FI107817B - Menetelmä ja laitteisto kuvioidun paperin valmistamiseksi - Google Patents

Description

107817

Menetelmä ja laitteisto kuvioidun paperin valmistamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä kuvioidun paperin valmistamiseksi, jossa menetelmässä paperi valmistetaan paperikoneella ja kuvioidaan.

5 Edelleen keksinnön kohteena on laitteisto kuvioidun paperin val mistamiseksi, joka laitteisto käsittää paperikoneen ja paperin kuviointivälineet.

Eräisiin paperilaatuihin kuvioidaan erilaisia kuvioita ennen kuin paperi toimitetaan käyttäjälleen. Kuvioiden tarkoitus voi olla paperin esteettisen vaikutuksen muokkaaminen, paperin sovellutuskohteessa - esimerkiksi pakka-10 uksissa - tarpeellisen informaation välittäminen tai jokin muu vastaava tarkoitus. Kuvioinnilla tarkoitetaan tässä hakemuksessa sekä kirjoittamista että piirtämistä.

Tunnetussa tekniikassa kuviointi tehdään paperiin erillisessä työvaiheessansa. Esimerkiksi kuvioidun leivinpaperin valmistaminen tapahtuu 15 pääpiirteissään siten, että ensimmäiseksi valmistetaan paperi paperikoneella, minkä jälkeen paperi siirretään kuvioitavaksi erilliseen kuviointiyksikköön, jossa kuviointi tapahtuu tyypillisesti painamalla. Kolmannessa vaiheessa paperi silikonoidaan eli päällystetään silikonilla, joka antaa paperille leivinpaperille tyypilliset hyvät irrotusominaisuudet. Kuviointi on tehtävä ennen paperin siliko-20 nointia, jotta väri tarttuisi pysyvästi kiinni paperiin. Valmistusprosessi käsittää siis kolme eri vaihetta, jotka kaikki tehdään eri laitteilla ja mahdollisesti eri tehtaissa tai jopa eri paikkakunnilla, ja joiden vaiheiden välillä paperirullia jou-dutaan siirtämään ja varastoimaan. Valmistusprosessi kokonaisuudessaan on • · # —| näin ollen aikaavievänä ja useita eri laitteita ja työvaiheita vaativana kallis ja ···:* 25 monimutkainen. Lisäksi paperiin kuvioitavien kuvioiden vaihtaminen toisiksi kuvioiksi on aikaavievää, joten esimerkiksi pienten erikoiskuvioitujen paperieri-v ; en kuvioiminen ei ole taloudellisesti kannattavaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laitteisto kuvioidun paperin valmistamiseksi, jossa edellä mainittuja epäkohtia .···. 30 ei esiinny.

.*··. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että paperi- koneeseen on sovitettu kuviointiyksikkö, johon kuviointiyksikköön kuuluva kir- joitin kuvioi mainitulla paperikoneella valmistettavaa paperirainaa.

• “

Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista, että kuviointi-35 välineet on kirjoitin, joka on sovitettu paperikoneeseen sovitettuun kuviointiyk-sikköön, ja että kirjoitin on sovitettu kuvioimaan mainitulla paperikoneella vai- • ·· • 9 2 107817 niistettävää paperirainaa.

Keksinnön olennainen ajatus on, että kuvioitavaa paperia valmistavaan paperikoneeseen on sovitettu kuviointiyksikkö, jolla kuviointiyksiköllä kuvioidaan halutut kuviot paperikoneessa kulkevaan paperirainaan. Edelleen 5 erään edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että kuviointiyksikkö käsittää yhden tai useamman kirjoittimen, jolloin kuvioinnin nopeutta tai kuvioiden monimutkaisuutta voidaan lisätä. Edelleen erään toisen edullisen sovellutus-muodon ajatuksena on, että kirjoitin on edullisesti mustesuihkukirjoitin, joka käsittää yhden tai useamman kiijoituspään, jollaisella kirjoittimelta kuvioinnin 10 toteuttaminen on erityisen helppoa. Edelleen erään kolmannen edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että paperikoneen yhteyteen, paperirainan etenemissuunnassa kuviointiyksikön jälkeen, on sovitettu päällystysyksikkö, jolla jo kuvioitu paperiraina päällystetään samalla kertaa paperin valmistamisen ja kuvioinnin kanssa. Vielä erään neljännen edullisen sovellutusmuodon 15 ajatuksena on, että kuvioitu ja päällystetty paperi on silikonoitua leivinpaperia.

Keksinnön etuna on, että paperin kuviointi suoritetaan samalla kertaa ja samassa laitteistossa paperin valmistamisen kanssa, jolloin kuvioidun paperin muodostaminen on nopeaa. Paperia ei tarvitse siirtää pois paperikoneelta kuvioitavaksi, jolloin vältytään paperin siirtelemiseltä, varastoinnilta ja 20 muilta ylimääräisiltä välivaiheilta, mikä vähentää huomattavasti kuvioidun paperin valmistuskustannuksia ja läpimenoaikaa. Paperiin on vaivatonta ja yksinkertaista kuvioida monimutkaisiakin kuviota, joita voidaan lisäksi vaihtaa ja *".* muuttaa jopa kesken kuvioinnin kuviointiyksikön ohjausohjelman kautta. Edel- • · « ***** leen erään edullisen sovellutusmuodon etuna on, että päällystämällä kuvioitu 25 paperi heti välittömästi kuvioinnin jälkeen paperikoneeseen sovitetuilla pääl- *:”: lystysyksiköllä voidaan vielä vähentää siirto- ja varastointikuluja, sekä nopeut- ·»· taa valmistusprosessia. Lisäksi välittömällä päällystämisellä kuviointi saadaan :T: heti suojaan päällysteen alle, jolloin se ei pääse kulumaan tai muulla tavoin huononemaan ennen asiakkaalle toimittamista.

;*··. 30 Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti ja voimakkaasti yksinkertaistettuna *·* erästä keksinnön mukaisen laitteiston sovellutusmuotoa sivustapäin kuvattu- na, *:**: kuvio 2 esittää kaavamaisesti kuvassa 1 esitetyn keksinnön suori- 35 tusmuotoa päältäpäin kuvattuna, ja .*!*: kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaisen • ♦ · • · 3 107817 laitteiston sovellutusmuotoa päältäpäin kuvattuna.

Kuviossa 1 on kaavamaisesti ja voimakkaasti yksinkertaistettuna esitetty eräs keksinnön mukaisen laitteiston sovellutusmuoto sivustapäin kuvattuna. Kuvioitavaa paperia valmistava paperikone 1 on kuviossa esitetty kat-5 koviivalla. Paperikone 1 on sinänsä alan ammattimiehen hyvin tuntema, joten sitä ei kuvata tässä yhteydessä sen tarkemmin. Edelleen paperikoneen 1 toiminta on alan ammattimiehelle sinänsä täysin tunnettua eikä sitä sen vuoksi tässä yhteydessä tarkemmin selitetä. Paperikone 1 käsittää välineet paperirai-nan muodostamiseksi ja kuivaamiseksi, toisin sanoen märkäpään, puristus-10 osan ja .kuivatusosan, joita välineitä on kuviossa 1 kuvattu viitenumerolla 2. Paperirainan muodostamis- ja kuivaamisvälineistä 2 tuleva paperiraina 3, jonka kulkusuunta on kuviossa 1 esitetty nuolella, johdetaan kuviointiyksikköön 4. Kuviointiyksikkö 4 käsittää kirjoittimen 10, jonka kirjoituspäällä 11 paperirai-naan 3 kuvioidaan halutut kuviot. Kirjoitin 10 voi käsittää yhden tai useamman 15 kirjoituspään 11, joiden kirjoituspäiden 11 kuviointijäljet voivat lisäksi olla erivärisiä. Mainitut kuviot voivat käsittää graafisia kuvioita, kirjoitusta, niiden yhdistelmiä tai muita vastaavia kuvioita. Tyypillisesti kuviot toistuvat paperirainassa 3 samanlaisina ja tietyin välimatkoin, mutta kuviot voivat olla myös mielivaltaisesti sijoitettuja tai alati vaihtuvia. Kuviointiyksikköä 4 ohjataan ohjausyksiköllä 20 12, joka käsittää ainakin ohjelman kirjoittimen 10 kirjoituspäiden 11 ohjaami seksi ja käyttöliittymän. Ohjausyksiköllä 12 on mahdollista ohjata kuviointiyksikköä 4 reaaliaikaisesti, jolloin esimerkiksi kuvioitavat kuviot voidaan nopeasti • · · "V vaihtaa toisiksi. Näin ollen varsin lyhyidenkin kuvioitujen paperierien kuvioimi- ···; nen on mahdollista valmistamiskustannusten pysyessä alhaisena.

• · · 25 Kuvion 1 esittämässä sovellutusmuodossa on sovitettu kuviointiyk- ’ ’ sikkö 4 sekä paperirainan 3 yläpuolelle että alapuolelle toisiinsa nähden vas- • · · takkain. Tällöin paperiraina 3 voidaan kuvioida molemmilta puoliltaan halutuilla kuvioilla. Paperirainan 3 kummallekin puolelle sovitetut kuviointiyksiköt 4 voivat sijaita myös toisiinsa nähden eri kohdassa paperirainan 3 etenemissuunnassa.

:***; 30 Eräässä toisessa sovellutusmuodossa kuviointiyksikkö 4 on sovitettu vain toi- • · · .···. selle puolelle paperirainaa 3 rainan 3 kuvioimiseksi ainoastaan kyseiseltä puolelta.

Kuviointiyksikkö 4 on sovitettu kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuo- • >.

dossa paperikoneen 1 kuivatusosan jälkeen. Kuviointiyksikkö 4 voi olla sovi-35 tettu paperikoneeseen 1 myös niin, että osa kuivatusosasta sijaitsee paperi-: rainan 3 kulkusuunnassa kuviointiyksikön 4 takapuolella.

• »I • · 4 107817

Kirjoitin 10 on edullisesti mustesuihkukirjoitin, jolla on helppoa ja nopeaa toteuttaa monimutkaisiakin kuvioita paperirainan 3 pintaan. Muste-suihkukirjoittimen rakenne ja toiminta on sinänsä tunnettua, joten sitä ei tässä käsitellä yksityiskohtaisemmin. Sovellettavan mustesuihkukirjoittimen kirjoitus-5 pään 11 kirjoitusjälki voi olla paitsi yksivärinen niin myös monivärinen, jollaisella päällä voidaan kuvioida monivärisiä kuvioita paperirainaan 3.

Kuvion 1 esittämässä suoritusmuodossa kuvioitu paperiraina 3 kulkee kuviointiyksikön 4 jälkeen paperikoneeseen 1 sovitettuun päällystysyksik-köön 5, jossa paperiraina 3 päällystetään päällystekerroksella 6 joko molem-10 miltä puolilta, kuten kuviossa 1 on esitetty, tai ainoastaan toiselta puolelta. Esimerkiksi leivinpaperia valmistettaessa paperiraina 3 päällystetään nykyisin yleensä silikonia käsittävällä kerroksella, eli raina 3 silikonoidaan. Paperin käyttötarkoituksen mukaisesti päällystekerros 6 voi toki olla muutakin kuin silikonia käsittävää materiaalia. Päällysteen 6 tulee olla ainakin jossain määrin 15 läpinäkyvä, jotta paperirainaan 3 kuvioidut kuviot näkyisivät päällystekerroksen läpi. Päällystetty paperiraina 9 johdetaan päällystysyksikön 5 jälkeen edelleen jälkikäsittelyvälineisiin 7, jotka käsittävät esimerkiksi pituusleikkurin ja rullaimet. Päällystetyn ja kuvioidun paperin valmistus tapahtuu siis oleellisesti kokonaan paperikoneessa 1, jolloin valmistus on huomattavan nopeaa ja yksinkertaista. 20 Paperin kuvioimiseksi ja päällystämiseksi ei tarvita erillisiä laitteistoja, eikä paperia tarvitse siirtää muualle kuvioitavaksi tai päällystettäväksi, mikä lyhentää .·. läpimenoaikaa sekä vähentää tuotanto- ja varastointitilojen tarvetta. Mikäli pa- • · · "Y perikoneella 1 ei valmisteta päällystettäviä paperilaatuja, voidaan päällystys- yksikkö 5 luonnollisesti jättää pois paperikoneesta 1.

• · · 25 Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti kuvion 1 mukaisen keksinnön suoritusmuoto päältäpäin kuvattuna. Kuvioiden 1 ja 2 viitenumeroinnit vastaa- • · · : vat toisiaan. Paperirainan muodostamis- ja kuivaamisvälineillä 2 muodostettu # · · ·*.* : paperiraina 3 kulkee nuolen osoittamassa suunnassa paperikoneeseen 1 so vitettuun kuviointiyksikköön 4, jossa se kuvioidaan kuvioilla 8 ja 13. Tämän jäl-30 keen raina kulkee edelleen paperikoneeseen 1 sovitettuun päällystysyksik- • · · .**·. köön 5 päällystettäväksi, minkä jälkeen päällystetty paperiraina 9 johdetaan * ···* paperikoneen 1 jälkikäsittelyvälineisiin 7, joissa päällystetty paperiraina 3 kä-*—! sitellään sinänsä tunnetulla tavalla toimitettavaksi jatkokäsittelyyn.

Kuvion 2 esittämässä suoritusmuodossa kuviointiyksikkö 4 käsittää 35 neljä rinnakkain sovitettua kirjoitinta 10, joista kukin on sovitettu kuvioimaan : osan paperirainan 3 leveyttä niin, että oleellisesti koko paperirainan 3 levey- ♦ · • · 5 107817 delle voidaan muodostaa kuvioita. Kuviointiyksikön 4 kirjoitinten 10 lukumäärän ei luonnollisestikaan tarvitse rajoittua juuri neljään, vaan kirjoitinten 10 lukumäärä voi olla myös neljää suurempi tai pienempi. Jokaista kirjoitinta 10 ohjataan ohjainyksiköllä 12, jonka kautta kirjoittimet 10 voidaan ohjata kuvioi-5 maan paperirainaan 3 keskenään samanlaisia kuvioita 8, tai vaihtoehtoisesti yksi tai useampi kirjoitin 10 voidaan ohjata kuvioimaan muiden kirjoittimien 10 kuvioista poikkeavia kuvioita 13. Kuviot 8, 13 voivat olla joko jatkuvasti samanlaisina toistuvia, tai halutulla tavalla jatkuvasti muuttuvia ja toisistaan eroavia. Rinnakkaisten kirjoittimien 10 lukumäärää nostamalla kunkin kirjoittimen 10 kuvioitavaksi tuleva paperirainan 3 leveyden osa kapenee ja kirjoituspäiden 11 liikkeen pituus pienenee, jolloin kuvioitavan paperirainan 3 nopeutta voidaan vastaavasti nostaa suuremmaksi. Kirjoituspäitä 11 ei ole esitetty kuviossa 2 kuvion yksinkertaistamiseksi.

Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti eräs toinen keksinnön mukai-15 sen laitteiston sovellutusmuoto päältä päin kuvattuna. Mainittakoon, että kuvion 3 viitenumerointi vastaa kuvioiden 1 ja 2 viitenumerointia. Paperiraina 3 johdetaan edellisten kuvioiden yhteydessä kuvatulla tavalla paperirainan muodostamis- ja kuivaamisvälineistä 2 kuviointiyksikköön 4'. Kuviointiyksikkö 4’ käsittää kolme kirjoitinta 10’, jotka ovat sovitettu paperirainan 3 kulkusuunnas-20 sa peräkkäin sarjaan, ja joilla jokaisella kirjoittimella 10’ voidaan kuvioida oleellisesti koko paperirainan 3 leveys. Toisin sanoen jokaisen kirjoittimen 10’ .·. kirjoituspäät 11, joita ei ole esitetty kuviossa 3 asian esittämisen yksinkertais- • · · "V tamiseksi, liikkuvat oleellisesti koko paperirainan 3 leveydellä. Paperirainan 3 "•f kuvioiminen on järjestetty niin, että kukin kirjoitin 10’ kuvioi vain osan halutusta • · · •••\ 25 kuviosta. Eräässä suoritusmuodossa kirjoittimet 10’ kuvioivat paperirainaa 3 ^ * eri värisillä kuviointijäljillä, joista muodostuu lopullinen monivärinen kuviointi.

; Eräässä toisessa suoritusmuodossa jokaisen kirjoittimen 10’ kuviointijäljet ovat • * · •\: · samanvärisiä, jolloin valmis kuviointi on yksivärinen. Kuviointiyksikköön 4’ pe räkkäin sovitettuja kirjoittimia 10’ voi luonnollisesti olla enemmän tai vähem-30 män kuin kolme.

• · · ·*·*. Kuviointiyksikön 4’ ohjausyksikkö 12 on sovitettu paperikoneeseen t · · 1, edullisesti paperikoneen 1 sinänsä tunnettujen ohjaus- ja valvontayksiköi- * · *···[ den yhteyteen, jolloin kuvioidun paperin valmistusprosessi on kokonaisuudes- * saan ohjattavissa ja valvottavissa samasta valvomosta.

*·· 35 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis- :*.j tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti- « · 6 107817 vaatimusten puitteissa. Niinpä kuviointiyksikkö voi käsittää sekä rinnakkain että peräkkäin sovitettuja kirjoittimia. Lisäksi kirjoittimet voivat olla sovitettuna sopivasti limittäin tai lomittain toistensa suhteen. Paperikoneeseen voi olla sovitettuna useampikin kuin yksi kuviointiyksikkö, jolloin esimerkiksi erittäin mo-5 nimutkaisten kuvioiden kuvioimista voidaan edelleen nopeuttaa.

• · • 1 · • · · · • · · • M· « · · ···· • · ·· • · · ♦ · · » ·♦· • · · • · · • · · • · • · «·1 • · · • · * «·« • · · • · • » ♦ · · · » « ♦ ♦ · • · · · • · • · ♦ • ♦ 1 ♦ ·

Claims (22)

107817 Patenttivaatim u kset

1. Menetelmä kuvioidun paperin valmistamiseksi, jossa menetelmässä paperi valmistetaan paperikoneella (1) ja kuvioidaan, tunnettu siitä, 5 että paperikoneeseen (1) on sovitettu kuviointiyksikkö (4), johon kuviointiyksik-köön (4) kuuluva kirjoitin (10, 10’) kuvioi mainitulla paperikoneella (1) valmistettavaa paperirainaa (3).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuviointiyksikkö (4) käsittää ainakin kaksi kirjoitinta (10, 10’).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paperikoneeseen (1) on sovitettu ainakin kaksi kuviointiyksikköä (4).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi kirjoitin (10, 10’) on mustesuihkukirjoitin, joka käsittää yhden tai useamman kirjoituspään (11).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paperikoneeseen (1) kuuluu päällystysyksikkö (5), johon kuviointiyksikössä (4) kuvioitu paperiraina (3) johdetaan ja jossa kuvioitu paperiraina (3) päällystetään ainakin toiselta puolelta päällystekerrokseila (6).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että paperirainasta (3) valmistetaan leivinpaperia, joka silikonoidaan.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa kirjoittimista (10, 10’) kuvioi paperirainan (3) ylä- :,V puolta ja toinen osa kirjoittimista (10, 10’) kuvioi paperirainan (3) vastakkaista • · * •••j puolta.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuviointiyksikkö (4) kuvioi paperirainaan (3) jatkuvasti : samanlaisina toistuvia kuvioita (8, 13). :T:

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kuviointiyksikkö (4) kuvioi paperirainaan (3) vaihtuvia kuvi- .···. 30 oita.

• · .***. 10. Laitteisto kuvioidun paperin valmistamiseksi, joka laitteisto kä- sittää paperikoneen (1) ja paperin kuviointivälineet, tunnettu siitä, että ku- • · · viointivälineet on kirjoitin (10, 10’), joka on sovitettu paperikoneeseen (1) so-vitettuun kuviointiyksikköön (4), ja että kirjoitin (10, 10’) on sovitettu kuvioi- 35 maan mainitulla paperikoneella (1) valmistettavaa paperirainaa (3). • · · · • « • · · • * ♦ • · 107817

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kuviointiyksikkö (4) käsittää ainakin kaksi kirjoitinta (10,10’).

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että paperikoneeseen (1) on sovitettu ainakin kaksi kuviointiyksikköä (4).

13. Jonkin patenttivaatimuksen 10-12 mukainen laitteisto, tun nettu siitä, että ainakin yksi kirjoitin (10, 10’) on mustesuihkukirjoitin, joka käsittää yhden tai useamman kirjoituspään (11).

14. Jonkin patenttivaatimuksen 10-13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että paperikone (1) käsittää rainan (3) kulkusuunnassa kuvioin- 10 tiyksikön (4) jälkeen sovitetun päällystysyksikön (5), joka on sovitettu päällystämään jo kuvioitua paperirainaa (3) ainakin toiselta puolelta.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 10-14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että paperikone (1) on sovitettu valmistamaan leivinpaperia.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 10-15 mukainen laitteisto, tun- 15. ett u siitä, että ainakin osa kuviointiyksikön (4) kirjoittimista (10, 10’) on sovitettu rinnakkain paperirainan (3) leveyssuunnassa.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 10-16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ainakin osa kuviointiyksikön (4) kirjoittimista (10, 10’) on sovitettu peräkkäin paperirainan (3) kulkusuunnassa.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 10 - 17 mukainen laitteisto, tun nettu siitä, että kirjoittimien (10, 10’) kirjoituspäät (11) ovat yksivärikirjoitus-päitä.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 10 - 17 mukainen laitteisto, tun- :*V n e tt u siitä, että kirjoittimien (10,10’) kirjoituspäät (11) ovat monivärikirjoitus-• · · ···; 25 päitä.

···! 20. Jonkin patenttivaatimuksen 10 - 19 mukainen laitteisto, tun- nettu siitä, että osa kirjoittimista (11) on sovitettu kuvioimaan paperirainan • · · : (3) yläpuolta ja toinen osa kirjoittimista (11) on sovitettu kuvioimaan paperirai- :T: nan (3) vastakkaista puolta.

21. Jonkin patenttivaatimuksen 10-20 mukainen laitteisto, tun- .*·*. nettu siitä, että kuviointiyksikkö (4) on sovitettu kuvioimaan paperirainaan .···. (3) jatkuvasti samanlaisena toistuvaa kuviota.

22. Jonkin patenttivaatimuksen 10-20 mukainen laitteisto, tun-nettu siitä, että kuviointiyksikkö (4) on sovitettu kuvioimaan paperirainaan 35 (3) toisistaan eroavia kuvioita. ··· • · · · • · • · · • · · • 9 107817