FI113193B - A method for removing water from a paper web and a paper web press apparatus - Google Patents

Description

113193113193

MENETELMÄ VEDEN POISTAMISEKSI PAPERIRAINASTA JA PAPERIRAINAN PURISTUSLAITEMETHOD FOR DRAINING WATER FROM PAPER PAPER AND PAPER PAPER COMPRESSOR

Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan 5 mukainen menetelmä paperirainan puristamiseksi. Lisäksi keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukaiseen paperirainan puristussiteeseen sekä oheisen patenttivaatimuksen 11 johdanto-osan mukaiseen kuormituselimeen.The invention relates to a method for pressing a paper web according to the preamble of appended claim 1. In addition, the invention relates to a paper web clamp according to the preamble of claim 6 and to a loading member according to the preamble of claim 11.

10 Viiraosalla muodostettua paperirainaa puristetaan paperin tai kartongin valmistuslinjassa kahdessa kohdassa: puristinosalla, jossa märästä pa-perirainasta poistetaan vettä puristamalla, ja kalanterissa, jossa painetta jo suhteellisen kuivaan paperirainaan kohdistamalla suoritetaan pinnan viimeistely. Vaikka puristinosalla ja kalanterissa on puristuksella eri 15 tarkoitus, rainalla niihin tullessa on aivan erilaiset kuiva-ainepitoisuudet ja em. osien teknistä kehitystä ohjaa niissä paperiin vaikuttavat ilmiöt, on kummallekin osalle yhteistä nippi, jossa rainaan vaikuttaa tietty paine, joka on riippuvainen siitä voimasta, jolla nipin muodostavat kaksi liikkuvaa pintaa, normaalisti kahden pyörivän telan vaippapinnat, paine-20 taan vastakkain rainan molemmilta puolilta.The paper web formed by the wire section is pressed in a paper or board making line at two points: a press section where water is removed from the wet paper web by squeezing, and a calender where the surface is finished by applying pressure to a relatively dry paper web. Although the press section and the calender have different purposes for pressing, the web entering them has very different dry solids contents and the technological development of the aforementioned parts is guided by the phenomena affecting the paper, both have a common nip where the web is exposed to a certain pressure the nip is formed by two movable surfaces, normally the diaphragm surfaces of two rotating rolls, being pressed against each other on both sides of the web.

i ·.. Esimerkiksi kenkäkalanterissa saadaan pehmeäpintaisen telan ja ko- • van telan yhdistelmällä aikaan nippi, jolla on ulottuvuutta koneen pi- : tuussuunnassa ja kalanteroitavalla paperirainalla on tämän johdosta . : 25 pitkä viipymäaika kalanterinipissä. Pehmeäpintaisen telan vaippa on muodostettu joustavasta taipuisasta hihnasta ja kovapintainen tela on metallitela, joka on kuumennettava tela ja toimii kalanteroinnissa lämpöä rainaan tuovana termotelana. Pehmeän telan vaippaa kuormitetaan telan sisältä päin kovaa telaa vasten kuormituskengällä, jonka an- • i 30 siosta kovan telan pintaa vasten kulkeva paperiraina puristuu pitkältä matkalta nipissä tietyllä paineella pehmeän vaipan ja kovan telan pinnan väliin. Joustava vaippa voi puristua samalla paksuussuunnassaan kokoon nipin alueella. Pehmeän telan vaipan muodostava hihna voi olla sopivaa joustavaa polymeeriä, kuten polyuretaania, ja hihnan sisäl-35 lä on sitä lujittava kudos. Nippirakenteen ansiosta on mahdollista saa-da paperille ja kartongille hyvä bulkkisuus ja jäykkyys ja yhtenäinen pinnan sileys. Kaiken kaikkiaan kalanteri sopii erityisen hyvin painetta- 2 113192 vien paperi- ja kartonkilaatujen on line-kalanterointiin. Kyseisestä ka-lanterityypistä käytetään nimitystä kenkäkalanteri, ja se tunnetaan tavaramerkillä ’’OptiDwell”. Sen erästä jatkokehitysmuotoa on kuvattu kansainvälisen hakemuksen julkaisussa WO 99/28551.i · .. For example, in a shoe calender, a combination of a soft-surface roller and a • heavy roller provides a nip that has a dimension in the machine's longitudinal direction and consequently has a calenderable paper web. : 25 long residence time in the calender nip. The shell of the soft surface roll is formed of a flexible flexible belt and the hard surface roll is a metal roll which is a heated roll and acts as a heat roller for calendering to the web. The soft roll jacket is loaded inside the roll against the hard roll by a loading shoe, which allows the paper web running against the hard roll surface to be squeezed over a long distance in a nip at a certain pressure between the soft roll and the hard roll surface. The flexible sheath can be compressed in the same thickness direction in the nip area. The belt forming the soft roll shell may be a suitable flexible polymer, such as polyurethane, and has a reinforcing fabric within the belt. The nip structure makes it possible to obtain good bulk and stiffness and uniform surface smoothness on paper and board. All in all, the calender is particularly well suited for on-line calendering of printable 2 113192 paper and board grades. This type of calender is referred to as a shoe calender and is known by the trademark OptiDwell. A further embodiment thereof is described in International Application WO 99/28551.

55

On tunnettua säätää paperirainaan kohdistuvaa painetta nipissä ken-käelementtiin vaikuttavilla hydraulisylintereillä, jotka on tuettu vaipan sisällä olevaan kiinteään akseliin. Sylinterit on järjestetty tavallisesti yhteen tai kahteen riviin, ja niillä saadaan lineaarinen kuormitusliike. Täl-10 laisia kuormitusjärjestelmiä kalanterinipin paineen säätämiseksi on esitetty mm. US-patenteissa 5,582,689 ja 6,213,009.It is known to adjust the pressure on the paper web in the nip by hydraulic cylinders acting on the shoe element supported on a fixed shaft inside the sheath. The cylinders are usually arranged in one or two rows and provide a linear loading motion. Such loading systems for regulating calender nip pressure are disclosed, e.g. U.S. Patent Nos. 5,582,689 and 6,213,009.

Käytössä on edullista kohdistaa nippiin koneen leveyssuunnassa eri suuruinen voima. Edullisesti voima vaihtelee siten, että reunoilla vaikut-15 tava voima on pienempi kuin keskellä vaikuttava voima. Tunnetuissa ratkaisuissa on käytetty yksittäisten hydraulisylinterien ohjaamiseen sylinterikohtaisia ohjauselimiä, joiden avulla on määritelty syliterin aikaansaama puristusvoima. Ongelmana on tällöin rainan leveyden kasvaessa myös tarvittavien ohjauslaitteiden määrän kasvaminen.In use, it is advantageous to apply a different magnitude of force to the nip in the width direction of the machine. Preferably, the force varies such that the force acting at the edges is less than the force acting at the center. Prior art solutions use individual cylinder controls for controlling individual hydraulic cylinders to determine the compression force exerted by the cylinder. The problem then is that as the width of the web increases, the number of control devices required is also increased.

2020

Nyt esillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on esittää • ·· menetelmä, jolla kenkäkalanterin hydraulisylinterien ohjaamiseksi tarvi- : · · taan vähemmän ohjauselimiä.The main object of the present invention is to provide a method for controlling the hydraulic cylinders of a shoe calender by: · · less control means.

25 Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmäl-% le on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen patent- .’··[ tivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.In order to accomplish this, the method according to the invention is essentially characterized by what is disclosed in the characterizing part of the independent patent claim.

. . Keksinnön mukaiselle paperirainan puristuslaitteelle on puolestaan ’· / 30 pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen patenttivaa- timuksen 6 tunnusmerkkiosassa ja keksinnön mukaiselle kuormituseli-melle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty .:: itsenäisen patenttivaatimuksen 11 tunnusmerkkiosassa.. . The paper web press device according to the invention, in turn, is essentially characterized by what is stated in the characterizing part of the independent claim 6, while the loading member according to the invention is essentially characterized in what is described in the characterizing part of the independent claim 11.

v·’ 35 Muissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksin- : : nön edullisia suoritusmuotoja.Other preferred claims disclose some preferred embodiments of the invention.

113193 3113193 3

Keksinnön perusajatuksena on käyttää kenkäkalanterin päissä sellaista sylinterirakennetta, jolla aikaansaadaan samalla paineella pienempi puristava vaikutus kuin keskellä olevilla sylinterirakenteilla. Pienempi puristava voima aikaansaadaan keksinnön mukaisesti siten, että reu-5 noilla olevien sylintereiden kammioiden pinta-alaa pienennetään muodostamalla kammio rengasmaiseksi.The basic idea of the invention is to use a cylinder structure at the ends of the shoe calender which provides a lower compression effect at the same pressure as the central cylinder structures. The lower clamping force is achieved in accordance with the invention by reducing the surface area of the cylindrical chambers on the edges by forming the chamber annular.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on paineen ohjaus helppoa useamman sylinterin rakenteessa, kun kaikille sylintereille voidaan ohjata 10 sama paine vaikka sylintereiden aikaansaama puristava voimavaikutus voi olla erilainen. Koska jokaisen sylinterin painetaso on sama, ei suoritusmuodossa tarvita sylinterikohtaisia painetasoon vaikuttavia ohjauslaitteita.In the solution according to the invention, pressure control is easy in the structure of several cylinders when the same pressure can be applied to all cylinders although the compressive force exerted by the cylinders may be different. Because the pressure level of each cylinder is the same, in the embodiment, cylinder-specific controls affecting the pressure level are not required.

15 Keksinnön mukaisen ratkaisun ansiosta sylinterin työskentelypaine voidaan järjestää optimaaliseksi myös alhaisilla voimilla, sillä pienentämällä sylinterin kammion pinta-alaa pitää käyttää suurempaa painetta, jotta saavutetaan sama voimataso kuin suurempi pinta-alaisella kammiolla varustetulla sylinterillä.Thanks to the solution of the invention, the working pressure of the cylinder can also be optimized at low forces, since by reducing the area of the cylinder chamber, a higher pressure must be applied to achieve the same level of force as a cylinder having a surface area.

2020

Erään tämän keksinnön suoritusmuodon mukaisen sylinterin rakenne mahdollistaa kengän kiinnittämisen sylinteriin ainakin kahdesta pistees-: tä, jotka sijaitsevat toisistaan oleellisen etäällä, sopivimmin lähellä ken- ·,· gän reunoja, jolloin kengän kiinnitys on tukeva, joka puolestaan on .* 25 edullinen käytettäessä kalanterissa pitkiä kenkiä.The construction of a cylinder according to one embodiment of the present invention allows the shoe to be secured to the cylinder at least two points spaced substantially apart, preferably near the edges of the shoe, for a secure shoe attachment which in turn is advantageous when used in calendars long. shoes.

. ’ Erään keksinnön suoritusmuodon mukaisen sylinterin sisälle on sijoitet tavissa muita rakenteita, kuten pika-avaussylinteri tai -jousi.. Inside a cylinder according to an embodiment of the invention, other structures, such as a quick-release cylinder or spring, can be disposed.

· 30 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin pe- riaatteellisiin piirustuksiin, joissa » ....; kuva 1 esittää leveyssuunnassa nähtynä kalanteria, jossa keksintöä voidaan käyttää, :··'·; 35 : ; kuva 2 esittää konesuunnassa kalanteria, 113193 4 kuva 3 esittää kuvan 2 erästä yksityiskohtaa, kuva 4 esittää leikkauskuvantona keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista sylinteriä lepoasennossa, 5 kuva 5 esittää kuvan 4 poikkileikkausta tasossa A-A, kuva 6 esittää kuvan 4 mukaista sylinteriä työasennossa, 10 kuva 7 esittää leikkauskuvantona keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista sylinteriä lepoasennossa, kuva 8 esittää kuvan 7 poikkileikkausta tasossa A-A, ja 15 kuva 9 esittää kuvan 7 mukaista sylinteriä työasennossa.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying principal drawings, in which »....; Figure 1 is a perspective view of a calender in which the invention can be used: ·· '·; 35:; Fig. 2 is a machine directional calender, 113193 4 Fig. 3 is a detail of Fig. 2, Fig. 4 is a sectional view of a cylinder according to a preferred embodiment of the invention in a resting position, 5 Fig. 5 is a cross-sectional view of Fig. Figure 8 is a sectional view of a cylinder according to another preferred embodiment of the invention in a resting position, Figure 8 is a cross-sectional view of Figure 7 in plane AA, and Figure 9 is a view of the cylinder of Figure 7 in working position.

Kuvissa on esitetty vain keksinnön ymmärtämisen kannalta oleelliset asiat ja osat. Selkeyden takia kuvista on jätetty pois keksinnön ymmär-20 tämisen kannalta tarpeettomat yksityiskohdat, jotka ovat alan ammattimiehelle selviä, kuten esimerkiksi sylintereiden ohjausventtiilit, tiiviste-rakenteet sekä voiteluöljyn syöttämiseen käytettävät rakenteet. Kuvissa ·· esitetyt eri osien keskinäiset mittasuhteet ovat myös valittu vain esityk- · . : sen selkeyden kannalta, joten todellisuudessa mittasuhteet voivat olla , | 25 erilaiset samoin kuin eri osien keskinäinen sijoittelukin.The figures show only the matters and parts essential to an understanding of the invention. For the sake of clarity, details unnecessary for the understanding of the invention, such as, for example, cylinder control valves, seal structures and lubricating oil delivery structures, are omitted from the drawings. The relative dimensions of the various parts shown in the figures ·· are also selected for presentation purposes only. : its clarity, so in reality the dimensions can be, 25 different as well as the mutual placement of the different parts.

Esimerkkejä selostettaessa tarkoitetaan jatkossa pituussuunnalla rai-nan kulkusuuntaa eli konesuuntaa ja leveyssuunnalla rainan kulkusuunnan kanssa poikittaista suuntaa eli telojen akseleiden suuntien . ’ ·: 30 kanssa yhdensuuntaista suuntaa.In the description of the examples, the longitudinal direction of the web or machine direction and the transverse direction of the web, i.e. the axes of the rolls, will hereinafter be used. '·: 30 directions.

: Kuvissa 1 ja 2 on esitetty kalanteri, jossa keksintöä voidaan käyttää.Figures 1 and 2 show a calender in which the invention can be used.

Paperiraina W on johdettu kahden telan väliin muodostetun kalante-rinipin läpi. Alempi ensimmäinen tela 1, joka on kuvassa 1 esitetty hal-35 kileikkauksena, käsittää joustavasta taipuisasta materiaalista valmistetun, kalanteritelan pyörimisakselin ympäri pyörivän vaipan 1a. Ylempi toinen tela 2 on kovapintainen kuumennettava kalanteritela, 113193 5 esimerkiksi metallivaipalla varustettu tela, joka on kovempi kuin vaipan joustava taipuisa materiaali. Paksuussuunnassaan (kalanteritelan 1 säteen suunnassa) joustava vaippa 1a puristuu vaippaa sisäpuolelta ohjaavan kenkäelementin 4 ja toisen telan 2 pinnan määräämään muo-5 toon ja muodostaa näin pitkän nipin, jossa raina W kulkee toisen telan 2 pinnan ja ensimmäisen telan 1 kokoonpuristuneen vaipan 1a pinnan välissä. Kuvassa 3 on esitetty yksityiskohta siitä, miten ensimmäinen tela 1 ja toinen tela 2 sekä niiden väliin sijoittuvat vaippa 1a ja kenkä-elementti 4 sijaitsevat eräässä edullisessa suoritusmuodossa. Kenkä-10 elementin 4 ohjaava pinta, jonka yli vaippa 1a liukuu, voi olla kupera, suora tai kovera, jolloin viimeksimainitussa tapauksessa pinnan kääre-vuuskeskipiste on toisen telan 2 puolella.The paper web W is guided through a calender nip formed between two rolls. The lower first roll 1, shown as a hal-35 film in Figure 1, comprises a jacket 1a made of a flexible flexible material that rotates about the axis of rotation of the calender roll. The upper second roll 2 is a hard surface heated calender roll, 113193 5, for example, a roll with a metal jacket which is harder than the flexible flexible material of the jacket. In its thickness direction (in the radial direction of the calender roll 1), the resilient diaper 1a is pressed into a shape 5 determined by the surface of the shoe element 4 and the second roll 2 guiding the diaper, thereby forming a long nipple where the web W passes between the surface of the Figure 3 shows a detail of how the first roll 1 and the second roll 2, and the diaper 1a and shoe element 4 disposed therebetween, are located in a preferred embodiment. The guide surface of the shoe 10 element 4 over which the sheath 1a slides may be convex, straight or concave, in which case the center of curvature of the surface is on the side of the second roll 2.

Nippikontakti telojen 1 ja 2 vaikutuksesta ei ole viivamainen vaan sillä 15 on tietty ulottuvuus rainan W kulkusuunnassa. Kysymyksessä on ns. pitkänippi (extended nip). Tyypillisesti pitkänippikalanterissa on nipin kontaktin pituus 25-50 cm. Tällöin kenkäkalanterin kenkäelementin 4 pituus konesuunnassa on 25-50 cm.The nip contact by the rolls 1 and 2 is not linear but has a certain dimension in the direction of web W travel. This is a so-called. extended nip. Typically, the long nip calender has a nip contact length of 25-50 cm. In this case, the length of the shoe element 4 of the shoe calender in the machine direction is 25-50 cm.

20 Kenkäelementtiä 4 kuormitetaan vaipan 1a sisäpintaa vasten kuormi-tuselimellä 5, joka vaikuttaa kenkäelementtiin tietyllä kuormitusvoimal-j .. la, joka voi olla säädettävä. Kuormituselintä 5 ja kenkäelementin 4 kiin- nitystä selostetaan jäljempänä, mutta tyypillisesti kuormituselimet ovat : ’ : sylintereitä ja sopivimmin hydraulisylintereitä. Kuormituselin 5 tukeutuu · 25 telan 1 sisällä olevaan aksiaalisuuntaiseen tukielementtiin 3.The shoe element 4 is loaded against the inner surface of the sheath 1a by a loading member 5 which acts on the shoe element with a certain load force which can be adjusted. The loading member 5 and the attachment of the shoe element 4 will be described below, but typically the loading members are: ': cylinders and preferably hydraulic cylinders. The load member 5 is supported by · 25 axial support members 3 inside the roller 1.

Kuvassa 4 on esitetty keksinnön mukaisen kuormituselimen 5 eli sopivimmin hydraulisylinterin erään edullisen suoritusmuodon poikkileikkaus. Sylinteri 5 on edullisesti pyörähdyssymmetrinen, ja kuvassa 5 on 30 esitetty sylinterin radiaalisuuntainen poikkileikkaus kuvan 4 tasossa A-O A.Fig. 4 is a cross-sectional view of a loading member 5 according to the invention, preferably a hydraulic cylinder. The cylinder 5 is preferably rotationally symmetrical, and Figure 5 shows a radial cross-section of the cylinder in plane A-O of Figure 4.

Sylinterin 5 rungon muodostaa sylinteriputki 6, joka on järjestetty tukie-lementin 3 suhteen oleellisesti liikkumattomaksi. Sylinteriputken 6 sisä-35 puolelle on aksiaalisesti liikkumaan sovitettu mäntä 8. Mäntä 8 on keksinnön mukaisesti muodostettu siten, että painekammio 7, johon hyd-rauliikkajärjestelmän työpaine järjestetään, on poikkipinta-alaltaan 8a 113193 6 oleellisesti pienempi kuin sylinteriputken 6 sisäosan poikkipinta-ala. Edullisesti mäntä 8 on muodostettu kuvan 4 esittämällä tavalla, jolloin painekammio 7 muodostuu rengasmaiseksi.The body of the cylinder 5 is formed by a cylinder tube 6 arranged substantially stationary with respect to the support element 3. The piston 8 is axially movable on the inner side 35 of the cylinder tube 6. The piston 8 is formed in accordance with the invention so that the pressure chamber 7 in which the working pressure of the hydraulic system is provided is substantially smaller in cross sectional area 8a 113193 6. Preferably, the piston 8 is formed as shown in Figure 4, whereby the pressure chamber 7 is annular.

5 Keksinnön mukaisen sylinterin 5 männän 8 poikkipinta-ala 8a valitaan halutun puristusvoiman perusteella. Puristusvoiman ohjauksen ja säädön kannalta on kuitenkin edullista käyttää suhteellisen pientä männän 8 pinta-alaa 8a, sillä puristusvoima on suoraan suhteessa paineen ja männän pinta-alan tuloon, jolloin pienellä männän pinta-alalla tarvitaan 10 suurehko paineen muutos jotta puristusvoima muuttuu merkittävästi. Sopivimmin mäntä 8 on muodostettu siten, että männän radiaalisuun-taisen pinnan 8a muodostava sylinteriputken 6 ja männänvarren 9 välinen rengasmainen alue on leveydeltään, eli puolet sylinteriputken halkaisijan R1 ja männänvarren halkaisijan R2 erotuksesta, oleellisesti 15 pienempi kuin männän aksiaalisuuntaisen liikkeen L pituus.The cross-sectional area 8a of the piston 8 of the cylinder 5 according to the invention is selected on the basis of the desired compression force. However, for control and adjustment of the compression force, it is preferable to use a relatively small area 8a of the piston 8, since the compression force is directly proportional to the product of the pressure and the piston area, requiring a larger pressure change in the small piston area. Preferably, the piston 8 is formed such that the annular region between the cylinder tube 6 and the piston rod 9 forming the piston radial surface 8a has a width, i.e. half the difference between the cylinder tube diameter R1 and the piston rod diameter R2, substantially smaller than the piston axial length.

Keksinnön mukaisessa rakenteessa männänvarresta 9 on mahdollisuus muodostaa helposti halkaisijaltaan R2 erittäin suuri verrattuna perinteisiin sylintereiden männänvarsirakenteisiin. Männänvarren 9 suuri 20 halkaisija R2 on puolestaan erittäin edullinen kenkäkalanterissa, sillä suuri poikkipinta-ala on edullinen kenkäelementin 4 kiinnittämisessä. Tällöin kenkäelementti 4 on mahdollista tukea samaan männänvarteen 9 pisteistä, jotka sijaitsevat mahdollisimman etäällä toisistaan ja sopi- i vimmin nämä pisteet sijaitsevat oleellisesti samalla pituussuuntaisella 25 linjalla. Tällöin pituussuunnassa sijaitsevat kenkäelementin 4 vastak- : kaiset reunat, eli pitkät reunat, on järjestetty männänvarren 9 välityksel lä sellaiseen asentoon, että reunojen keskinäinen sijainti pysyy oleellisesti vakiona kenkäelementin liikealueella. Kenkäelementtiä 4 tuke-. . maan on tyypillisesti järjestetty tukirakenne 11, joka eräissä keksinnön 30 suoritusmuodoissa on mahdollisuus mitoittaa kevyemmäksi tai jopa ; ’ joissain suoritusmuodoissa jättää pois.In the structure according to the invention, the piston rod 9 has the possibility of easily forming a very large diameter R2 compared to the conventional piston rod structures of the cylinders. The large diameter R2 of the piston rod 9, in turn, is very advantageous in a shoe calender, since a large cross-sectional area is advantageous in securing the shoe element 4. Hereby, it is possible to support the shoe element 4 on the same piston rod 9 from points which are as far apart as possible and most preferably these points are located on substantially the same longitudinal line. Here, the longitudinal opposing edges of the shoe element 4, i.e. the long edges, are arranged through the piston rod 9 in such a position that the mutual position of the edges remains substantially constant in the range of motion of the shoe element. The shoe element 4 is supported. . the ground is typically provided with a support structure 11 which, in some embodiments of the invention 30, has the ability to be lighter or even dimensioned; 'In some embodiments is omitted.

' *'*

Sopivimmin keksinnön mukaisen sylinterirakenteen 5 männänvarren 9 , . halkaisija R2 on suurempi kuin männänvarren aksiaalisuuntainen liike- 35 alue L, kuten esimerkiksi kuvista 4 ja 6 voidaan havaita. Tyypillisesti männänvarren 9 halkaisijan R2 suuruus on 20-40 cm ja männänvarren aksiaalisuuntainen liikealue L on alle 20 cm ja sopivimmin alle 10 cm.Preferably, the piston rod 9,. the diameter R2 is larger than the axial movement region L of the piston rod, as can be seen, for example, in Figures 4 and 6. Typically, the piston rod 9 has a diameter R2 of 20 to 40 cm, and the piston rod has an axial range of motion L less than 20 cm and preferably less than 10 cm.

113193 7 Männänvarsi 9 on esimerkin mukaisessa rakenteessa putkimainen ja leveä. Kuten kuvista 4 ja 5 nähdään, jää työpainekammion 7 sisäpuolelle edullisessa suoritusmuodossa tila, johon on sovitettavissa tarvitta-5 essa erilaisia rakenteita ja/tai elimiä, kuten esimerkiksi pika-avaussylinteri 10. Vastaavalla tavalla on mahdollista sijoittaa myös kyseiseen tilaan pika-avausjousi. Pika-avaussylinterin 10 ja pika-avausjousen tarkoituksena on nopeuttaa nipin avautumista aikaansaamalla männän 8 liike kohti lepoasentoa.113193 7 The piston rod 9 is tubular and wide in the exemplary embodiment. As shown in Figs. 4 and 5, in a preferred embodiment, a space can be accommodated inside the pressurized chamber 7 to accommodate various structures and / or members, such as a quick-release cylinder 10. Similarly, it is possible to accommodate a quick-release spring. The purpose of the quick release cylinder 10 and the quick release spring is to accelerate the opening of the nip by effecting the movement of the piston 8 towards the rest position.

1010

Putkimainen männänvarsi 9 mahdollistaa myös muiden elinten ja rakenteiden sijoittamisen uudella ja tehokkaalla tavalla, kuten esimerkiksi erilaisten kenkäelementin 4 ja telan vaipan 1a välisten voitelujärjestelmien järjestämisen kyseisen tilan kautta tai kyseiseen tilaan.The tubular piston rod 9 also allows other members and structures to be disposed in a new and efficient manner, such as, for example, the provision of various lubrication systems between the shoe element 4 and the roll mantle 1a through or within that space.

1515

Kenkärakenteessa on kenkäelementtiin 4 liitetty leveyssuunnassa tyypillisesti useita kuormituselimiä 5, kuten kuvassa 1 on esitetty. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kenkärakenteen reunoihin on järjestetty keksinnön mukaiset sylinterit 5 ja muut sylinterit ovat perinteisiä 20 kuormitussylintereitä. Tällöin valitsemalla sylinterit 5 siten, että niiden työkammioiden 7 poikittaispinta-alat 8a ovat suhteessa haluttuun puristusvoimaan, voidaan jokaiselle syliterille tuoda sama työpaine. Tyypilli-·: sessä kenkäkalanterissa tämä tarkoittaa sitä, että kalanterin keskellä , - vaikuttavien sylintereiden 5 poikkipinta-ala 8a on suurempi kuin reunoil- 25 la vaikuttavien sylintereiden poikkipinta-alat. Käyttämällä reunoissa : keksinnön mukaista sylinterirakennetta 5 saadaan kenkäelementti 4 järjestettyä tukevasti. Lisäksi, kun sijoitetaan pika-avauselin 10 keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti sylinterin 5 yhteyteen, on mah-. . dollista saada nippi avautumaan tarvittaessa nopeasti koko leveydel- ; 30 tään, vaikka rainan W ja/tai painovoiman vaikutus ei välttämättä koh- ; ; distuisi riittävästi koko nipin leveydelle avaustilanteessa.The shoe structure typically has a plurality of loading members 5 attached in width to the shoe element 4, as shown in Figure 1. In one embodiment of the invention, cylinders 5 according to the invention are provided at the edges of the shoe structure, and the other cylinders are conventional load cylinders. Hereby, by selecting the cylinders 5 such that the transverse areas 8a of their working chambers 7 are proportional to the desired compression force, the same working pressure can be applied to each cylinder. In a typical shoe calender, this means that in the center of the calender, the cross-sectional area 8a of the active cylinders 5 is greater than the cross-sectional area of the cylinders acting at the edges. By using at the edges: the cylindrical structure 5 according to the invention is provided with a stable arrangement of the shoe element 4. Further, when the quick-release member 10 is placed in connection with the cylinder 5 according to an embodiment of the invention, . the dollar to get the nip open quickly across the entire width if needed; 30, although the effect of web W and / or gravity may not necessarily apply; ; would be sufficiently spaced across the width of the nip at opening.

; · · Eräässä toisessa keksinnön mukaisessa kenkärakenteessa on keksin nön mukaisia sylintereitä 5 useampia kuin kaksi. Tällöin saadaan ken-‘ ' 35 gän kiinnityksestä muodostettua tukevampi, joka on erityisesti tarpeen suurilla rainan W vetonopeuksilla ja/tai puristusvoimilla. Lisäksi on mahdollista muodostaa keksinnön mukaisia sylintereitä 5 käyttäen nip- 113193 8 pi, jossa eri kohtiin kohdistuu halutunlainen puristusvoima. Tällöin mitoitetaan sylinterin 5 työkammion 7 pinta-ala 8a vastaamaan haluttua puristusvoimaa.; Another shoe structure according to the invention has more than two cylinders according to the invention. This provides a more robust attachment of the shoe 35, which is particularly required at high web tensile drawing speeds and / or compressive forces. Furthermore, it is possible to form cylinders 5 according to the invention using a nip-113193 8 pi where the desired compression force is applied at different points. Hereby, the surface 8a of the working chamber 7 of the cylinder 5 is dimensioned to correspond to the desired clamping force.

5 Keksinnön mukaiset kenkärakenteet eivät ole riippuvaisia siitä, onko keksinnön mukaiseen sylinterirakenteeseen 5 järjestetty pika-avauselin 10. On kuitenkin edullista, että ainakin osassa sylintereistä 5 on pika-avauselin 10.The shoe structures according to the invention do not depend on whether a quick-release member 10 is provided in the cylinder structure 5 according to the invention. However, it is preferred that at least some of the cylinders 5 have a quick-release member 10.

10 Keksinnön mukainen sylinteri 5 on mahdollista muodostaa usealla eri tavalla keksinnön perusajatus säilyttäen kuten kuvien 7-9 mukainen eräs toinen suoritusmuoto osoittaa. Kyseisessä suoritusmuodossa on sylinterirakenteen 5 liikkuva osa, eli mäntä 8b, sijoitettu oleellisesti uloimmaiseksi, jolloin sylinteriputki 6b sijoittuu männän 8b sisäpuolelle. 15 Mäntään 8b on yhteydessä edullisesti männänvarsi 9b, joka on sopi-vimmin halkaisijaltaan yhtä suuri kuin männän 8b runko-osa. Myös tässä rakenteessa on ulomman sylinterimäisen osan, eli männän 8b, si-sähalkaisijan R1b ja sisemmän sylinterimäisen osan, eli sylinteriputken 6b, ulkohalkaisijan R2b erotuksen puolikas edullisesti pienempi kuin 20 sylinterirakenteen 5 aksiaalisuuntainen maksimiliike L.The cylinder 5 according to the invention can be formed in many different ways while maintaining the basic idea of the invention as shown by another embodiment according to Figures 7-9. In this embodiment, the movable part of the cylinder structure 5, i.e. the piston 8b, is disposed substantially outwardly, whereby the cylinder tube 6b is located inside the piston 8b. Preferably, the piston 8b is connected to a piston rod 9b, preferably of the same diameter as the body of the piston 8b. Also in this construction, the half of the difference between the outer cylindrical part, i.e. the piston 8b, the inner diameter R1b, and the inner cylindrical part, i.e. the cylinder tube 6b, the outer diameter R2b, is less than the maximum axial movement L of the cylindrical structure 5.

On luonnollisesti selvää, että keksintö ei ole rajoittunut vain edellisissä I esimerkeissä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan esimerkiksi sylinterin • 5 eri osat, kuten mm. sylinteriputki 6, mäntä 8 ja männänvarsi 9, on 25 mahdollista muotoilla usealla eri tavalla. Myös sylinterin 5 . : toimintasuunta voi poiketa esimerkeissä esitetystä suunnasta, esimerkiksi kenkäelementin 4 käsittävä tela 1 voidaan joissain käytöissä sijoittaa yläpuolelle ja vastatela 2 alapuolelle.It is, of course, clear that the invention is not limited only to the embodiments shown in the previous I examples, but also, for example, to various parts of the cylinder, such as e.g. the cylinder tube 6, the piston 8 and the piston rod 9, can be shaped in several different ways. Also cylinder 5. The operating direction may deviate from the direction shown in the examples, for example, the roller 1 comprising the shoe element 4 may, in some applications, be positioned above and the counter roller 2 below.

; ·' 30 Keksinnön edellä esitettyjen eri suoritusmuotojen yhteydessä esitettyjä :·· : toimintatapoja ja rakenteita eri tavoin yhdistelemällä voidaan aikaan- .··. saada erilaisia keksinnön suoritusmuotoja, jotka ovat keksinnön hen- gen mukaisia. Tämän vuoksi edellä esitettyjä esimerkkejä ei tule tulkita keksintöä rajoittavasti, vaan keksinnön suoritusmuodot voivat vapaasti Ί 35 vaihdella jäljempänä patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnöllisten : : piirteiden puitteissa.; · '30 In connection with the various embodiments of the invention set forth above: ··: different combinations of methods and structures can be achieved. to obtain various embodiments of the invention in accordance with the spirit of the invention. Therefore, the foregoing examples should not be construed as limiting the invention, but embodiments of the invention may freely vary within the scope of the inventive features set forth in the claims below.

Claims (16)

113192113192 1. Menetelmä paperirainan (W) puristamiseksi, jossa paperirainaa (W) johdetaan nipin läpi, joka on muodostettu taipuisan, päättymättömän 5 rakenteen muodostavan liikkuvan elementin (1a) ja vastatelan (2) väliin, joista liikkuva elementti on taipuisa vaippa tai hihnasilmukka, jolloin liikkuvaa elementtiä (1a) tuetaan nipin alueella vastatelaa (2) vasten kenkäelementillä (4), joka määrää nipin muodon, ja joka kenkä-elementti (4) on yhteydessä ainakin yhteen aksiaalisesti liikkuvaan 10 kuormituselimeen (5), tunnettu siitä, että kuormituselimen (5) radiaali-suuntaisen mäntäpinnan (8a) rajoittaman painekammion (7) aksiaali-suuntaiset seinämät muodostuvat ensimmäisestä sylinterimäisestä osasta (6, 8b) ja toisesta sylinterimäisestä osasta (6b, 8), jotka sijaitsevat samankeskisesti siten, että toinen osa sijoittuu oleellisesti ensim- 15 maisen osan sisäpuolelle, ja jotka ensimmäinen ja toinen osa liikkuvat toistensa suhteen, ja mainitun kuormituselimen voimalla aiheutetaan kenkäelementin (4) kuormitus ja vastaava paine nipissä ja kenkä-elementin liike.A method for crimping a paper web (W), wherein the paper web (W) is guided through a nip formed between a flexible endless structure 5 movable element (1a) and a counter roll (2) of which the movable element is a flexible sheath or belt loop, the element (1a) being supported in the area of the nip against the counter roll (2) by a shoe element (4) defining the shape of the nip, which shoe element (4) communicates with at least one axially movable loading member (5) the axial walls of the pressure chamber (7) bounded by the radially piston surface (8a) are formed by a first cylindrical part (6, 8b) and a second cylindrical part (6b, 8) disposed centrally such that the second part is substantially located in the first part. inside, and moving the first and second portions relative to each other, and by the force of said loading member applying a load on the shoe element (4) and a corresponding pressure in the nip and movement of the shoe element. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kenkäelementti (4) on tuettu päätyalueistaan ainakin kahteen aksiaalisesti liikkuvaan kuormituselimeen (5), jonka radiaalisuuntaisen mäntä-pinnan (8a) rajoittaman painekammion (7) aksiaalisuuntaiset seinämät *: muodostuvat ensimmäisestä sylinterimäisestä osasta (6, 8b) ja toisesta ·.: 25 sylinterimäisestä osasta (6b, 8), jotka sijaitsevat samankeskisesti siten, ·,· että toinen osa sijoittuu oleellisesti ensimmäisen osan sisäpuolelle, ja . : jotka ensimmäinen ja toinen osa liikkuvat toistensa suhteen, ja maini tun kuormituselimen voimalla aiheutetaan kenkäelementin (4) kuormitus ja vastaava paine nipissä ja kenkäelementin liike. 30Method according to Claim 1, characterized in that the shoe element (4) is supported from its end regions by at least two axially movable loading members (5) whose axial walls *: defined by a first cylindrical part (6) defined by a radial piston surface (8a). , 8b) and the second ·: 25 cylindrical parts (6b, 8) which are concentric with ·, · such that the second part is located substantially inside the first part, and. : the first and second parts move relative to each other, and the force of said loading member causes the loading of the shoe element (4) and the corresponding pressure in the nipple and the movement of the shoe element. 30 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ·; ' että kenkäelementin (4) ja vastatelan (2) paperirainaan (W) kohdistama : * ·: puristava voima vaihtelee nipin eri kohdissa. »» > tThe method according to claim 1 or 2, characterized in that ·; that the shoe element (4) and the counter roll (2) exerted on the paper web (W): * ·: the compressive force varies at different points in the nip. »»> T 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun- * * • nettu siitä, että kenkäelementin (4) ja vastatelan (2) paperirainaan (W) kohdistama puristava voima vaihtelee nipin eri kohdissa kenkä- 113193 elementtiin (4) vaikuttavien kuormituselimien (5) mäntäpintojen (8a) pinta-alojen suhteessa.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compressive force exerted by the shoe element (4) and the counter roll (2) on the paper web (W) varies at different points in the nip between the piston surfaces of the loading members (5) acting on the shoe element. (8a) relative to areas. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun-5 nettu siitä, että kuormituselimen (5) sisemmän sylinterimäisen osan (6b, 8) sisäpuolelle järjestetään pika-avauselin (10) nipin avaamiseksi.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a quick-opening member (10) is provided inside the inner cylindrical part (6b, 8) of the loading member (5) for opening the nip. 6. Paperirainan (W) puristuslaite, jossa on taipuisa, päättymättömän rakenteen muodostava liikkuva elementti (1a) ja vastatela (2), jolloin 10 liikkuvan elementin (1a) sisäpuolella on kenkäelementti (4), joka on järjestetty tukemaan liikkuvaa elementtiä (1a) vastatelaa (2) vasten nipin muodostamiseksi, ja joka kenkäelementti (4) on liitetty ainakin yhteen aksiaalisesti liikkuvaksi järjestettyyn kuormituselimeen (5), tunnettu siitä, että kuormituselimen (5) radiaalisuuntaisen mäntäpinnan 15 (8a) rajoittaman painekammion (7) aksiaalisuuntaiset seinämät on muodostettu ensimmäisestä sylinterimäisestä osasta (6, 8b) ja toisesta sylinterimäisestä osasta (6b, 8), jotka on sijoitettu samankeskisesti siten, että toinen osa on sijoittunut oleellisesti ensimmäisen osan sisäpuolelle, ja jotka ensimmäinen ja toinen osa on järjestetty toistensa 20 suhteen liikkuviksi, ja mainittu kuormituselin on järjestetty aiheuttamaan kenkäelementin (4) kuormitus ja vastaava paine nipissä ja kenkä-elementin liike. » I ·A paper web (W) clamping device having a flexible moving element (1a) and a counter roll (2) having an endless structure, the inside of the 10 moving elements (1a) having a shoe element (4) arranged to support the movable element (1a). (2) to form a nip and which shoe element (4) is connected to at least one axially movable loading member (5), characterized in that the axial walls of the pressure chamber (7) bounded by the radial piston surface 15 (8a) of the loading member (5) a portion (6, 8b) and a second cylindrical portion (6b, 8) disposed concentrically such that the second portion is disposed substantially inside the first portion and the first and second portions are arranged relative to each other 20 and said loading member is arranged to cause a load on the shoe element (4) and a corresponding pressure n ipsi and shoe element movement. »I · 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen puristuslaite, tunnettu siitä, että 25 kenkäelementti (4) on tuettu päätyalueistaan ainakin kahteen aksiaali- .· : sesti liikkuvaan kuormituselimeen (5), jonka radiaalisuuntaisen mäntä- .·, ,· pinnan (8a) rajoittaman painekammion (7) aksiaalisuuntaiset seinämät on muodostettu ensimmäisestä sylinterimäisestä osasta (6, 8b) ja toisesta sylinterimäisestä osasta (6b, 8), jotka on sijoitettu saman-30 keskisesti siten, että toinen osa on sijoittunut oleellisesti ensimmäisen : osan sisäpuolelle, ja jotka ensimmäinen ja toinen osa on järjestetty toistensa suhteen liikkuviksi, ja mainittu kuormituselin on järjestetty ai-:· · heuttamaan kenkäelementin (4) kuormitus ja vastaava paine nipissä ja kenkäelementin liike. .· ! 35 » » · 113192Pressing device according to Claim 6, characterized in that the shoe element (4) is supported on its end regions by at least two axially movable loading members (5) with a pressure chamber (7) delimited by a radially piston (7a) surface (8a). axial walls formed by a first cylindrical part (6, 8b) and a second cylindrical part (6b, 8) disposed centrally so that the second part is located substantially inside the first part and the first and second part are arranged relative to each other, and said loading member is arranged to: · · release the load of the shoe element (4) and the corresponding pressure in the nip and movement of the shoe element. . ·! 35 »» · 113192 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen puristuslaite, tunnettu siitä, että puristuslaite on järjestetty puristamaan paperirainaa (W) voimalla, jonka suuruus vaihtelee nipin eri kohdissa. 5Pressing device according to Claim 6, characterized in that the pressing device is arranged to press the paper web (W) with a force varying in size at different points in the nip. 5 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen puristuslaite, tunnettu siitä, että puristuslaitteen nipin päätyalueilla ja keskialueella kenkäelementtiin (4) vaikuttavien kuormituselimien (5) mäntäpintojen (8a) pinta-alat ovat eri suuruiset vaihtelevan puristusvoiman aikaansaamiseksi. 10Pressing device according to Claim 8, characterized in that the plunger surfaces (8a) of the loading members (5) acting on the shoe element (4) in the end areas and in the central region of the pressing nip are of different magnitudes in order to obtain a variable pressing force. 10 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 6-9 mukainen puristuslaite, tunnettu siitä, että kuormituselimen (5) sisemmän sylinterimäisen osan sisäpuolelle (6b, 8) on järjestetty pika-avauselin (10) nipin avaamiseksi.Pressing device according to one of the preceding claims 6 to 9, characterized in that a quick-opening member (10) is provided inside the inner cylindrical part of the loading member (5) for opening the nip. 11. Kuormituselin (5) paperirainan (W) puristamiseksi järjestetyn kenkäelementin (4) kuormittamiseksi, tunnettu siitä, että aksiaalisesti liikkuvaksi järjestetyn kuormituselimen (5) radiaalisuuntaisen mäntä-pinnan (8a) rajoittaman painekammion (7) aksiaalisuuntaiset seinämät on muodostettu ensimmäisestä sylinterimäisestä osasta (6, 8b) ja toi-20 sesta sylinterimäisestä osasta (6b, 8), jotka on sijoitettu sama- nkeskisesti siten, että toinen osa on sijoittunut oleellisesti ensimmäisen osan sisäpuolelle, ja jotka ensimmäinen ja toinen osa on järjestetty : 1·· toistensa suhteen liikkuviksi, ja mainittu kuormituselin on järjestetty ai- ·:·’! heuttamaan kenkäelementin (4) kuormitus ja vastaava paine nipissä ja 25 kenkäelementin liike. IA loading member (5) for loading a shoe element (4) arranged to compress a paper web (W), characterized in that the axial walls of the pressure chamber (7) bounded by the radial piston surface (8a) of the axially movable loading member (5) are formed by a first cylindrical part , 8b) and a second cylindrical part (6b, 8) disposed centrally so that the second part is located substantially inside the first part and the first and second part are arranged: 1 ·· movable with respect to each other, and said loading member is arranged ai ·: · '! throwing the load of the shoe element (4) and the corresponding pressure in the nip and the movement of the shoe element. I · • · : 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kuormituselin (5), tunnettu siitä, ···[ että ensimmäinen sylinterimäinen osa on sylinteriputki (6) ja toisesta sylinterimäisestä osasta on muodostettu mäntä (8), joka on yhteydessä 30 männänvarteen (9).The loading member (5) according to claim 11, characterized in that the first cylindrical part is a cylinder tube (6) and the second cylindrical part is formed by a piston (8) which is connected to the piston rod (9). • 13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kuormituselin (5), tunnettu siitä, :··: että ensimmäisestä sylinterimäisestä osasta on muodostettu mäntä (8b), joka on yhteydessä männänvarteen (9b) ja toinen sylinterimäinen 35 osa on sylinteriputki (6b). > t I 1 » » 1 • I 113193The loading member (5) according to claim 11, characterized in that: the first cylindrical part is formed by a piston (8b) communicating with the piston rod (9b) and the second cylindrical part 35 is a cylinder tube (6b). > t I 1 »» 1 • I 113193 14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-13 mukainen kuormituselin (5), tunnettu siitä, että ensimmäisen sylinterimäisen osan (6, 8b) sisähalkaisija (R1, R1b) on suurempi kuin kuormituselimen (5) aksiaalisuuntainen liike (L). 5Load member (5) according to one of the preceding claims 11 to 13, characterized in that the inner diameter (R1, R1b) of the first cylindrical part (6, 8b) is greater than the axial movement (L) of the load member (5). 5 15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-14 mukainen kuormituselin (5), tunnettu siitä, että ensimmäisen sylinterimäisen osan (6, 8b) ja toisen sylinterimäisen osan (6b, 8) radiaalisuuntainen etäisyys on pienempi kuin kuormituselimen (5) aksiaalisuuntainen liike (L). 10Load member (5) according to one of claims 11 to 14, characterized in that the radial distance between the first cylindrical part (6, 8b) and the second cylindrical part (6b, 8) is smaller than the axial movement (L) of the load member (5). 10 16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-15 mukainen kuormituselin (5), tunnettu siitä, että toisen sylinterimäisen osan (6b, 8) sisäpuolelle on järjestetty pika-avauselin (10).Load member (5) according to one of the preceding claims 11 to 15, characterized in that a quick-opening member (10) is provided inside the second cylindrical part (6b, 8).