FI118926B

FI118926B - Paperi-/kartonkirainan verhopäällystyslaite

Info

Publication number: FI118926B
Application number: FI20075104A
Authority: FI
Inventors: Heikki Vatanen; Tapio Pitkaeniemi; Ilpo Honkanen; Timo Nurmiainen
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2008-05-15
Also published as: CN101245570A; FI20075104A0; JP2008196100A; AT504997B1; CH704350B1; DE102008006205A1; JP4744538B2; DE102008006205B4; AT504997A3; CN101245570B; AT504997A2

Description

j 118926

Paperi-/kartonkirainan verhopäällystyslaite

Esillä olevan keksinnön kohteena on paperi-/kartonkirainan verhopäällystyslaite, jossa on applikointipalkki, jossa on ainakin yksi päällystyslaitteen pi-5 tuussuunnassa ulottuva syöttökammio, johon päällystysaine johdetaan syöt-töelimillä, ja mainittuun syöttökammioon virtausyhteydessä oleva suutinrako, johon päällystysaine johdetaan syöttökammiosta ja syötetään edelleen ulos suutinraon ulosvirtausaukosta.

10 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on aikaansaada parannus paperi- /kartonklrainan päällystysaineen levittämiseen tarkoitetussa verhopäällysti-messä.

Verhopäällystimen käyttö paperh/kartonkirainan päällystämisessä on lisään-15 tymässä, koska se kohdistaa terä-/sauvapäällystykseen nähden paljon pienemmän voiman rainaan ja täten se aiheuttaa vähemmän paperirainan katkeamisesta aiheutuvia katkoja ja ajettavuus on siten parempi. Verhopäällys-tyksellä ei päästä samanlaiseen sileyteen kuin teräpäällystyksellä mutta sillä . saavutettu peittävyys on teräpäällystystä parempi.

• · · ::: 20 • · • ·

Verhopäällystimet voidaan jaotella raosta syöttäviin (slot-fed) tai tasolta syöt- • · : .·. taviin (slide-fed) päällystimiin. Tasolta syöttävässä verhopäällystimessä pääl- • · ·

• t* I

lystettä syötetään applikointipalkin avulla kaltevalle tasolle, jota pitkin pääl- « lyste valuu kohti tason syöttöhuulen muodostavaa reunaa, jolloin verho • · · 25 muodostuu päällysteen tippuessa syöttöhuulelta. Raosta syöttävissä appli- f\. kointipalkeissa päällyste pumpataan jakokammion kautta kapeaan pys- *·· :...·* tysuoraan rakoon, jonka huulella verho muodostuu ja tippuu radalle. Päällys- tettä voidaan levittää yhdessä tai useammassa kerroksessa. Syntynyttä ver-hoa ohjataan reunaohjaimella.

: i*: 30 *·* · • · 2 118926

Kuviossa 1 on kuvattu eräs tunnetun tekniikan mukainen tasolta syöttävä verhopäällystimen applikointipalkki 1, joka on järjestetty ulottumaan pituussuunnassaan W päällystettävän rainan poikittaissuunnassa. Applikointipalk-kiin kuuluu tukirakenteen muodostavien kannakkeiden 2 päälle sijoitetut suu-5 tinosat 3, 3a ja 32, jotka muodostavat esitetyssä suoritusmuodossa kolme suutinrakoa, joiden ulosvirtausaukkoa on merkitty viitenumerolla 31. Suurin-raot ulottuvat edullisesti olennaisesti applikointipalkin korkeussuunnassa L. Suutinosaan 3a on muodostettu syöttöhuuli 33. Applikointipalkin yhteen päähän on järjestetty syötettävän päällystysainepastan syöttöputket 4, jotka 10 avautuvat syöttökammioihin. Syötettävä aine kulkee pitkin syöttökammiota kohti vastakkaista päätä, johon on valinnaisesti jäljestetty ohikiertoreitti. Edetessään syöttökammiossa syötettävä aine siirtyy syöttökammion pituuden joka kohdassa tasauskammioon ja siitä edelleen suutinrakoon koko suutinra-on pituussuuntaiselle matkalle. Syöttö voi tapahtua myös keskeltä tai mo-15 lemmista päistä tai useasta kohtaa syöttökammion pituutta.

Tällainen nykyisin käytössä oleva ratkaisu, jossa päällystysaineen syöttö syöt- tökammioon tapahtuu suoraa putkea pitkin aiheuttaa päällystysaineen poik- kiprofiiliin muutoksen syöttöaukon kohdalla, mikä voi joillakin päällystysaineil- .···. 20 la olla häiritsevän voimakas.

• # ··« • · : Nykyisissä päällystysaineen verhopäällystimissä on eräänä lisäongelmana se, että päällystysaineen syöttökammiossa staattinen paine vaihtelee radan leve- *·· yssuunnassa, johtuen painehäviöistä, jotka aiheutuvat päällystysaineen virra-25 tessa radan leveyssuunnassa syöttökammiossa. Jotta suuttimesta saadaan ·· :** ulos riittävän tasainen syöttöprofiili, joudutaan tätä painevaihtelua kompen- • ♦ ’*:** soimaan säätämällä virtausvastusta välillä syöttökammio - suuttimen ulosvir- • · :. i tausaukko. Tätä virtausvastusta pitää siis muutella eri tavalla eri kohdilla ra- ··· :···: dan leveyssuunnassa eli profiloida. Perinteisissä ratkaisuissa profiilin hallin- 30 taan ei ole olemassa keinoja. Päällystyspalkkia suunniteltaessa määritetään syöttökanavien muoto, joilla voidaan vaikuttaa kokonaisprofiiliin. Kun päällys- 3 118926 tysaineen ominaisuudet ja/tai syöttömäärä muuttuvat on näillä selkeä vaikutus poikittaisprofiiliin, jota ei voi korjata. Myös kaikki vaimistusepätarkkuudet vaikuttavat korjaamattomasti profiiliin.

5 Yksi vaihtoehto virtausvastuksen säätämiseksi on esim. syöttökammion ja ulosvirtausaukon välisen suutinraon pituuden muuttaminen edettäessä syöttökammion yhdestä pituussuuntaisesta päästä sen vastakkaiseen päähän. Muuttuvapituuksisen syöttöraon tekeminen on kuitenkin kertaluonteista eikä sitä voida muuttaa jälkeenpäin. Täytyy siis jo mitoitusvaiheessa tarkalleen 10 tietää ajotilanne, johon suutinta aiotaan käyttää. Mitoituksen on pakko onnistua kerralla oikein eikä suutinta voida käyttää juuri muissa kuin mitoituksessa määritellyssä tilanteessa.

Toinen vaihtoehto on tehdä syöttöreiät joiden poikkipinta-alaa voidaan sää-15 tää ja siten muutella niiden virtausvastusta. Syöttöreiät sijaitsevat tietyn välimatkan päässä toisistaan leveyssuunnassa ja kutakin voidaan säätää erikseen. Tällainen ratkaisu on esitetty esillä olevan hakemuksen hakijan aiemmassa kansainvälisessä hakemuksessa WO 2005/024132 AI. Kuviossa 2 on . kuvattu tällaista tunnetun tekniikan mukaista järjestelyä lähemmin. Kuvion 2 »·· 20 mukaisessa suutinratkaisussa syöttökammioon 12 on muodostettu suu- • · tinosan 39 pituussuunnassa W välin päässä toisistaan olevat syöttöreiät 18, • · : .·. joiden kautta päällystysaine johdetaan tasauskammioon 13. Syöttökammio ·** · 12 ja tasauskammio 13 ulottuvat olennaisesti koko suutinosan pituudelle.

«

Esitetyssä suoritusmuodossa syöttöreikä 18 muodostaa kulman syöttökam- ··· 25 mion 12 ja tasauskammion 13 välillä avautuen kuvion 2 esittämässä asen- f *·· nossa vaakasuuntaisesti syöttökammioon 12 ja pystysuuntaisesti tasaus- kammioon 13. Kuhunkin syöttöreikään 18 on lisäksi muodostettu suutinosan ulkopuolelle avautuva poraus 19a, joka yhtyy syöttöreiän 18 pystysuuntai- seen osaan ja johon poraukseen on järjestetty pituussuunnassaan siirrettä- :30 vissä oleva säätötappi 19, jonka sisempi, syöttöreikään 18 ulottuva pää 23 on *· » *:·*: edullisesti viistetty. Säätsotapin 19 ulompaan päähän 25 on järjestetty säätö- 118926 4 mutteri 21, jota kiertämällä säätötappi 19 on siirrettävissä pituussuunnassaan syöttöreiän 18 tehollisen poikkileikkauspinta-alan muuttamiseksi. Säätötapin yhteyteen on lisäksi järjestetty säätölevy 20, jolloin poistamalla säätölevy voidaan muuttaa syöttöreiän tehollisen poikkileikkauspinta-alan perusasetus-5 ta syöttömäärän pienentämiseksi.

Säätötappi 19 on tiivistetty porauksessa 19a tiivisteiden 22 avulla. Syöttö-reikien 18 keskinäinen etäisyys suutinosan pituussuunnassa on esim. 100 -600 mm, edullisesti 150 - 300 mm halutun poikittaisprofiloinnin aikaansaami-10 seksi muuttamalla syöttöreikien tehollista poikkileikkauspinta-alaa. Säätötap-pien toiminta on edullisesti automatisoitu, jolloin päästään myös ajonaikaiseen profilointiin päällystettävän kohteen poikittaissuunnassa. Viitenumerolla 24 on merkitty suutinosan kokoonpanoruuvien kiinnitystasoa. Kokoon-panoruuvit ulottuvat peräkkäisten porauksien 19a välistä vesitilan 17 poikki 15 varustettuina tarvittavilla tiivistyselimillä.

Näiden erillisten syöttöreikien säätämisessä aiheuttaa ongelmia mm. se, että syöttöreikien pitää usein olla erittäin pieniä, joiden säätäminen on vaikeaa ja . virtausaukon muoto saattaa säädettäessä mennä hyvin epäedulliseksi. Tämä 20 johtaa helpommin tukkeutumisiin ja mm, suuriin leikkausnopeuden vaihtelui- • · hin jotka itsessään saattavat näkyä profiilissa mm. erilaisina viiruina ja ken- • « : .·. ties aiheuttaa muitakin ongelmia esim. päällystysaineen ominaisuuksissa.

«M I

·· * · • ·♦ :***: Keksinnön päämääränä on aikaansaada ratkaisu, jolla saadaan hallittua suh- «·· 25 teellisen pienikokoisten reikien (esim. syöttöaukon koko voi olla muutamista ·· : '·· millimetreistä noin 25 mm asti ja syöttöreikien halkaisijat tyypillisesti milli- ·* metrien luokkaa, esim. alueessa n. 1 - 5 mm) läpi tapahtuvaa pastan syöttöä syöttökammioon ja/tai syöttökammiosta suutinrakoon pastan ominaisuuksien :...i mukaan. Tämän päämäärän aikaansaamiseksi keksinnön mukaiselle ratkai- : 30 sulle on tunnusomaista se, että syöttökammioon tulevan päällystysaineen ·· · *:*: syöttöyhteen syöttöaukko ja/tai syöttökammion ja suutinraon välille muodos- 118926 5 tetut syöttöreiät on muodostettu erilliseen vaihdettavissa olevaan kappaleeseen, johon on tehty valmiiksi halutun muotoinen ja/tai halutun kokoinen virtausaukko päällystysaineen poikittaisprofiilin hallitsemiseksi.

5 Keksinnön päämääränä on aikaansaada lisäksi ratkaisu, jolla syöttökammioon tapahtuvan päällystysaineen syötön aiheuttama profiilin muutos saadaan eliminoitua. Tämä päämäärä saavutetaan epäitsenäisen vaatimuksen 2 mukaisella ratkaisulla.

10 Keksinnön päämääränä on aikaansaada lisäksi ratkaisu, jolla pienten syöttö-reikien säätöongelma saadaan eliminoitua luotettavasti. Tämä päämäärä saavutetaan epäitsenäisen vaatimuksen 4 mukaisella ratkaisulla.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin 15 piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää kaaviollisena perspektjivikuvantona erästä tasolle syöttävän verhopäällystimen applikointipalkkia, 9 ·♦· 9 .**·’. 20 kuvio 2 esittää kaaviollisena poikkileikauskuvantona erästä tunnetun • ♦ tekniikan mukaista verhopäällystimen applikointipalkkia, • * • · · • ♦ · ··♦ · kuvio 3 esittää kaaviollisena periaatekuvana erästä keksinnön mukai-sen syöttöyhteen sijoittelua applikointipalkkiin, ja 25 ·· : *·· kuviot 4-6 esittävät kaaviollisina perspektiivikuvantoina keksinnön mukai- • · · sen syöttöyhteen eräitä suoritusmuotoja.

• · • · · • · · • ·

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisten erillisten vaihdettavien syöttöyh- 9 i ;‘: 30 teiden 40 ja vastaavasti 50 sijoittaminen applikointipalkkiin 1. Applikointipalk- *:·*: ki käsittää peräkkäiset suutinosat 61-64, joiden väliin muodostuu suutinraot 6 118926 30, joissa on ulosvirtausaukot 31. Viitenumerolla 13 on merkitty syöttökam-mion 12 ja suutinraon 30 välissä olevaa tasauskammiota. Syöttöyhteet on sijoitettu syöttökanavien 60 syöttökammion 12 puoleiseen päähän vaihdetta-vasti siten, että ne voidaan vaihtaa palkkia purkamatta pastan ominaisuuksi-5 en mukaan optimaaliseksi. Vaihdettavuus voidaan toteuttaa muodostamalla syöttöyhteen runko-osaan 43; 53 kiinnitysreiät 45; 55, joiden läpi voidaan viedä palkin kokoonpanoruuvit (ei esitetty), jolloin syöttöyhteet saadaan vaihdettua ottamalla syöttöyhteiden läpi menevät kokoonpanoruuvit pois ja vetämällä syöttöyhteet palkin päästä ulos ja sijoittamalla uudet syöttöyhteet 10 tilalle, jonka jälkeen kokoonpanoruuvit kiinnitetään takaisin paikoilleen. Tällöin muita kokoonpanoruuveja ei tarvitse avata ja palkki pysyy koottuna.

Vaihtoehtoisesti syöttökammion sisältäviin suutinosiin 61 - 63 voidaan muodostaa suutinosan alapinnasta syöttökammioon 12 ulottuva poraus, johon 15 sijoitetaan syöttösuutin, johon itse syöttösuuttimeen on muodostettu syöttö-kanavaa 60 vastaava poraus, joka avautuu syöttökammioon päin laajenevaksi syöttöaukoksi. Tässä ratkaisussa kiinnitys tapahtuu pohjasta päin ruuveilla, esim. kiinnityslaippaa käyttäen. Tässä ratkaisussa syöttösuutin voidaan sijoit-taa haluttuun kohtaan syöttökammion leveyssuunnassa esim. sen leveyden *···. 20 keskikohtaan.

• · ··· • · : Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty kaksi erilaista syöttöyhteen 40 ja 50 suoritusmuo- ··· * toa, joista ilmenee syöttöyhteen sisäänmenoreiän syöttöaukon 44 ja vastaa- * vasti 54 muotoilu syöttökammioon päin laajenevasti avautuvaksi syöttöau-25 koksi 41; 51, mikä tasoittaa päällystysaineen leviämistä syöttökammiossa.

• * : *· Lisäksi syöttöaukkoa 41; 51 peittää edullisesti päällystysaineen ulosvirtausta ··» : rajoittava levy 42; 52, jonka johdosta päällystysaine ei pääse virtaamaan :.*· j suoraan syöttörakoon vaan se joutuu kiertämään levyn tasoittaen edelleen ··· päällystysaineen leviämistä syöttökammiossa. Tällainen ratkaisu soveltuu : 30 erityisesti suhteellisen kapeille applikointipalkeille, leveys n. 4 m asti.

• · 7 118926

Kuviossa 6 on esitetty eräs vaihtoehtoinen syöttösuuttimen toteutustapa, jossa syöttökammioon 12 johtavan syöttöaukkoon 70 on sijoitettu kierteinen suutin 71, johon muodostuu useita kierteisiä syöttöreikiä 72, jotka aikaan-saavat pastan joutumisen pyörivään virtaukseen, jolloin pasta pääsee leviä-5 mään paremmin syöttökammioon. Suutin on muotoiltu siten, että se ei muodosta minkään pinnan kanssa teräviä kulmia eikä siihen myöskään jää kohtia, joihin voisi muodostua ilmataskuja.

Syöttösuutin voidaan asentaa esim. kuvion 3 tavoin ulottumaan syöttökam-10 mion 12 pohjasta ylöspäin tai se voidaan järjestää upotettavaksi syöttökam-mion 12 pohjan tasoon tai jopa hieman sen alapuolelle.

Leveämmillä applikointipalkeilla syöttökammion ja suutinraon välille on edullisesti järjestetty syöttöreiät. Keksinnön mukaisesti myös nämä syöttöreiät 15 voidaan muodostaa erillisiin vaihdettaviin kappaleisiin, jolloin applikointipalk-kiin on tehty poraukset, joihin nämä vaihdettavat kappaleet on sijoitettu. Vaihdettavassa kappaleessa olevat reiät voidaan muodostaa halutun muotoisiksi ja kokoisiksi, jolloin niiden avulla saadaan profiloitua päällystysaineen syöttöä tilanteen niin vaatiessa. Tämä profilointi on paremmin hallittu kuin .···. 20 kuvion 2 mukaisessa tunnetussa ratkaisussa, jossa käytetään säätötappia 19, ··* ·:··: jonka pituussuuntainen asema porauksessaan 19a määrää virtausaukon : koon. Vaihdettavia kappaleita käytettäessä virtausaukon muoto ja koko saa- Φ·Ψ 9 daan täsmälleen halutunlaiseksi ja em. ongelmat (tukkeutuminen, suuret leikkausnopeusvaihtelut ym.) jäävät pois. Syöttöreikiä voidaan ajatella tehtä- 25 vaksi myös kaksi tai useampi yhteen suuremman pituussuuntaisen alueen s kattavaan vaihdettavaan kappaleeseen nopeuttaen täten syöttöreikien vaih- • *· *·;·* toa. Tällöin profiilin koijaus muodostuu vyöhykkeittäin tapahtuvaksi.

• · * · · • · · • · • · » :···: Syöttöreikiä käytettäessä ei syöttökammioon syötettävän pastan suutinkap- i.f: 30 paletta normaalisti tarvita, koska syöttöreiät olennaisesti tasaavat syöttöau- kon aiheuttaman profiilimuutoksen.

Claims

8 118926
1. Paperi-/kartonkirainan verhopäällystyslaite, jossa on applikointipalkki (1), jossa on ainakin yksi päällystyslaitteen pituussuunnassa (W) ulottuva syöttö-5 kammio (12), johon päällystysaine johdetaan syöttöelimiilä (4), ja mainittuun syöttökammioon virtausyhteydessä oleva suutinrako (30), johon päällystysaine johdetaan syöttökammiosta ja syötetään edelleen ulos suutinraon (30) ulosvirtausaukosta (31), tunnettu siitä, että syöttökammioon (12) tulevan päällystysaineen syöttöyhteen (40; 50) syöttöaukko (41, 51) ja/tai syöttö-10 kammion (12) ja suutinraon (30) välille muodostetut syöttöreiät on muodostettu erilliseen vaihdettavissa olevaan kappaleeseen, johon on tehty valmiiksi halutun muotoinen ja/tai halutun kokoinen virtausaukko päällystysaineen poikittaisproffilin hallitsemiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen verhopäällystyslaite, tunnettu siitä, että syöttöyhteen (40; 50) syöttökammioon (12) avautuva syöttöaukko (41; 51) on muodostettu syöttökammioon päin laajenevaksi. ... 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen verhopäällystyslaite, tunnettu siitä, että * .1··1. 20 syöttöaukon (41; 51) päälle on asennettu syöttoaukon osittain peittävä levy • · (42; 52), joka toimii syöttöaukosta ulos virtaavan päällystysaineen virtausta : rajoittavana elimenä. ··· · ·· • · • Il
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen verhopäällystyslaite, tunnettu siitä, että 25 applikointipalkkiin on tehty syöttökammion (12) yhteyteen porauksia, joihin • » : ’·· on kulloinkin sijoitettu vaihdettava kappale, johon on muodostettu ainakin IM **...·1 yksi halutun kokoinen ja muotoinen syöttöreikä, joka muodostaa syöttökam- mion ja suutinraon välisen virtausaukon. «·· • · • · m • · · • 1 · • · 1 Ml 9 118926