FI82617C - Regleringsanordning foer ytbehandlingsanordning av materialbana. - Google Patents

Description

82617 5 Säätölaite materiaalirainan pintakäsittelylaitetta varten Regleringsanordning för ytbehandlingsanordning av materialbana

Keksinnön kohteena on säätölaite materiaalirainan, kuten paperi- tai kartonkirainan pintakäsittelylaitetta varten, jossa pintakäsittelylait-teessa päällystettävä materiaaliraina on järjestetty vietäväksi pyörivän vastatelan ja päällystysterän, tasoituselimen tai vastaavan välille 10 muodostetun päällystysnipin tai -nippien läpi ja jossa materiaalirainan yhteyteen tuodaan ennen mainittua nippiä pinnoiteainetta yhdessä tai useammassa vaiheessa, johon säätölaitteeseen kuuluu ainakin yksi, pai-neväliaineen avulla liikuteltava ja pintakäsittelylaitteen ylijuoksu-kanavaan tai -kanaviin sovitettu säätöelin, joka on järjestetty säätä-15 mään pintakäsittelylaitteesta poistuvan pinnoiteaineen ylijuoksun poikkipintaa ylijuoksukanavan tai -kanavien kautta pintakäsittelylaitetta pysäyttämättä.

Keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan erityisesti US-20 patentteihin 3 079 889, 3 301 214 ja 4 396 648 sekä suomalaiseen patenttihakemukseen n:o 851891, jotka käsittelevät ns. lyhytviipymäpin-noitusyksiköitä (short dwell time applicators).

Mm. edellä mainituissa tekniikan tason mukaisissa ja jo käytössä ole-25 vissa paperin tai kartongin pinnoitusyksikköratkaisuissa, eli ns. ly-hytviipymäpinnoitusyksiköissä on plnnoitusainekanavien paine ja appli-kointipaine säädetty patoterällä, jolla on samalla estetty ilman tulo applikointivyöhykkeelle. Applikointipaineen säätämiseksi on patoterää liikuteltu ja lukittu paikoilleen erilaisin lukitus- ja säätöruuvein.

30 Aikaisemmissa ratkaisuissa on patoterän säätämisen ajaksi kone jouduttu pysäyttämään ja pinnoitustyö katkaisemaan, jotta patoterä olisi saatu asettumaan oikeaan asentoon. Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa on : säätäminen ollut lisäksi pistekohtaista ja näin ollen epätasaista rai- nan poikkisuunnassa. Pistekohtaisesta säätämisestä on puolestaan ai-35 heutunut patoterän pituussuuntaisia virtauksia, jotka häiritsevät itse päällystysprosessia.

2 82617

Tekniikan tasoa edustaa myös DE-julkaisu 34 46 525, jossa esitetyssä ratkaisussa patoterät on järjestetty liikkuviksi. Tämän julkaisun mukaisen ratkaisun haittapuolia ovat kuitenkin mm. se, että patoterän on oltava erittäin jäykkä, jotta patoterän liikuttamiseen tarkoitetut sy-5 linterit eivät sitä taivuttaisi. Päällystysaineen ylijuoksun kaukosäätö ei tämän viitejulkaisun tapauksessa ole mahdollista ja lisäksi paluu-virtauksen säätö suoritetaan takaisinvirtausraon suuruuden säätönä, jolloin päällystysaineen paine voi vaihdella huomattavasti radan poik-kisuunnassa.

10

Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan olennainen parannus tekniikan tason mukaisiin ratkaisuihin nähden. Tämän toteuttamiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista, että säätölaitteeseen kuuluu kaksi painesäätöisellä tilalla varustettua säätöelimen muodosta-15 vaa joustavaa kappaletta, joista ensimmäinen on asennettu vastatelan pinnasta välyksen päähän, joka välys muodostaa ensimmäisen ylijuoksu-kanavan, ja joista toinen on asennettu pintakäsittelylaitteesta pois johtavaan toiseen ylijuoksukanavaan, jossa toinen joustava kappale muodostaa kuristusvälyksen, jolloin mainittujen välysten suuruus on 20 järjestetty säädettäväksi painesäätöisten tilojen painetta säätämällä.

Keksinnöllä saavutetaan ennestään tunnettuun tekniikkaan nähden useita .' merkittäviä etuja, joista voidaan tuodaan esiin mm. seuraavat. Keksin- nön mukaisessa ratkaisussa on pinnoitusyksikön ylijuoksukanavaan tai *: 25 kanaviin muodostettu patoterän asemasta kuristuskohta, jota voidaan liikutella paineväliaineen avulla. Tällä on saatu aikaan se, että apli-kointialueen painetta voidaan säätää koneen käydessä. Lisäksi mikäli pinnoitusyksikkö on varustettu sopivalla anturilaitteistolla, on keksinnön mukaisella ratkaisulla mahdollista saada aikaan automaattinen 30 pinnoitusmäärän säätö. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan näin ollen aplikointialueen painetta ja pinnoiteaineen ylijuoksua säätää ja ohjata suoraan ohjauspöydästä koneen käydessä. Mikäli pintakäsittely-laite on liitetty suoraan paperi- tai kartonkikoneeseen (ns. on-line-laite), voidaan keksinnön mukaisella säätölaitteella näin ollen suorit-...' 35 taa tarvittavat säätötoimenpiteet paperi- tai kartonkikonetta säädön ajaksi pysäyttämättä. Ratkaisulla saadaan lisäksi ylijuoksun vastusja-

II

3 82617 kautuma olennaisesti samaksi koneen poikkisuunnassa. Materiaalirainan päällystyksessä käytettävän liiman tai vastaavan tulopaineeseen vaikuttaa ennestään tunnetusti useita eri tekijöitä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa päällystysaineen ylivirtauksen säätötarkkuus on olennaises-5 ti parempi kuin aikaisemmissa ratkaisuissa, koska ylijuoksua voidaan keksinnössä säätää kahdessa kohtaa toisistaan täysin riippumattomasti. Keksinnössä päästään erittäin suureen säätötarkkuuteen myös koneen käynnin aikana. Keksinnön mukainen ratkaisu parantaa näin ollen pinnoi-tusprosessia oleellisesti, koska ylijuoksun paineensäätö vaikuttaa 10 aplikointialueen paineeseen välittömästi.

Seuraavassa keksintöä selostetaan lähemmin esimerkin avulla oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

15 Kuvio 1 esittää kaaviollisena konesuuntaisena pystypoikkileikkauksena keksinnön mukaisen säätölaitteen ensimmäistä toteutusesimerkkiä.

Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavalla tavalla keksinnön mukaisen säätölaitteen toista toteutusesimerkkiä.

20

Kuviossa 1 on esitetty materiaalirainan pintakäsittelylaite, joka käsittää pyörivän vastatelan 10, jolla on sileä sylinteripinta 10'. Telan 10 yli on johdettu päällystettävä materiaaliraina, kuten esim. paperi-tai kartonkiraina (ei esitetty). Kuviossa 1 esitetty pintakösittelylai-25 te on ns. lyhytviipymäpinnoitusyksikkö, jossa päällystysterä 20 muodostaa vastatelan 10 pinnan 10' kanssa päällystysnipin N. Päällystysterä 20 on kiinnitetty tavanomaiseen tapaan runko-osaan 23 teränpitimen 27 ja pidinletkun 28 avulla. Paineellisen pidinletkun 28 avulla päällys-tysterää 20 puristetaan vasten teränpidintä 27 siten, että päällystys-30 terä 20 pysyy halutussa asemassa. Päällystysterän 20 kuormittamiseksi halutulla tavalla vasten vastatelaa 10 on runko-osaan 23 muodostettu ura 24, johon on sovitettu kuormitusletku 21, jossa on painetila 22. Uraan 24 on kuormitusletkun 21 alle sovitettu useita väliosia 25, jotka on tuettu runko-osaan 23 useilla kuormitustangoilla 26. Päällystysterää 35 20 kuormitetaan kuormitusletkun 21 avulla vasten vastatelaa 10 halutun 4 82617 viivapaineen aikaansaamiseksi päällystysnipissä N. Tältä osin pintakäsittely laitteen rakenne ja toiminta ovat tekniikan tason mukaisia.

Materiaalirainan kulkusuunnassa ennen päällystysterää 20 on pintakäsit-5 telylaitteeseen järjestetty säätölaite, joka käsittää säätöelimen 30, joka on tuettu säätöelimen runkoon 31. Säätöelin 30 on joustava ja elastinen kappale, joka voi olla esim. jotain lämmön kestävää kumia, kuten neopreenikumia tai vastaavaa. Lämmönkestävyys on joustavuuden ohella säätöelimelle 30 olennaista, koska lämpötilat paperi- ja karton-10 kirainan pintakäsittelylaitteissa ovat suuruusluokkaa 70-80°C. Kuvion 1 mukaisesti joustava säätöelin 30 on kiinnitetty säätöelimen runkoon 31 lohenpyrstöuraliitoksella 32, mutta säätöelimen 30 ja rungon 31 välinen liitos 32 ei keksinnön kannalta ole olennainen, ja liitännässä voidaan käyttää esim. erillisiä lukituskappaleita.

15

Joustavan säätöelimen 30 sisään on muodostettu painesäätöinen tila 33, joka ulottuu materiaalirainan leveyden yli koneen poikkisuunnassa. Sää-töelimeen 30 on kuvion mukaisesti muodostettu nokkamainen uloke 34, joka yhdessä vastatelan sylinteripinnan 10' kanssa rajoittaa väliinsä • 20 kuristusvälyksen 35. Säätöelimen 30 kulumisen kestävyyden parantamisek- si voi nokkamainen uloke 34 olla varustettu kovemmalla kulutuspinnalla. Säätölaitteessa voidaan säätöelimen 30 ja vastatelan sylinteripinnan 10' välistä kuristusvälystä 35 säätää painesäätöiseen tilaan 33 syötettävän painevällaineen, kuten esim. paineilman, sopivan hydraulinesteen 25 tai vastaavan avulla.

Päällystysterän 20 ja säätöelimen 30 väliin on kuvion 1 mukaisesti järjestetty myös toinen säätöelin 51, joka on tuettu toisen säätöelimen runko-osaan 50. Toisen säätöelimen runko-osa 50 jakaa päällystysterän 30 20 ja ensimmäisen säätöelimen 30 välisen tilan siten, että mainittuun tilaan muodostuu kaksi kanavaa. Toisen säätöelimen runko-osan 50 ja ensimmäisen säätöelimen 30 välisestä ensimmäisestä kanavasta K, pinnoiteaine syötetään pintakäsittelylaitteeseen sisään nuolen L^, mukaisesti. . Pinnoiteaine poistuu pintakäsittelylaitteesta ensinnäkin ensimmäisen 35 kuristusvälyksen 35 kautta, kuten edellä selostettiin. Pinnoiteaineen ylijuoksua on tässä kohdin merkitty viitemerkinnällä Lq, . Toisaalta 5 82617 toinen säätöelin 51 ja sen runko-osa 50 sekä päällystystera 20 rajoittavat väliinsä poistokanavan K,, jonka kautta on järjestetty pinnoiteaineen toinen ylijuoksu, jota on merkitty nuolella l^j.

5 Kuvion 1 suoritusmuodossa pinnoiteaine syötetään näin ollen pintakäsit-telylaitteeseen yhtä tietä pitkin ja johdetaan sieltä pois kahta tietä pitkin. Toinen säätöelin 51 on kiinnitetty runko-osaan 50 sopivalla liitoksella 53, kuten lohenpyrstöuralla tai vastaavalla ja toinen säätöelin 51 pitää myös sisällään painesäätöisen tilan 52, jonka sisään 10 syötettävän painevällaineen avulla voidaan säätää toisen säätöelimen 51 ja päällystysterän 20 tai sen kiinnityselinten väliin jäävän toisen kuristusvälyksen 55 suuruutta. Myös toinen säätöelin 51 on materiaaliltaan joustavaa ja elastista ja se voi olla esim. neopreenikumia samoin kuin ensimmäinenkin säätöelin 30. Kuvion 1 mukaisesti on toiseen 15 säätöelimeen 51 muodostettu lisäksi nokka 54 tai vastaavanlainen uloke, joka rajoittaa mainittua toista kuritusvälystä 55.

Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa säädetään näin ollen pintakäsit-telylaitteeseen syötetyn pinnoiteaineen painetta ja pinnoiteaineen yli-20 juoksua kahdessa kohtaa, nimittäin ensimmäistä ylijuoksua Lq, ensimmäisen säätöelimen 30 ja vastatelan pinnan 10' välisessä kuristusvälykses-sä 35 sekä toista ylijuoksua Lgj toisen säätöelimen 51 ja päällystyste-rän 20 runkorakenteen välisessä toisessa kuristusvälyksessä 55. Pinnoiteaineen virtauksia itse pintakdsittelylaitteen sisällä saadaan näin 25 ollen kuvion 1 mukaisella suoritusmuodolla paremmin säädettyä.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisesta säätölaitteesta toinen suoritusmuoto. Kuviossa 2 pintakäsittelylaitteen rakenne poikkeaa aikaisemmin esitetystä ensinnäkin siinä suhteessa, että kuviossa 1 esite-30 tyn päällystysterän sijasta käytetään tässä suoritusmuodossa erityisesti muotoiltua tasoituselintä 60, joka yhdessä vastatelan pinnan 10' kanssa muodostaa päällystysnipin N. Erityisesti muotoiltu tasoituselin 60 on tuettu runko-osaan 63 tasoituselimen pitimen 67 ja pidinletkun 68 avulla vastaavalla tavalla, kuin selostettiin päällystysterän 20 osalta 35 kuvion 1 yhteydessä. Runko-osaan 63 on tasoituselimen 60 alapuolelle muodostettu ura, johon on sovitettu painetllalla 62 varustettu kuormi- 6 82617 tusletku 61, jolla vilvapalne nipissä N saadaan säädettyä halutun suuruiseksi. Kuormitusletku 61 on tuettu runko-osaan 63 vastaavanlaisilla väliosilla 65, joita selostettiin aikaisempien suoritusmuotojen yhteydessä .

5

Muilta osin kuvion 2 suoritusmuoto vastaa kuviossa 1 esitettyä sillä poikkeuksella, että kuviossa 2 on ensimmäisen säätöelimen 30 ja toisen säätöelimen 51 väliin järjestetty lisäksi kaavin 70, joka on tuettu kaapimen runko-osaan 71 pitimen 72 avulla. Kaapimen 70 avulla on pin-10 takäsittelylaite saatu jaettua kahteen osaan siten, että pinnoiteaine voidaan syöttää pintakäsittelylaitteeseen haluttaessa kahdessa vaiheessa. Ensinnäkin on kaapimen 70 ja ensimmäisen säätöelimen 30 väliin muodostettu ensimmäinen kanava K,, jonka kautta pinnoiteainetta voidaan syöttää sisään nuolen mukaisesti. Tämän syötetyn pinnoiteaineen L^, 15 painetta pintakäsittelylaitteessa sekä pinnoiteaineen ylijuoksua 1^, säädetään ensimmäisen säätöelimen 30 avulla siten, kuin esimerkiksi kuvion 1 yhteydessä on selostettu. Toisaalta on kaapimen runko-osan 71 ja toisen säätöelimen runko-osan 50 väliin muodostettu toinen kanava Κ3, jonka kautta pinnoiteainetta syötetään pintakäsittelylaitteeseen 20 mukaisesti. Tämän toisessa vaiheessa pintakäsittelylaitteen sisään syö- tetyn pinnoiteaineen L.^ painetta pintakäsittelylaitteessa sekä pin- : ; noiteaineen ylijuoksua säädetään poistokanavassa Kj olevan toisen ··; kuristusvälyksen 55 avulla siten, kuin kuvion 1 yhteydessä on selos tettu.

25

Kuvion 2 mukaisen suoritusmuodon etuna kuvion 1 suoritusmuotoon nähden on se, että pinnoiteaine syötetään pintakäsittelylaitteeseen kahdessa vaiheessa, jolloin haluttaessa voidaan käyttää kahta erilaista ja eri ominaisuudet omaavaa pinnoiteainetta parempien ominaisuuksien aikaan-30 saamiseksi pinnoitettuun materiaalirainaan.

Lisäksi kuten edellä on jo tuotu esiin, saadaan keksinnön mukaisella ratkaisulla mahdolliseksi aplikointialueen paineen säätö koneen käydessä. Kone voidaan lisäksi varustaa tarkoitukseen sopivalla anturilait-:.· 35 teistolla, jonka avulla paineen ja pinnoitusmäärän säädöt voidaan hoi- taa täysin automaattisesti. Anturilaitteisto voi olla muodostettu sei- 7 82617 laiseksi, että se mittaa aplikointialueella pinnoiteaineen painetta ja pinnoiteaineen virtausta ja antaa niitä vastaavat impulssit koneen logiikalle. Mikäli mitatut arvot poikkeavat ennalta annetuista ase-tusarvoista, koneen automatiikka voi tällöin säätää kuristuksia sopi-5 vasti ja mainitun säädön avulla saa arvot halutun suuruisiksi.

Edellä on keksintöä selostettu esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Tällä ei kuitenkaan haluta rajoittaa kekeksin-töä vain kuvioissa esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muun-10 nokset ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (7)

1. Säätölaite materiaalirainan, kuten paperi- tai kartonkirainan pinta-käsittelylaitetta varten, jossa pintakäsittelylaitteessa päällystet-5 tävä materiaaliraina on järjestetty vietäväksi pyörivän vastatelan (10) ja päällystysterän, tasoituselimen tai vastaavan (20,60,70) välille muodostetun päällystysnipin tai -nippien (N) läpi ja jossa materiaalirainan yhteyteen tuodaan ennen mainittua nippiä (N) pinnoiteainetta yhdessä tai useammassa vaiheessa, johon säätölaitteeseen kuuluu ainakin 10 yksi, painevällaineen avulla liikuteltava ja pintakäsittelylaitteen ylijuoksukanavaan tai -kanaviin (35,Kj) sovitettu säätöelin (30,51), joka on järjestetty säätämään pintakäsittelylaitteesta poistuvan pinnoiteaineen ylijuoksun (1^,,,1¾) poikkipintaa ylijuoksukanavan tai -kanavien (35,K^) kautta pintakäsittelylaitetta pysäyttämättä, t u n n e t t 15 u siitä, että säätölaitteeseen kuuluu kaksi painesäätöisellä tilalla (33,52) varustettua säätöelimen muodostavaa joustavaa kappaletta (30.51) , joista ensimmäinen on asennettu vastatelan pinnasta (10') välyksen (35) päähän, joka välys (35) muodostaa ensimmäisen ylijuoksu-kanavan, ja joista toinen on asennettu pintakäsittelylaitteesta pois 20 johtavaan toiseen ylijuoksukanavaan (Kj) , jossa toinen joustava kappale (51) muodostaa kuristusvälyksen (55), jolloin mainittujen välysten (35.55) suuruus on järjestetty säädettäväksi painesäätöisten tilojen (33.52) painetta säätämällä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että joustavaan kappaleeseen (30,51) on muodostettu kuristusvälyksen (35.55) kohdalle nokkamainen uloke (34,54).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, 30 että säätöelimen joustava kappale (30,51) on muodostettu lämmönkes- tävästä kumista, kuten neopreenikumista tai vastaavasta.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnet-t u siitä, että ainakin vastatelan pintaa (10') päin oleva säätöelin 35 (30) on varustettu kulutuspinnalla. li 9 82617

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että kulutuspinta on muodostettu nokkamaiseen ulokkeeseen (34).

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että S kulutuspinta käsittää joustavan kappaleen päälle, välyksen päähän vas- tatelan pinnasta (10') olevan, joustavan kappaleen yli ulottuvan levyn.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen säätölaite paperi- tai 10 kartonklkoneen on-line-pintakäsittelylaitetta varten, tunnettu siitä, että säätölaite on järjestetty säätämään pinnoiteaineen ylijuok-su (Ι^,,Ιη) halutuksi pintakäsittelylaitetta edeltävää paperi- tai kar-tonkikonetta pysäyttämättä. 15 10 8261 7