 4 järjestetyt mittausvälineet eli mittausanturi 9 on esimerkiksi sinänsä tunnettu pietsosähköisellä periaatteella toimiva anturi, esimerkiksi EMFi-kalvo tai PVDF- kalvo, jotka pystyvät muuttamaan 15 mekaanisen sisäänmenosuureen, kuten paineen tai voiman sähköiseksi ulostulosuureeksi, jota voidaan käsitellä mittausteknisesti. Nämä kal-vomaiset anturit on sijoitettu telapinnoitteen päälle tai sisään pistemäisinä antureina, kapeana spiraalimaisena nauhana tai erillisinä kalvo-liuskoina kiertämään tela koko sen pituudelta, jolloin varmistetaan mit- . . 20 taustulosten saaminen telan koko pituudelta. Nauhamaisen anturin 9b • · * ;*:t: sijoitus johtotelaan on esitetty kuviossa 2, jossa esitettyä telaa on mer- : kitty numerolla 2, mutta kyseinen tela voi olla mikä tahansa tukielintä ohjaava johtotela tai vetotela. Liuskamaiset mittausanturit 9c voidaan : sijoittaa johtotelaan myös telan akselin suuntaisesti peräkkäin, kuten ♦ ·· « 25 kuvioon 2 on katkoviivoilla merkitty. Tällöin jokainen anturiliuska tuottaa .‘•I.*, mittaussignaalin, joka kuvaa anturielementtiin juuri kyseisen liuskan ***** kohdalla kohdistuvaa painetta, ja mittaukset yhdistämällä muodos tetaan tukielimen kireysprofiili. Liuskamaiset anturit tarvitsevat kukin oman mittauskanavan. Mittaustiedot eli mittaussuureet siirretään ulos 30 telasta 2 edullisimmin langattomasti, esimerkiksi telaan sijoitetun tele-a *.' metrialähettimen 10 avulla. Mittaustietosignaali vastaanotetaan vas- taanottimella 11 ja siirretään käsittelyä sekä tukielimen kireysprofiilin ja *...: rullausnipin nippipaineprofiilin määritystä varten tietojenkäsittely- .***. yksikköön 12, joka on esitetty kuviossa 1. Vastaanotin 11 voi myös it- :v, 35 sessään sisältää mittaussignaalin käsittelyyn tarvittavan tietojen- : ** käsittely-yksikön.

10 118728

Tukielimeen kiinnittävät anturit voivat myös olla, kuten edellä esitettiin, pistemäisiä antureita, kapeita nauhamaisia antureita tai peräkkäin sijoitettavia erillisiä liuskoja. Kuviossa 3 on esitetty tukielin 1 , johon on jär-5 jestetty neljä eri vaihtoehtoa mittausantureiksi 9 ja niiden sijoitus. Kun mittauksessa käytetään pistemäisiä antureita 9a, järjestetään ne kuviossa esitetyllä tavalla riviin sopivien välimatkojen päähän toisistaan, vinosti tukielimen 1 leveyden poikki. Käytettäessä kalvomaista, kapeaa nauha-anturia 9b, sijoitetaan se myös suoraan vinosti tukielimen levey-10 den poikki. Sekä pistemäisten, että nauhamaisten antureiden muodostama suora linja muodostaa kulman a tukielimen 1 reunan kanssa. Kulman suuruus valitaan halutun mittausresoluution mukaisesti.

Tukielimeen 1 voidaan järjestää mittausanturit myös sijoittamalla lius-15 kamaisia mittausantureita 9c peräkkäin kohtisuoraan tukielimen 1 leveyden poikki, kuten kuviossa 3 on esitetty. Kuviossa 3 on myös esitetty venymäliuskoista muodostuvien mittausantureiden 9d sijoittaminen, mikä tapahtuu sijoittamalla ne peräkkäin, tietyn välimatkan päähän toisistaan ja kuten edellisessä vaihtoehdossa, kohtisuoraan tukielimen 1 20 leveyden poikki. Mittausanturit voidaan järjestää korvaamaan tuki-: elimen viiralankoja (nauhamainen anturi) tai ne voidaan järjestää viira- j.·*· lankojen väliin. Olennaista on, että ne eivät jätä jälkiä rullattavaan rai- naan.

• · • · • ♦ · • · · *’V 25 Kun mittausanturit on järjestetty tukielimeen, mittaavat ne tukielimen kireyteen verrannollisia suureita rullausnipissä N1, eli silloin, kun tuki-*·»·* elimeen 1 järjestetyt mittausanturit 9 ja tampuuritela 5 tai muodostuva konerulla R ovat kosketuksissa keskenään. Rullausnipin viivapaineen tm'l· poikkiprofiili on mahdollista saada suoraan näistä mittauksista.

Ö 30 \ Tukielimeen 1 kiinnitettyjen mittausantureiden 9 mittaustulokset voi- :.i*: daan siirtää anturista ulos usealla eri tavalla, esimerkiksi tukielimen pinnalle sijoitettujen liukukosketusjohtimien ja yhteen johtotelaan kiinni-.···. tettyjen vastinharjojen avulla, jolloin mittaustieto saadaan siirrettyä joh- 35 totelan kautta ulos. Mittaustieto voidaan siirtää ulos tukielimestä myös • · « : ·* langattomasi, esimerkiksi tukielimeen sijoitetun lähettimen avulla, jon- 11 118728 ka lähettämä signaali vastaanotetaan tukielimen läheisyyteen sijoitetussa vastaanottaessa 11. On myös mahdollista sijoittaa tukielimen silmukan sisäpuolelle tukielimen leveyden suhteen kohtisuoraan palk-kimainen, kosketuksettomasti tai koskettavasi mittausantureilta tietoa 5 siirtävä tiedonsiirtoväline.

Rullausnipin N1 nippiprofiilin säätäminen tapahtuu vaikuttamalla tukielimen 1 kireysprofiiliin. Ennen kuin tukielimen kireysprofiiliin aiheutetaan muutoksia, on määritettävä sen hetkinen rullausnipin N1 nippipro-10 fiili, eli nippiprofiili ennen säätötoimenpiteitä, jonka perusteella tukielimen kireysprofiilia säädetään halutun rullausnipin nippiprofiili saavuttamiseksi. On-line säädössä tukielimen kireysprofiilin määritykseen tarvittavat mittaukset ja sen johdosta tehtävät säätötoimenpiteet ovat jatkuvia. Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän edulli-15 sin suoritusmuoto, jossa tukielimen 1 kireysprofiilin määritykseen tarvittavat mittaukset suoritetaan ennen rullausnippiä N1 sijaitsevalla johto-telalla 2 ja tukielimen kireysprofiiliin vaikuttava johtotela eli profiloiva johtotela 3 sijaitsee välittömästi rullausnipin N1 jälkeen. Kuviossa 1 on myös esitetty tietojenkäsittely-yksikkö 12, jossa tapahtuu tukielimen , e 20 kireysprofiilin määrittäminen saaduista mittaustuloksista sekä rullausni- »i : pin nippiprofiilin määrittäminen määritetystä tukielimen kireysprofiilista.

• « * Nippiprofiilin säätämiseen liittyvät toimenpiteet on esitetty myös kuvios- sa 4, jossa on esitetty kaavamaisesti ja hyvin voimakkaasti yksinker- • taistettuna keksinnön mukainen säätömenetelmä.

·* · • 25

Kuviossa 4 mittausvälineistä eli mittausanturista 9, joka on sijoitettu • · *···* joko johonkin tukielintä ohjaavaan johtotelaan 2, 3, tai 4, tai tukielimeen 1 saadut mittaussuureet eli mittausviesti 20 johdetaan laskenta- ja sää-töyksikköön eli tietojenkäsittely-yksikköön 12. Tietojenkäsittely-yksikös-30 sä mittauksista määritetään tukielimen 1 kireysprofiili ja siitä muodos- ·*· *. tetaan laskennallisesti rullausnipin N1 nippiprofiili. Mikäli muodostettu *”·* nippiprofiili poikkeaa toivotusta rullanmuodostukselle parhaasta mah- dollisesta nippiprofiilista eli asetusprofiilista, lähetetään säätöviesti 21 .·*·, kireysprofiilin säätövälineelle, eli jollekin tukielintä ohjaavalle johto- 35 telalle eli profiloivalle johtotelalle, tai tukielimelle tai niihin vaikuttavalle, * ·* profiloinnin aikaansaavalle laitteistolle. Säätöviestin perusteella säätö- 12 118728 välineet vaikuttavat johtotelan tai tukielimen profilointivyöhykkeisiin niin, että nippiprofiili saadaan noudattamaan asetusarvoa. Mikäli tukielimen kireysprofiilin mittaus ja säätäminen tapahtuvat samalla johtotelalla, säätöviesti lähetetään luonnollisesti kyseiselle johtotelalle, mitä on ku-5 viossa 4 kuvattu katkoviivalla 22. Johtoteloja nippiprofiilin säädössä käytettäessä, on edullisinta käyttää laitteistokombinaatiota, jossa tukielimen kireysprofiilin mittauksessa käytetään välittömästi ennen rul-lausnippiä sijaitsevaa johtotelaa 2 ja säätämisessä välittömästi rullaus-nipin jälkeen sijaitsevaa johtotelaa 3.

10

Kuviossa 5 on esitetty eräs keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävä profiloiva johtotela 3 perspektiivikuvantona pituussuunnassa osittain poikkileikattuna. Profiloivan johtotelan 3 akselille 13 koko telan vaipan aksiaalisuuntaisen pituuden yli on järjestetty rinnakkain erik-15 seen säädettäviä kuormituselementtejä 14. Kuormituselementit 14 ovat toisesta päästään 14a yhteydessä telan vaippaan 15 ja toisesta päästään 14b yhteydessä telan akseliin 13. Kuormituselementit 14 kannattavat vaippaa 15 esimerkiksi hydrostaattisesti tai hydraulisesti ja vaikuttavat siten vaippaan kukin omalla vaikutusalueellaan. T.s. kuormitus-20 elementtien 14 vaippaan kohdistama kuormitus tapahtuu telan aksiaali- • .·. suunnassa vyöhykkeittäin, jolloin telaan on muodostunut ns. profilointi- • · t |*V vyöhykkeet. Kutakin vyöhykettä kannattelee kolme kuormituselementtiä ·;· \ 14, jotka on asennettu tasaisin välimatkoin akselin 13 ympärille. Kuor- mituselementtien 14 vaippaan 15 kohdistuvaa kuormitusta voidaan 25 säätää elementtien voiman tuottaman väliaineen, esimerkiksi öljyn pai- ··· netta säätämällä. Kuormituselementtien 14 kuormitusta voidaan säätää ···· .···. myös kuormituselementin 14 rakenteeseen sijoitetun voimaa mittaavan anturin mittaustuloksen avulla. Kuormittamalla profiloivan johtotelan 3 , vaippaa sen aksiaalisuunnassa eri suuruisilla kuormilla eri profilointi- ··« 30 vyöhykkeillä, saadaan johtotelaan 3 kosketuksessa olevan tukielimen 1 kireysprofiilia tukielimen leveyssuunnassa muutettua. Kireysprofiilin . !\ muutos aiheuttaa myös vastaavan muutoksen rullausnipin nippiprofii- liin. Kuviossa on kirjaimella P merkitty yhtä profilointivyöhykettä, johon *V* on aiheutettu yhden kuormituselementin 14 vaikutuksesta muutos joh- :***: 35 totelan 3 pinnan profiilissa, mikä profiili siirtyy tukielimen kireysprofiiliin.

Telan 3 vaippa 15 voi myös koostua lieriömäisistä, toistensa kanssa • · 13 118728 kosketuksissa olevista kappaleista, joihin jokaiseen vaikuttaa erillinen kuormituselementti 14. Profiloiva johtotela voidaan myös korvata usealla, rinnakkain asetetuilla, päädyistä toistensa kanssa kosketuksissa olevilla, tukielimen leveyttä huomattavasti lyhyemmillä teloilla, joiden 5 akselit yhtyvät ja jotka yhdessä muodostavat ainakin tukielimen 1 leveyden yli ulottuvan profiloivan johtotelan 3. Jokaisessa lyhyessä tela-kappaleessa voi tällöin olla yksi tai useampi kuormituselementti 14. Näissä molemmissa vaihtoehdoissa profiloiva johtotela on ulkopuolelta pinnoitettu koko vaipan 15 peittävällä yhtenäisellä pinnoitteella 16.

10 Käytettäessä profiloivaa johtotelaa 3 rullausnipin nippiprofiilin säädössä, säätöä varten tarvittavat tukielimen kireysprofiilin määrittämiseen tarvittavat mittaukset suoritetaan joko johtoteloihin 2 tai 4 tai tukieli-meen 1 kiinnitettyjen mittausantureiden avulla ja tarvittavat muutokset 15 kireysprofiiliin saadaan aikaan kuormittamalla johtotelaa 3 kuormi-tuselementtien 14 avulla niin, että tukielimeen 1 saadaan haluttu ki-reysprofiili ja sitä kautta rullausnipin nippiprofiili. Säätöön tarvittavat, tukielimen 1 kireysprofiilin määrittämiseen tarvittavat mittaukset voidaan suorittaa myös suoraan johtotelassa 3 olevien kuormituselement-20 tien 14 öljynpaineen tai hydraulisylinterin paineen tai sylinterin männän : voiman mittauksista. Kuormituselementtien 14 mittaustuloksista voi- ·.·*: daan myös suoraan, siirtofunktioiden avulla määrittää rullausnipin N1 :*·,· nippiprofiili.

• · t t • · · • · · **V 25 Eräs toinen sovellusmuoto keksinnön mukaisen rullausnipin nippi- profiilin säätämiseksi on käyttää tukielimen 1 kireysprofiilin säädössä *··.: kuviossa 6a esitettyä profiloivaa johtotelaa 3. Profiloiva johtotela 3 on kuvan suoritusmuodossa muodostettu kahdesta telakomponentista 17, t>*:· jotka ovat toisesta päädystään toistensa kanssa kosketuksissa ja joi- /**. 30 den yhteenlaskettu pituus ulottuu tukielimen 1 leveyden yli. Kun rul- lausnipin N1 nippiprofiili on tasainen, eikä profilointia tarvita, tela-komponentit 17 on järjestetty niin, että niiden pituusakselit yhtyvät ja telakomponenteista 17 muodostuva profiloiva johtotela 3 on olennai-.··*. sesti suora. Kun tukielimen 1 kireysprofiilia muutetaan, eli rullausnipin 35 nippiprofiilia säädetään, tapahtuu se liikuttamalla kyseisen säätökäskyn • · ♦ J ·* vaatiman telakomponentin/komponenttien toista päätyä konesuunnas- 14 118728 sa niin, että saavutetaan haluttu muutos tukielimen kireysprofiilissa ja sitä kautta rullausnipin nippiprofiilissa. Kuviossa 6a telakomponenttien 17 tukielimen 1 ulkoreunan puoleisia päätyjä on liikutettu vasten kone-suuntaa kuvaan merkittyjen nuolien mukaisesti. Kuviossa 6a on esitet-5 ty vain kaksi telakomponenttia 17, mutta luonnollisesti niitä voi olla useampia ja niiden aksiaalinen pituus voi vaihdella. Samoin eri komponenttien keskinäinen aksiaalinen pituus voi vaihdella. Tässä suoritusmuodossa säätöön tarvittavat tukielimen kireysprofiilin määrittämiseen tarvittavat mittaukset suoritetaan johtotelalla 2. On huomattava, että 10 kuviossa 6a esitettyjen käännettyjen telakomponenttien asento on esitetty suuresti liioiteltuna asian ymmärtämisen helpottamiseksi. Varsinaisessa säätötilanteessa kääntöliike on huomattavasti pienempi.

Profiloivana johtotelana 3 on myös mahdollista käyttää yhtenäistä, tai-15 vutettavaa telaa, mikä vaihtoehto on esitetty kuviossa 6b. Profiloiva johtotela on tällöin valmistettu sellaisista komponenteista, että sen taivuttaminen on mahdollista. Tukielimen 1 kireysprofiilin muuttaminen, eli rullausnipin nippiprofiilin säätäminen tapahtuu samalla tavoin kuin kuvion 6a tapauksessa.

20 • ♦ : Eräs kolmas sovellusmuoto keksinnön mukaisen rullausnipin N1 nippi- profiilin säätämiseksi on säätää tukielimen kireysprofiilia muokkaamalla aksiaalisuunnassa yhtenäisen profiloivan johtotelan 3 pinnan muotoa.

: .*. Tämä voidaan tehdä joko päällystämällä profiloivan johtotelan 3 vaippa 25 sellaisella pinnoitteella, että kohdistamalla pinnoitteeseen erilaisia är- ::: sykkeitä saadaan telan pinnan profiilia muutettua ja saadaan aikaan • « *···* haluttu kireysprofiili tukielimeen 1 tai valmistamalla profiloivan johtote lan vaippa materiaalista, johon ärsykkeiden avulla vaikuttamalla saa-daan myös aikaan haluttu telan pinnan profiilin muutos ja tukielimen 1 ·**’: 30 kireysprofiili. Kuviossa 7 on esitetty kaavamaisesti sivulta katsottuna ··· ·. eräs profiloiva johtotela 3, johon on muodostettu profilointivyöhykkeitä *·ϊ·* Pi, P2...Pn ja jonka ulkopinnan profiilia on muutettu erilaisten ärsykkei- den avulla. Johtotelan vaippa 15 tai vaipan pinnoite 16 telan aksiaali-.···. suunnassa vyöhykkeittäin on valmistettu materiaalista, joka reagoi är- ;I]Ie 35 sykkeisiin joko niin, että telan pintaan muodostuu pinnasta ulospäin * ·' suuntautuva vyöhyke eli kohouma Pi tai telan akselia kohti suuntautu- 15 118728 va vyöhyke, eli painauma P2. Profilointivyöhykkeet ulottuvat telan ympärysmitan ympäri kyseisessä aksiaalisuuntaisessa kohdassa telaa. Vyöhykkeiden vaikutus tukielimen kireysprofiiliin on seuraava: kun telan pinnassa on kohouma tietyllä johtotelan 3 vaipan alueella, johtote-5 laan kosketuksissa olevan tukielimen kireys kyseisellä tukielimen CD-suuntaisella vyöhykkeellä on suurempi ja näin kireysprofiiliin saadaan aikaan muutos. Vastaavasti, kun johtotelan 3 pinnassa on painauma, tukielimen 1 kireys kyseisellä CD-suuntaisella vyöhykkeellä on pienempi, mikä näkyy tukielimen kireysprofiilissa. Telan pinnoitteeseen tai 10 vaippaan vaikuttavat ärsykkeet voivat olla sekä ulkoisia, eli telan ulkopuolelta pinnoitteeseen tai vaippaan kohdistettavia ärsykkeitä, tai telan sisäpuolelta kohdistettavia sisäisiä ärsykkeitä. Telan pinnoite voi koostua useasta pinnoitekerroksesta, joista yksi tai useampi voi olla ärsykkeisiin reagoiva pinnoitekerros, jonka sijainti pinnoitekerrosten kesken 15 voi vaihdella.

Pinnoite- tai vaippamateriaali, joka reagoi ärsykkeisiin, voi olla esimerkiksi lämpötilan vaihteluihin reagoiva materiaali, jolloin muutokset materiaalissa saadaan aikaan lämmittämällä telaa joko telan ulkopuolisella 20 tai sisäisellä lämmitysmenetelmällä. Telan ulkopuolelta telan vaippaa : tai pinnoitetta voidaan lämmittää esimerkiksi kuumailmapuhalluksen j,:*i avulla tai IR-säteilyn avulla. Lämmitys voidaan toteuttaa joko pistemäi- :*·.· sillä, yhteen telan aksiaalisuuntaiseen vyöhykkeeseen kerrallaan vai- • : .·. kutiavilla lämmittimillä tai lämmitin voi olla profiloivan johtotelan aksiaa- **V 25 lisuunnassa yhtenäinen, pituussuunnassa vyöhykkeisiin jaettu lämmi- *"j tin, joka lämmittää yhtä tai useampaa pinnoitevyöhykettä ohjauskäsky- *···* jen mukaisesti. Tällaista lämmitintä on kuviossa 7 merkitty numerolla 18. Lämmitystehoa voidaan myös säätää halutun profilointivaikutuksen *:· vaatimusten mukaan. Tämä keksinnön sovellusmuoto asettaa tiukkoja 30 vaatimuksia pinnoitemateriaalille. Pinnoitemateriaali on valittava huolel-** lisesti erityisesti silloin, kun lämmitysvaikutuksen halutaan ulottuvan :.i.: pinnoitteen alla olevaan vaippaan. Pinnoitteen on kestettävä rikkoutu- matta sekä lämmityksen aiheuttama lämpötilan nousu, että lämmityk-.···, sen seurauksena muodostuva telan pinnan muodon muutos. Telan $i- 35 säpuolelta lämmitys voidaan toteuttaa esimerkiksi lämmitysväliaineen : ·* avulla. Tällöin telan vaippaan voidaan porata telan aksiaalisuunnassa 16 118728 vyöhykkeittäin telan vaipan kiertäviä kanavia, joihin johdetaan lämmi-tys/jäähdytysväliainetta halutun profilointivaikutuksen aikaansaamiseksi.

5 Johtotelan metallivaippaan voidaan myös vaikuttaa induktion avulla, jolloin telan vaippaa lämmitetään telan aksiaalisuunnassa vaipan ulkopuolelle rinnakkain järjestettyjen sähkömagneettisten kelojen eli induk-tiokelojen avulla. Kutakin kelaa voidaan ohjata erikseen, jolloin saadaan aikaan lämpötilaprofilointi, joka metallin lämpölaajenemisen kaut-10 ta vaikuttaa myös vaipan ulkopinnan profiiliin ja siten tukielimen kireys-profiiliin. On myös mahdollista valmistaa johtotelan 3 vaippa magneto-striktiivisestä metallista tai ns. muistimetallista, joiden ominaisuudet, kuten esimerkiksi pituus tai tilavuus, muuttuvat magneettikentän vaikutuksesta. Tällöin palkin 18 tilalle on asennettu magneettikentän aikaan-15 saavat välineet.

Profiloiva johtotela 3 voidaan myös pinnoittaa adaptiivisella materiaalilla, kuten esimerkiksi magnetoreologisella kumilla, jonka paksuuteen voidaan vaikuttaa magneettikentän avulla. Magneettikentän luomiseen 20 tarvittavat komponentit asennetaan esimerkiksi telan kanssa yhden-· suuntaiseen palkkiin, joka asennetaan telan läheisyyteen siten, että magneettikentän vaikutus ulottuu telaan. Magneettikentän voimakkuu-teen vaikutetaan johtotelan aksiaalisuunnassa vyöhykkeittäin, jolloin ϊ .·! saadaan aikaan kumin paksuneminen niissä vyöhykkeissä, joiden • * · ** V 25 magneettikentän voimakkuus on riittävä vaikutuksen aikaansaamiseksi.

··" On myös mahdollista pinnoittaa profiloiva johtotela materiaalilla, joka reagoi sähkökenttään tai sähkömagneettiseen säteilyyn, kuten UV-valoon, IR-valoon, laservaloon tai mikroaaltokenttään.

• · · ·*·· .**·. 30 Eräs sovellusmuoto keksinnön mukaisen rullausnipin nippiprofiilin sää- *·’ tämiseksi on vaikuttaa suoraan tukielimen 1 ominaisuuksiin tukielimen poikkisuunnassa, eli CD-suunnassa ja saada siten aikaan muutos tu- ·*"*·* kielimen kireysprofiilissa. Tällöin tukielin 1 on valmistettu sellaisesta .·!·. materiaalista, joka reagoi ulkoisiin ärsykkeisiin niin, että tukielimen ki- ..*·;* 35 reysprofiili sen CD-suunnassa ärsykkeiden vaikutuksesta muuttuu. Tu- • · · ; ·* kielin voi esimerkiksi olla kokonaan valmistettu materiaalista, joka rea- 17 118728 goi esimerkiksi lämpötilaan, sähkökenttään, magneettikenttään tai sähkömagneettiseen säteilyyn, joka kohdistetaan tukielimeen. Kuviossa 8a on kaavamaisesti ylhäältäpäin katsottuna esitetty tukielin 1 ja siihen ulkoisella ärsykkeellä muodostettu kireysprofiilin muutos T. Eri profiloin-5 tivyöhykkeet tukielimen CD-suunnassa on merkitty kirjaimilla P^ Ρ2...Ρη· Ulkoiset ärsykkeet, kuten lämmitys tai magneettikenttä voidaan kohdistaa tukielimeen 1 esimerkiksi kuviossa 8b on esitetyllä järjestelyllä, jossa kohtisuoraan tukielimen 1 leveyden poikki on järjestetty palk-kimainen elin 18, johon esimerkiksi lämmitysvälineet tai magneettiken-10 tän aikaansaavat välineet on kiinnitetty siten, että niiden aikaansaama vaikutus ulottuu tukielimeen 1. Palkki 18 voidaan asentaa joko tukielimen silmukan sisäpuolelle tai ulkopuolelle, kuten kuviossa 8b on katkoviivoilla esitetty. Palkkiin kiinnitetyt lämmitysvälineet tai magneettikentän aikaansaavat välineet on kiinnitetty palkkiin vyöhykkeittäin pal-15 kin pituussuunnassa, jolloin niiden avulla voidaan vaikuttaa profiloivaan johtotelaan 3 vyöhykkeittäin ja saada aikaan profiloiva vaikutus. Tukielimen 1 ominaisuuksiin tukielimen poikkisuunnassa voidaan vaikuttaa myös valmistamalla tukielin 1 sellaiseksi, että vain osa tukielimen pinnasta reagoi ärsykkeisiin. Osa tukielimen muodostavista viiralangoista 20 voivat esimerkiksi olla eri materiaplia kuin muut viiralangat.

» · • · · • · · :'!·.* Edellä esitettyjen tukielimen ja sitä kautta rullausnipin nippiprofiilin pro- • * · j filointimenetelmien, joissa vaikutetaan suoraan tukielimeen 1, eikä pro- / / filointia suoriteta johtotelan välityksellä, säätöön tarvittavat mittaussig- :··: : 25 naalit saadaan joltain tukielimeen kosketuksissa olevalta johtotelalta 2 tai 3, johon on järjestetty mittausanturit 9. Edullisimmin mittauksessa :1: käytetään johtotelaa 2. On myös mahdollista mitata säädön tarvitsemat mittasuureet tukielimeen järjestetyillä antureilla ja käyttää tukielintä pro- filointiin. Esimerkiksi pietsosähköinen toimilaite voi toimia myös piet- **.*/. 30 sosähköisenä mitta-anturina.

• * • · • · · : Ilman jatkuvaa tukielimen kireyteen verrannollisten suureiden ja niistä ··· .···. määritettävän kireysprofiilin mittausta järjestetty rullausnipin nippiprofii-

Iin säätäminen eli profilointi on mahdollista järjestää valmistamalla tu- »·· 35 kielin 1 etukäteen muodostetun nippimallin perusteella ja käyttää sitä V\: profiloinnissa. Tätä vaihtoehtoa voidaan käyttää esimerkiksi silloin, kun 18 118728 tukielimen kireysprofiilin tai rullausnipin nippiprofiilin määritykseen tarvittavia on-line mittausvälineitä tai profilointiin tarvittavia, ärsykkeisiin reagoivia säätövälineitä ei ole käytettävissä. Tällöin tukielimeen muodostetaan jo valmistusvaiheessa tukielimen 1 poikkisuunnassa, eli CD-5 suunnassa erilaisia vyöhykkeitä, profilointivyöhykkeitä, jotka näkyvät tukielimen kireysprofiilissa. Vyöhykkeet voidaan muodostaa joko valmistamalla eri vyöhykkeet eri materiaalia olevista viiralangoista tai kutomalla viiralangat eri vyöhykkeissä tiheämpään tai löysempään. Näin tukielimen ominaisuudet, kuten esimerkiksi venymä, kimmomoduli, 10 paksuus, tartuntaprofiili, kitkaprofiili tai pintakerrosten ominaisuudet poikkeavat toisistaan tukielimen poikkisuunnassa, mikä vaikuttaa tukielimen kireysprofiiliin. Kuviossa 9 on esitetty eräs tukielimen poikkisuunnassa vyöhykkeittäin P2, P3-..Pn erilaiseksi valmistettu tukielin 1. Tukielimen 1 poikkisuunnassa voidaan muodostaa myös erilaisia vyö-15 hykkeitä muodostamalla tukielin 1 vyöhykkeittäin paksuussuunnassa (eli Z-suunnassa) erilaiseksi. Olennaista on, että vyöhykkeet aiheuttavat halutun muutoksen tukielimen 1 kireysprofiilissa ja sitä kautta rullausnipin nippiprofiilissa.

20 Toinen sovellusmuoto ilman jatkuvaa mittausta ja ilman aktiivisia sää-tövälineitä tapahtuvasta rullausnipin nippiprofiilin säätömenetelmästä • on käyttää johtotelana 3 telaa, joka valmistusvaiheessa on muodostettu : sellaiseksi, että se pystyy toimimaan tukielintä profiloivana välineenä.

Tällainen tela on esimerkiksi bombeerattu tela, jollainen on esitetty tu- :*V 25 kielintä profiloivana telana kuviossa 10.

*·· ···· • · ·

Kuviossa 11 on esitetty vaihtoehto rullausnipin nippiprofiilin säätämiseksi, jota voidaan käyttää hyväksi silloin, kun rullattava raina ja siten ··· muodostuva konerulla R on kapeampi kuin tukielin 1. Ongelmana ka- .···. 30 pean rainan rullauksessa hihnarullaimella on, että rainan leveyden yli • · ulottuvat tukielimen reunaosat pyrkivät taipumaan ylöspäin, joka aihe- * :,j.: uttaa rullausnipin nippiprofiiliin viivapainepiikin rainan reunaosille. Tä- mä ongelma voidaan ratkaista järjestämällä tukielimen 1 konerullan leveyden yli jääville tukielimen reunoille painolaitteet 19 molemmille \y·' 35 puolille konerullaa R. Painolaitteet 19 painavat tukielimen reunoja alas- : päin niin, että kireysprofiili erityisesti tukielimen 1 reuna-alueilla on ta- 19 118728 sainen. Samalla varmistetaan ilman poistuminen rullattavasta konerullasta. Painolaitteet 19 voivat olla tukielimen kanssa samaa nopeutta liikkuvat telat tai paikoillaan pysyvät, ’’laahaavat” muotoillut profiilit, siivet tai jotkin muut laitteet. Painolaitteen tukielintä 1 koskettava pinta on 5 tällöin valmistettu liukkaasta ja kulutusta hyvin kestävästä materiaalista, esimerkiksi metallista, muovista, lasikuidusta, keraamista, teflonista tai lasista. Painolaite voi olla muotoiltu siten, että se jäljittelee konerullan nippiä, jonka muoto muuttuu konerullan kasvaessa. Laite voi olla esimerkiksi profiloitu siten, että kääntämällä sitä eri asentoihin paino-10 laitteen aikaansaama nippi lyhenee tai pitenee / jyrkkenee tai loivenee. Painolaitteen 19 ja muodostuvan konerullan R välissä on rako, josta konerullassa oleva ilma pääsee poistumaan. Ilman poistumista voidaan tehostaa imun avulla. Mittausten tuloksena muodostetun nippiprofiilin muutoksen perusteella painolaitteet 19 saatetaan toimintaan ja vaikute-15 taan tukielimen 1 kireysprofiiliin ja sitä kautta rullausnipin N1 nippiprofii-liin.

Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa edellä esimerkinomaisesti esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan keksintöä on tarkoitus laajasti soveltaa 20 seuraavassa määriteltyjen patenttivaatimusten määrittelemän keksin-j.·*: nöllisen ajatuksen puitteissa. Siten on selvää, että profiloiva tela voi • olla mikä tahansa tukielimeen kosketuksissa oleva tela, joka voi sijaita ·#· · : tukielimen silmukan sisä- tai ulkopuolelle ja se voi sijaita konesuunnas- sa ennen tai jälkeen rullausnippiä.

"V 25 *»· • · · · • » · • « • · • · · • · · ·*·· • · · • « • · • · · • · · • · · ··· ··· ♦ · • · ··· 1 • · • · • · · • · · • · · • · • ·

Claims (42)

118728

1. Menetelmä rullausnipin poikkisuuntaisen nippiprofiilin säätämiseksi rullaimessa, jossa rullausnippi (N1) on muodostettu rullausytimen (5) 5 tai kasvavan konerullan (R) ja ainakin yhden olennaisesti rullausytimen (5) akselin suunnassa yhtenäisen päättymättömän tukielimen (1) silmukan avulla, ja jossa nippiprofiilia säädetään vaikuttamalla tukielimen (1) kireyteen, jossa menetelmässä mitataan tukielimen (1) kireyteen verrannollisia suureita, tunnettu siitä, että rullausnipin (N1) poikkisuun-10 täisen nippiprofiilin säätäminen sisältää seuraavat vaiheet: a) määritetään mitatuista tukielimen (1) kireyteen verrannollisista suureista tukielimen (1) poikkisuuntainen kireysprofiili, b) määritetään vaiheessa a) määritetystä tukielimen (1) kireys-profiilista rullausnipin (N1) poikkisuuntainen nippiprofiili, 15 c) säädetään vaiheessa b) määritettyä rullausnipin (N1) poik- kisuuntaista nippiprofiilia tukielimen (1) poikkisuuntaista kireys-profiilia säätämällä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tu-20 kielimen (1) poikkisuuntaista kireysprofiilia säädetään tukielimeen (1) kosketuksissa olevan johtotelan (2, 3, 4) avulla.

: .·. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tu- * · · "V kielimen (1) poikkisuuntaista kireysprofiilia säädetään tukielimen (1) 2. avulla, joka tukielin (1) on poikkisuunnassa jaettu profilointivyöhykkei- siin(P,P1,P2,...Pn). φ · • · · • · 1 2 3 4

··· · *:· 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tu- :5; kielin (1) muodostetaan materiaalista, jonka ominaisuudet muuttuvat » · · 30 ärsykkeiden vaikutuksesta. • · · ·

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tu-*·;·' kielimeen (1) kosketuksissa oleva johtotelan (2, 3, 4) pinnoite (16) ja/tai 2 ·:··· vaippa (15) jaetaan johtotelan (2, 3, 4) aksiaalisuunnassa profilointi- 35 vyöhykkeisiin (P, Pi, P2,...Pn). 3 • · · 4 5 118728

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että profilointivyöhykkeisiin (P, P-ι, P2,...Pn) vaikutetaan johtotelan (2, 3, 4) vaippaa (15) kannattavien kuormituselementtien (14) avulla, jotka on järjestetty johtotelan (2, 3, 4) vaipan (15) aksiaalisuuntaisen pituuden 5 yli rinnakkain.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että profilointivyöhykkeet (P, P1t P2,...Pn) muodostetaan muodostamalla johtotelan (2, 3, 4) pinnoite (16) tai vaippa (15) materiaalista, jonka 10 ominaisuudet muuttuvat ärsykkeiden vaikutuksesta.

8. Patenttivaatimuksen 3 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että profilointivyöhykkeisiin (P, P-ι, P2,...Pn) vaikutetaan ärsykkeiden avulla 15

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ärsyke on jokin seuraavista: lämpötila, sähkökenttä, magneettikenttä tai sähkömagneettinen säteily.

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että profilointivyöhykkeisiin vaikutetaan johtotelan (2, 3, 4) kanssa yhdensuuntaisen palkin (18) avulla, joka kohdistaa ärsykkeet johtotelan (2, : .·. 3, 4) pinnoitteeseen (16) ja/tai vaippaan (15). • · · · • · • · · ; 25

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu • · · ]· siitä, että tukielimen (1) poikkisuuntaista kireysprofiilia säädetään vai- : kuttamalla profilointivyöhykkeisiin (P, P^ P2,...Pn) säätöviestin (21) mu- kaisesti. • · · • · • · • · 1

12. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johtotela (2, 3, 4) on muodostettu ainakin kahdesta toisiinsa kosketuk- *:l;1 sissa olevasta telakomponentista (17), ja että tukielimen (1) poik- • · *·;·1 kisuuntaista kireysprofiilia säädetään telakomponentteja (17) kone- ·:··· suunnassa liikuttamalla. 35 • · • · · · »»·· 118728

13. Patenttivaatimuksen 2 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johtotelan (2, 3, 4) pinnoite (16) ja/tai vaippa (17) jaetaan profiloin-tivyöhykkeisiin (P, Pi, P2,...Pn) nippimallin mukaan.

14. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukielin (1) jaetaan poikkisuunnassa profilointivyöhykkeisiin (P, P1f P2,...Pn) nippimallin mukaan.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 tukielimen (1) poikkisuuntainen kireysprofiili määritetään tukielimen (1) kireyteen verrannollisista suureista, jotka mitataan tukielimeen (1) kosketuksissa olevan johtotelaan (2, 3, 4) järjestettyjen mittausantureiden (9, 9a, 9b, 9c, 9d) avulla.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaukset suoritetaan johtotelalla (2), joka sijaitsee konesuunnassa ennen rullausnippiä (N1).

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 tukielimen (1) poikkisuuntainen kireysprofiili määritetään tukielimen (1) kireyteen verrannollisista suureista, jotka mitataan tukielimeen (1) järjestettyjen mittausantureiden (9, 9a, 9b, 9c, 9d) avulla. • ♦ • ♦ 1 • · ·

18. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että I 25 tukielimen (1) poikkisuuntaista kireysprofiilia säädetään profiloivalla • · · *· johtotelalla (3), joka sijaitsee konesuunnassa rullausnipin (N1) jälkeen. • 2 · • · 1

··· · *:· 19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että :***: tukielimen (1) poikkisuuntaista kireysprofiilia säädetään painolaitteiden 30 (19) avulla. • · · *::.2

20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · päättymättömän tukielimen (1) leveys on olennaisesti sama kuin rullat-····: tavan rainan (W) leveys. 35 • · • · · · 2 * · · · 118728

21. Laitteisto rullausnipin poikkisuuntaisen nippiprofiilin säätämiseksi rullaimessa, jossa rullausnippi (N1) on muodostettu rullausytimen (5) tai kasvavan konerullan (R) ja ainakin yhden olennaisesti rullausytimen (5) akselin suunnassa yhtenäisen päättymättömän tukielimen (1) sil- 5 mukan avulla, ja jossa on välineet nippiprofiilin säätämiseksi, ja joka laitteisto on sovitettu mittaamaan tukielimen (1) poikkisuuntaiseen kireyteen verrannollisia suureita, tunnettu siitä, että laitteisto on sovitettu: a) määrittämään mitatuista tukielimen (1) kireyteen verrannolli- 10 sista suureista tukielimen (1) poikkisuuntainen kireysprofiili, b) määrittämään rullausnipin (N1) poikkisuuntainen nippiprofiili vaiheessa a) määritetystä tukielimen (1) kireysprofiilista, c) säätämään vaiheessa b) määritettyä rullausnipin (N1) poik-kisuuntaista nippiprofiilia tukielimen (1) poikkisuuntaista kireys- 15 profiilia säätämällä.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tukielimen (1) poikkisuuntainen kireysprofiili on sovitettu säädettäväksi tukielimeen (1) kosketuksissa olevan johtotelan (2, 3,4) avulla. 20

23. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tukielimen (1) poikkisuuntainen kireysprofiili on sovitettu säädettäväksi : .·. tukielimen (1) avulla, joka tukielin (1) on poikkisuunnassa jaettu profi- j*Y lointivyöhykkeisiin (P, P^ P2,...Pn). : 25 • · V·:

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tu- * kielin (1) on muodostettu materiaalista, jonka ominaisuudet muuttuvat ^:· ärsykkeiden vaikutuksesta. ··· • · • ·

25. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tu- . kielimeen (1) kosketuksissa oleva johtotelan (2, 3, 4) pinnoite (16) ja/tai • · · *“·* vaippa (15) on jaettu johtotelan (2, 3, 4) aksiaalisuunnassa profilointi- vyöhykkeisiin (P, Pi, P2,...Pn). * • ·

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lait- . teistossa on kuormituselementtejä (14), jotka kannattavat johtotelan (2, ·· ·»·* • · 118728 3, 4) vaippaa (15) ja jotka on järjestetty johtotelan (2, 3, 4) vaipan (15) aksiaalisuuntaisen pituuden yli rinnakkain ja jotka on järjestetty vaikuttamaan profilointivyöhykkeisiin (P, Pi, P2,...Pn).

27. Patenttivaatimuksen 25 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että johtotelan (2, 3, 4) pinnoite (16) tai vaippa (15) on muodostettu materiaalista, jonka ominaisuudet muuttuvat ärsykkeiden vaikutuksesta profi-lointivyöhykkeissä (P, Pi, P2,...P„).

28. Patenttivaatimuksen 23 tai 25 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistossa on välineet ärsykkeiden kohdistamiseksi profilointi-vyöhykkeisiin (P, P1t P2,...Pn).

29. Patenttivaatimuksen 28 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että 15 ärsyke on jokin seuraavista: lämpötila, sähkökenttä, magneettikenttä tai sähkömagneettinen säteily.

30. Patenttivaatimuksen 28 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistossa on johtotelan (2, 3, 4) kanssa yhdensuuntainen palkki (18), 20 joka kohdistaa ärsykkeet johtotelan (2, 3, 4) pinnoitteeseen (16) ja/tai vaippaan (15) profilointivyöhykkeisiin (P, Pi, P2,...Pn)· • ...

31. Jonkin patenttivaatimuksen 21 - 30 mukainen laitteisto, tunnettu i1\: siitä, että laitteisto on sovitettu säätämään tukielimen (1) poikkisuun- • · · ; 25 täistä kireysprofiilia vaikuttamalla profilointivyöhykkeisiin (P, Pi, :.**i P2,...Pn) säätöviestin (21) mukaisesti. • 1 • 1 1 • · » • I· · ·:1

32. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että joh- 4MI .···. totela (2, 3, 4) on muodostettu ainakin kahdesta toisiinsa kosketuksissa 30 olevasta telakomponentista (17), ja että tukielimen (1) poikkisuuntainen kireysprofiili on järjestetty säädettäväksi telakomponentteja (17) kone- *·:·1 suunnassa liikuttamalla. • · · ♦ · • · • · ·

33. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että joh- ....: 35 totela (2, 3, 4) on taivutettava tela (2, 3, 4) ja että tukielimen (1) poik- • 1 ♦ « «·« • « · » ♦ 118728 kisuuntainen kireysprofiili on järjestetty säädettäväksi telan (2, 3, 4) päätyjä konesuunnassa liikuttamalla.

34. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että joh-5 totela (2, 3,4) on bombeerattu tela.

35. Patenttivaatimuksen 22 tai 25 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että johtotelan (2, 3, 4) pinnoite (16) ja/tai vaippa (17) on jaettu profi-lointivyöhykkeisiin (P, Pi, P2,...Pn) nippimallin mukaan. 10

36. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tu-kielin (1) on jaettu poikkisuunnassa profilointivyöhykkeisiin (P, P1t P2l...Pn) nippimallin mukaan.

37. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lait teisto on sovitettu määrittämään tukielimen (1) poikkisuuntainen kireysprofiili tukielimen (1) kireyteen verrannollisista suureista, jotka on mitattu tukielimeen (1) kosketuksissa olevan johtotelaan (2, 3, 4) järjestettyjen mittausantureiden (9, 9a, 9b, 9c, 9d) avulla. 20

38. Patenttivaatimuksen 37 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mittaukset suoritetaan johtotelalla (2), joka on sijoitettu konesuunnassa : .·. ennen rullausnippiä (N1). I»· · • · • · · I 25

39. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lait- ]· teisto on sovitettu määrittämään tukielimen (1) poikkisuuntainen ki- : reysprofiili tukielimen (1) kireyteen verrannollisista suureista, jotka on 4t;j1 mitattu tukielimeen (1) järjestettyjen mittausantureiden (9, 9a, 9b, 9c, ;**: 9d) avulla. • · · 30 .

40. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lait- teisto on sovitettu säätämään tukielimen (1) poikkisuuntaista kireyspro-:···: tiiliä käyttäen profiloivaa johtotelaa (3), joka sijaitsee konesuunnassa ....: rullausnipin (N1) jälkeen. 35 • ··· » 118728

41. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto on sovitettu säätämään tukielimen (1) kireysprofiilia käyttäen ainakin yhtä painolaitetta (19).

42. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että päättymättömän tukielimen (1) leveys on olennaisesti sama kuin rullattavan rainan (W) leveys. 5 • · • · · • · · ·*· t • ♦ • · · • · i *♦· · • # • · · • ·· • · • ♦ • · ♦ • · · ··· · ·#· ··♦· ♦ ·· • ♦ • I ··* • • I I • I » »· » • · « · • ♦ M* • · • · * ··« 1 • · 118728