FI107625B - Menetelmä paperirainan kalanteroinnissa ja menetelmää soveltava kalanteri - Google Patents

Description

107625

Menetelmä paperirainan kalanteroinnissa ja menetelmää soveltava kalanteri i Förfarande vid kalandrering av pappersbanan och kalander för tillämpning av förfarandet 5

Keksinnön kohteena on menetelmä paperirainan kalanteroinnissa, jossa paperiraina viedään kahden telan muodostaman kalanterointinipin läpi, joista nippiteloista ainakin 10 toinen tela on muodostettu pehmeäpintaiseksi polymeeri- tai vastaavaa materiaalia olevan pinnoitteen tai kyseisen telan yli viedyn ja nipin läpi kulkevan nauhan avulla, jolloin kalanterointinipin profiilia säädetään kalenterille tulevassa rainassa esiintyvien virheiden kompensoimiseksi.

15 Keksinnön kohteena on myös kalanteri, joka käsittää kalanterointinipin, joka muodostuu kahden kalanteritelan väliin, joista nipin muodostavista kalanteriteloista ainakin toinen tela on varustettu pinnoitteen tai kyseisen telan yli viedyn ja nipin läpi kulkevan nauhan muodossa olevalla pehmeällä, polymeeri- tai vastaavaa materiaalia olevalla pintakerroksella, jolloin kalanteri on varustettu säätölaittein kalanterointinipin profiilin säätämiseksi • · · 20 kompensoimaan kalanterointinippiin tulevassa rainassa esiintyviä virheitä.

• · • · • · · • · · • ·

Kalenterille tulevassa paperirainassa esiintyy paperikoneen märästä päästä ja kuiva- . tusosalta peräisin olevia vaihteluita. Kalanterin toimintaa täytyy voida säätää eli kalante- ··· : * · ’: rointinipin profiilin tulee olla säädettävissä näiden virheiden kompensoimiseksi. Perintei- 25 sesti kalanterilla tapahtuva profiilinsäätö on suoritettu muuttamalla nippitelan halkaisijaa ·;·*: paikallisesti. Halkaisijan muuttaminen on perinteisesti suoritettu esimerkiksi metallitelan *J vaippaa paikallisesti kuumentamalla tai vastaavasti jäähdyttämällä. Telavaipan paikalli- : sessa lämmittämisessä on kokeiltu mm. kuumailmapuhallusta, infrapunakuumennusta ja • · · ♦ ;***: erilaisia sähkölämmityselementtejä. Menetelmän haittana on kuitenkin mm. sen hitaus - ♦·· <φ]<; 30 erityisesti jäähdytettäessä kuumennettua kohtaa telassa. Haittana on lisäksi se, että lämpö • · on päässyt johtumaan metallitelan vaipassa, jolloin kuumennuksesta ei ole tullut niin • · • · paikallista kuin on tarkoitettu. Merkittävänä haittana on lisäksi ollut se, että telavaipan 107625 2 halkaisijan muuttaminen on vaatinut varsin suuria lämpötilaeroja, jolloin nippitelan lämpötila aksiaalisuunnassa on voinut huomattavastikin vaihdella. Tällä puolestaan on ollut selvä vaikutus paperin kiiltoon, eli kalanteroinnin jälkeen on paperirainassa saattanut esiintyä kiiltävämpiä ja vähemmän kiiltäviä raitoja. Kalanterin profiilin 5 säädössä uudempaa teknologiaa edustaa vyöhykesäädettävä tela, jolla ei kuitenkaan päästä kovin kapeisiin säätövyöhykkeisiin.

Tekniikan tason osalta viitataan lisäksi US-patenttiin nro 4 658 716, jossa on esitetty kalanteritela, joka on varustettu useilla infrakuumentimilla, jotka on telan aksiaalisuun-10 nassa järjestetty toisistaan välimatkan päähän. Kyseisten infrakuumentimien tarkoituksena on juuri säätää kalanteritelan halkaisijaa kalanterinippiin tulevan paperirainan rainan poikkisuunnassa esiintyvien vaihteluiden kompensoimiseksi eli kyseisessä julkaisussa on juuri esitetty kalanterointinipin profiilin säätö metallitelaa ulkoisesti kuumentamalla. Tähän liittyviä ongelmia kuitenkin käsiteltiin jo aikaisemmin.

15

Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan uudenlainen menetelmä paperirainan kalanteroinnissa sekä menetelmää soveltava kalanteri, joilla menetelmällä .·. ja kalanterilla vältetään tekniikan tasoon liittyvät haittapuolet ja joilla saadaan aikaan • · · parannus kalanterointinipin profiilin säädössä. Keksinnön päämääriin pääsemiseksi on 20 keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaista, että profiilinsäätö suorite- • · •: · ·: taan koneen käynnin aikana muuttamalla pehmeäpintaisen telan pinnoitteen tai vastaavas- ti nauhan ominaisuuksia paikallisesti konesuuntaan nähden poikittaissuunnassa.

• · » • · · • ♦ ·

Keksinnön mukaiselle menetelmää soveltavalle kalanterille on puolestaan pääasiassa *·**· 25 tunnusomaista, että profiilinsäätölaitteet on järjestetty pehmeällä pintakerroksella » · · ’...· varustetun kalanteritelan yhteyteen ja ne on sovitettu konesuuntaan nähden poikittaisia’: suunnassa muuttamaan halutulla tavalla pintakerroksen ominaisuuksia.

• · · • · • · • · 4

Keksinnöllä saavutetaan huomattavaa etua tunnettuun tekniikkaan nähden ja keksinnöllä 30 aikaansaatavista eduista voidaan mainita mm. se, että aksiaalisuunnassa paikallinen profiilinsäätö on yksinkertaisemmin suoritettavissa mm. sen johdosta, että tarvittavat 107625 3 lämpötilaerot aksiaalisuunnassa ovat erittäin pienet, olennaisesti pienemmät kuin ' aikaisemmin. Lämpötilaerot voivat olla jopa suuruusluokaltaan alle 1°C. Koska keksin nön mukaisessa menetelmässä ei pyritä kuumentamaan profiilinsäätötarkoituksessa metallitelaa eikä telan metallivaippaa, on mahdollista sijoittaa kuumennuslaitteet 5 lähemmäs toisiaan kuin aikaisemmin, koska keksinnön mukaisessa järjestelyssä on mahdollista kuumentaa hyvin kapeaa aluetta telan pinnoitteesta siten, että lämpö ei tästä alueesta telan aksiaalisuunnassa leviä muualle. Tämä puolestaan johtuu siitä, että telapinnoite toimii tehokkaana eristeenä. Merkittävä etu aiempaan verrattuna on lisäksi se, että profiilinsäätö saadaan suoritettua olennaisesti nopeammin molempiin suuntiin 10 aiempaan lämpöprofilointiin verrattuna. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

Seuraavaksi keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

15

Kuvio 1 esittää täysin kaaviomaisena kuvantona kaksitelaista kalanteria, jossa toinen kalanteriteloista on varustettu pinnoitteella.

• · • · « • « · ...·: Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavana kuvantona toista suoritusmuotoa kalenterista, jossa ; V: 20 toisen kalanteritelan ympäri on pantu kulkemaan joustava nauha.

» · • « « : Kuviossa 1 on kalanteria merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Kalanteri 10 on kaksitelai- • · · v : nen kalanteri, jossa kalanteritelat 11,12 muodostavat väliinsä kalanterointinipin N.

Paperiraina W kulkee kuvion esittämällä tavalla nipin N läpi. Ensimmäinen kalanteritela ♦ ’***· 25 11 on kuvion 1 suoritusmuodossa kovapintainen tela eli metallitela, kun taas kalanteri- ««« teloista toinen tela 12 on varustettu joustavalla, pehmeällä pinnoitteella 13. Pinnoite on \ \ : esimerkiksi polymeerimateriaalia tai vastaavaa tarkoitukseen sopivaa materiaalia.

• »t

Viitenumerolla 14 on kuviossa 1 merkitty kuumennuslaitetta ja koska kuvio 1 on •;··; sivukuva kalanterista 10, kyseisessä kuviossa näkyy vain yksi kuumennuslaite 14. On 30 kuitenkin ymmärrettävä, että kyseisiä kuumennuslaitteita 14 on useita telan 12 aksiaa- • · lisuunnassa siten, että kuumennuslaitteet 14 ovat tasaisesti jakautuneet telan 12 aksiaali- 107625 4 selle pituudella. Kuumennuslaitteita 14 on mahdollista järjestää telan 12 aksiaalisuunnas-sa jopa 100 mm:n välein tai tätäkin tiheämmin. Kuumennuslaitteilla 14 muutetaan pinnoitteen 13 ominaisuuksia siten, että viivakuormajakauma nipissä N saadaan halutunkaltaiseksi. Kuumennuslaitteiden 14 aikaansaamalla lämmöllä pinnoitetta 13 pehmitetään 5 paikallisesti nippiin N tulevan rainan W ominaisuuksien mukaisesti. Lämpövaikutus ei leviä radan W poikkisuunnassa, koska pinnoite 13 eristää hyvin lämpöä. Halutut vaikutukset saadaan aikaan pienemmillä lämpömäärillä ja lämpötiloilla kuin aikaisemmin ja tarvittavat paikalliset lämpötilaerot ovat erittäin pienet, jopa alle 1 °C luokkaa. Kuumennuslaitteiden 14 energian tarve on näin ollen hyvin vähäinen. Säätö saadaan 10 suoritettua hyvin nopeasti molempiin suuntiin verrattuna esimerkiksi tilanteeseen, jossa metallitelaa 11 vastaavalla tavalla kuumennettaisiin ja jäähdytettäisiin.

Kuvion 2 mukaisessa ratkaisussa on kalanteria merkitty yleisesti viitenumerolla 20.

Kalanterointinippi N muodostuu kuvion 2 suoritusmuodossa telojen 21,22 väliin, joista 15 ensimmäinen tela 21 on kovapintainen tela. Rainan W kulku on vastaavanlainen kuin kuvion 1 yhteydessä esitettiin. Myös toinen kalanteriteloista 22 on kovapintainen tela, mutta kyseisen telan yli on viety päätön hihna, nauha tai vastaava 23, joka kulkee toisen .·. kalanteritelan 22 ja taittotelan 25 yli. Nauha 23 on materiaaliltaan esimerkiksi vahvistet- • · · ....: tua polymeerinauhaa, jossa polymeerimateriaali on vastaavanlaista, jota käytetään kuvion 20 1 mukaisen telan 12 pinnoitteena 13. Näin ollen kyseisen nauhan 23 ominaisuudet *:··: vastaavat pinnoitteen 13 ominaisuuksia. Kalanteri 20 on edelleen varustettu kuumennus- : laittein 24, joiden käyttötarkoitus ja toiminta on vastaavanlainen kuin kuviossa 1 : ·1 : kuumennuslaitteista 14 selostettiin.

25 Edellä esitetyssä selostuksessa profiilinsäätö esitettiin suoritettavaksi lämmön avulla. On • · · ...1 kuitenkin mahdollista, että pinnoite 13 tai nauha 23 esimerkiksi kerrostetaan siten, että : se sisältää profiilinsäätölaitteelle herkän kerroksen. Tällaisessa tapauksessa voitaisiin • · · säätö tehdä esim. mikroaalloilla, magneettikentällä tai muulla vastaavalla.

· • · · • · · ♦ · • · 107625 5 Lämmön avulla suoritettavassa profiilin säädössä lämmitys voidaan hoitaa esimerkiksi infrakuumentimilla lämpöpuhalluksen avulla tai jollain muulla vastaavalla tavalla. Tällä hetkellä ajateltavissa olevista kuumennustavoista infrakuumennus lienee käyttökelpoisin.

5 Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan yksinomaan kuvioissa esitettyjä toteuttamisesimerkkejä, vaan keksinnön eri suoritusmuodot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

10 • · ♦ ♦ ♦ ··· • ♦ « 1 * ♦ 1 • · ♦ • · • · • · 1 • ♦ · • · · • · · • · • · · • · ·· ♦ « f · · ♦ · · • · ♦ ··· ♦ • · · * · « · ♦ • · · • · · • · • ·

Claims (7)

107625 6

1. Menetelmä paperirainan kalanteroinnissa, jossa paperiraina (W) viedään kahden telan (11,12;21,22) muodostaman kalanterointinipin (N) läpi, joista nippiteloista ainakin 5 toinen tela (12;22) on muodostettu pehmeäpintaiseksi polymeeri- tai vastaavaa materiaalia olevan pinnoitteen (13) tai kyseisen telan (22) yli viedyn ja nipin (N) läpi kulkevan nauhan (23) avulla, jolloin kalanterointinipin (N) profiilia säädetään kalanterille (10;20) tulevassa Tainassa (W) esiintyvien virheiden kompensoimiseksi, tunnettu siitä, että profiilinsäätö suoritetaan koneen käynnin aikana muuttamalla pehmeäpintaisen 10 telan (12;22) pinnoitteen (13) tai vastaavasti nauhan (23) ominaisuuksia paikallisesti konesuuntaan nähden poikittaissuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoitteen (13), vastaavasti nauhan (23), ominaisuuksia muutetaan lämmön avulla. 15

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoitetta (13), vastaavasti nauhaa (23), pehmitetään sitä paikallisesti lämmittämällä ja kovetetaan sitä paikallisesti jäähdyttämällä. • · · • · »

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaista menetelmää soveltava kalanteri, joka • · käsittää kalanterointinipin (N), joka muodostuu kahden kalanteritelan (11,12;21,22) « ( · * · väliin, joista nipin (N) muodostavista kalanteriteloista ainakin toinen tela (12;22) on . varustettu pinnoitteen (13) tai kyseisen telan (22) yli viedyn ja nipin (N) läpi kulkevan ··· ·’♦1: nauhan (23) muodossa olevalla pehmeällä, polymeeri- tai vastaavaa materiaalia olevalla 25 pintakerroksella, jolloin kalanteri (10;20) on varustettu säätölaittein (14;24) kalanteroin-: tinipin (N) profiilin säätämiseksi kompensoimaan kalanterointinippiin (N) tulevassa iT: rainassa (W) esiintyviä virheitä, tunnettu siitä, että profiilinsäätölaitteet (14;24) on jäljestetty pehmeällä pintakerroksella (13;23) varustetun kalanteritelan (12;22) «··« yhteyteen ja ne on sovitettu konesuuntaan nähden poikittaissuunnassa muuttamaan ··« 30 halutulla tavalla pintakerroksen ominaisuuksia. « · · ♦ · « » · • ♦1 • · 107625 7

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että profiilinsäätö-laitteet (14;24) on jäljestetty paikallisesti muuttamaan pehmeän pintakerroksen (13;23) lämpötilaa kyseisen pintakerroksen kovuuden muuttamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että profiilin- säätölaitteet (14;24) käsittävät infrapunakuumentimet.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että kalanteritelan (12;22) pehmeä pintakerros (13;23) on kerrostettu siten, että se sisältää profiilinsäätö-10 laitteelle (14;24) herkän kerroksen. « t ♦ t • i 1 «1· • « 1 « · * · • · • · · • · · • · » · 1 « · • · » (·· »t1 t : : * « · · • · · . · · · • · « • Ψ0 0 0 41·· 010 : : #· · ··· 4. f • 0 0 0 4 4 » 4 • · · r · 107625 8