SE503135C2 - Förfarande och anordning för skärpning av ytan på slipstenen i en träslipmaskin - Google Patents

Description

(TI r v; 10 15 20 25 30 35 2 Enligt vad man känner till har detta åstadkom- mits genom att längs slipstenerzs yta transportera en skärptrissa, som pressas på slipstenens yta samtidigt som slipstenen roteras. Härav följer att material lös- görs från slipstenens yta från en del av ytan, dvs. fràn skärptrissans och slipstenens kontaktomràde, och genom att pà detta sätt flytta skârptrissan i slipstenens axialriktning kan material avlägsnas från hela ytomràdet då slipstenen roterar. Genom att använda en skârptrissa med läznplig form kan en ovass slipsten återfå sin vassa yta. En dylik lösning ar kand bl. a. fràn FI-patentet 26584.

Nackdelen med de kända lösningarna är att tris- sorna, då de roterar under skälrpningen, inte bara av- lägsnar stenmateriel utan även söndrar slipkornen, var- vid kanterna av de avflagade slippartiklarnas ytor är mycket vassa och i det närmaste fungerar som lmivar.

Härav följer att fibermassan som astadkonmits med slip- stenen är sticklik efter skärpningen och innehåller rikligt med avbrutna korta fibrer, vilket försämrar den uppkomna massans användbarhet- genast efter skärpning.

Därför strävar man efter att undvika skärpning med *tris- sa och den utförs 'med relativt långa tidsintervall.

Detta leder å sin sida till att det s. k. freeness- värdet, som vanligtvis beskriver variation i massans egenskaper, varierar stort mellan två skärpningar. Ändamålet med denna uppfinning är att åstad- komma ett: sådant förfarande och en sådan anordning för skärpning av en slipsten, med vilka man kan utföra ' skärpningen enkelt och obehindrat samt förhindra slip- kornens sönderfall, varvid variationen i fibermassans egenskaper till följd av skärpning kan hållas på en väsentligen lägre riivà än tidigare. Förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas av att mot slipstenens yta riktas åtminstone en vattenstràle med så högt inmat- 10 15 20 25 30 35 l-. cJu 3 ningsu-yck am vattensn-älen avlägsnar bindematerial mellan slipkornen pà slipstenens yta och att slipstenens hela Yta på hela dess bredd behandlas med en dylik vat- tenstrâle genom att samtidigt rotera slipstenen. Anord- ningen enligt uppfinningen kännetecknas av att skärp- ningsmedlen inkluderar áminstone en dys och en hög- tryckspump, som är kopplad att via dysen pumpa en vat- tenstråle med högt tryck mot slipsteners yta samtidigt som sLipstenen roteras under slipningen.

Den väsentliga uppfimningsiden är att slip- stenazs yta skärps genom att man på denna rik-tar vatten- strålar som har så högt tryck och som verkar på. ett så litet omrâde att bimdematerialet mellan slipkornen lös- görs från slipstenens yta, varvid slipkornen blir syn- lig-are och efter att 'tillräckligt mycket bindematerial avlëgsnats, lösgörs de yttersta och slitna slipper-tik- larna. Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfin- ningen förskjuts vattenstrålen eller vattensu-àlar-na under skärpning, medan slipstenen roterar långsamt i dess axelrikming, varvid hela slips-benen kan skärpas på samma sätt och skërpningen kan utföras med en lämplig utförirzgsform av anordningen även under slipning, vilket förenklar skär-pningen och Lmdaizröjer det driftstopp som skärpningen normalt Icraver.

Det är i och för sig känt att spruta vatten på en slipsten och på slipzonen vid ett 'tryck som översti- ger trycket i slipmaskinen, såsom framgår till. exempel av FI-patentet 68433. Detta vatten är emellertid avsett att främja slipningen och det inverkar inte pà slip- stenens skarpa i den mening att slipstenarna vid för- farandet enligt ovannämnda publikation màste skärpas regelbundet med nu kända trisskärpningsförfarande. _ Med förfarandet och anordriingen enligt upp- firzningen kan slipstenen skärpas ofta genom att man alltid avlägsnar en liten del av ytskik-tet, varvid slip- 10 15 20 25 30 35 4 partiklarna emellertid inte gar sönder under skärpning- en. Fibermassans freeness-värde, som härrör frán skärp- ningen, förändras härvid mindre än vid 'trisskärpning och skärpningen kan utföras oftare, varvid freeness-värdets totala variation blir avsevärt mindre än med trisskärp- ning. Till följd av detta kan man hålla produktionen jämnare än vanligt, både kvantitativt och kvalitativt.

Uppfinningen förklaras närmare i bifogade rit- ningar, i vilka figur l visar en schematisk sidovy av skärpning med en vattenstrále, figur 2 visar en toppvy av skärpnimgen som framställts i figur l, figur 3 schematisk visar styrningen av vatten- stráleskärpning, figur 4 schematiskt visar vattenstråleskar-p- ningens respektive fiisskärpningens inverkan pa fiber- massans freeness-vërde, figur 5 sehematiskt visar vattenstråleskärp- ningens inverkan på slipmaskinens produktionshastighet, figur 6 visar fibermassans freeness-varde som en funktion av tiden vid både trisskarpning och vatten- swàleskärpning, uppmätt i samband med ett praktiskt prov och figur 7 visar slipstenens skärpetal som en ftuzktion av tiden vid wisskärpning respektive vatten- stràleskärpning, uppmätt i samband med ett praktiskt prov.

I figur l visas en slipsten l som roterar runt en axel la. Pâ ytan av slipstenen l finns nuförtiden vanligtvis en egentlig slipyta lb, som bildats av slip- segment tillverkade av keramik eller en keramikblandning e. dyl. och som slipar loss fibrer från träden. I enlig- het med uppfinningen riktas på ytan av slipstenens l y-tskikt lb en vattenstràle 2 med högt hyck, vilken kom- 10 15 20 25 30 5 mer från dysen 3. Dysen 3 förflyttas medelst en separat förskjutningsapparattzr, dvs. med en förskjutningsanord- ning 4, i slipstenens l axelrílcmng för att vattenstå- len skall kunna riktas på slipstenens l hela yta på önskat sätt och i önskad vinkel- Från förskjutnings- apparaturen 4 leder ett vattenrör 5 till en högtrycks- pump 6, som höjer 'trycket hos vattnet som kommer från ett vattenixamatningsställe såsom en behållare 7 e. dyl. tillräckligt högt. Vid de experiment som utförts med förfarandet enlig-t uppfinningen har man använt en vat- tenstrala, 1 vilken avståndet från dysen vill elipsta- nens yta varit ca 2 cm och vattens-tarålezzs bredd, dä. denna träffar fian, varit 2 - 2,5 cm och vattenstrálens tjocklek varit ca 0,5 cm. Inmatningstryckvärderza hos vattnet som använts vid experimentera har varierat mellan 200 och 2500 bar, varvid den vanliga mängden inmatat vatten har varit ca S l/min. Fastän vattenstrålen vid atperimenten har haft efi något mejselformat tvärsnitt, är detta inte på något sätt nödvändigt, utan man kan även använda vattenstrálar med annan form.

I figur 2 visas anordningen enligt figuren sedd uppifrån, varvid man ser hur slipstenens 1 ytskikt lb är uppbyggt av separata stycken. Förskjutningsapparatu- ren 4A är monterad så ett dysen 3 och således vattenstrá- len 2 sträcker sig över slipstenens l hela bredd. Dysen 3 ar med tanke på slipningax placerad pá ett visst av- stånd, varvid vattenstrâlezus form och den rörelseenergi som inmatrzingstryeket åstadkommer ar tillräckliga och lämpliga för att lösgöra binde- och fyllnadsmaterialet mellan slipkornen, sàatt: slipkornen bättre kommer fram och de slitna slipkornen pá motsvarande sätt kan lossna från slipstanens yta lb. Förskjumingsanordningen, dvs. förskjutningsapparatmn-en 4, som visas i figurerna l och 2 kan vara vilken som helst i och för sig känd appara- - tur, som har en i slipstenens axielriktning belägen (TI IW 10 15 Vzo 25 30 35 6 tvärbalk 4a, som sträcker sig pà dess bredd, och en däri rörlig slid eller annat motsvarande organ 41:, vid vilket den egentliga dysen eller dyserna 3 är fästa så att de kan röra sig längs förskjumingsbalken 4e med denna. sliden 4b ken flyttas längs förskjutzzingsbalken 4a med en matarshuv, en kedjemekanism, en cylinder, någon anna: motor- och transmissionslösning eller pà vilket annat i och för sig allmänt känt sätt som helst. Dess- utom kan :lysen eller dyserna 3 fästas rörligt vid slidan 4b i tvarríkt-riingen till slipstenens l axel, varvid dysens 3 avstånd från slipstenens l yta kan regleras pâ önskat satt. Fastsättandet av dyserna 3 rörligt med 'avseende på. slidan 4b kan utföras på vilket som helst i och :för sig känt sätt medelst glid-, sicruv- e. dyl. konstruktioner, och dyserna kan monteras så. att: de är förskj utbara antingen manuellt eller automatiskt medelst någon Icaftanordning. Eftersom dylika konstruktioner i likhet med konstruktionen och funktionen hos de anord- ningar som är lämpliga att användas som förskjuuiings- apparatzn-er i och fö: sig är allmänt kända, har man inte_ ansett det vara nödvändigt att förklara nagondera av dessa desto noggrannare.

I figur 3 visas sohematiskt hur skärpningen av slipstenen förva-kligas med en slipmaskin automatiskt eller nästan automatiskt, sä att skärpningen kan utföras med lämpliga intervaller. I slipmaskinen 8 pressas träd 9_ mot slipstenen l pâ ett i och för sig känt "sätt medelst kolvar lO, varvid det samtidigt uppkommer en fibermassa ll genom konventionell insprutzfing av vattal i slipzonen. I staplat för ovan besinrivna inmatzaings- anordning som baserar sig på. en kolvkonstzuktion kan _ slipmaskinen naturligtvis vara försedd med vilken armen 'känd trädmatarmekaraism som helst, såsom olika kedjemat- ningskonstnflcttioner eller skruvmaizrlösningar. Från fibermassan ll och slipmaskinen 8 uppmäts olika 'fakto- 10 1.5 20 25 30 35 7 rer, såsom produktionshastighet 12, hydreulvätsketrryck 13 hos de cylindrar som pressar presskolvarna 10, effek- ten hos en icke-visad motor 14 som roterar slipstenen samt fibermassarxs ll freeness-värde 15. Dessutom kom- bineras mâtvärdena 16 från den mätning av fibermassan ll som utförts i efi laboratorium med de ställ- och gränsvärden 17 som bestämts för anordningerxs funktion till exempel medelst en styranordning l8, varvid man erhåller en styr-signal 19 för skärpning av slipstenen l med hjälp av vattenstrålen 2. Till följd av detta startas tryckpuanpen 6, och skärpningen med hjälp av_ vattenstrâlen 2 sker genom att flytta pá dysen 3, tilZLs de uppmätta värdena visar att slipmaskinen befinner sig i önskat funktionsomràde och skërpningen kan avslutas.

Skärpningen kan ytterligare utföras så ett slipstenens yta behandlas under en viss förutbestämd tid, varefter man fortsätter slipningen och ser var freeness-värdet och de övriga mëtvärdena stannar, varefter en dylik periodvis skärpning kan upprepas med lämpliga inte.- valler till exempel med tvâ timmars mellanrum, tills man som ett resultat av skärpningen erhållit de önskade fzmktionsvärdena. ' I figur 4 visas schematiskt hur freeness-vardet för fibermassa tillverkad med slipa-maskin varierar dels vid trisskar-pring och dels vid i v-attensfiåleskärpning.

I figur 4 finns en linje A, som bildar ett ságaktig-t mönster för att visa den förändring i fibermassans free- ness-värde som trisskärpnïrzgen åstadkommit som en funk- tion av tiden. Linjen B visar börvärdet, dvs. ställ- värdet, där freeness i teorin borde ligga och kurvan' C visar freeness-vardets variation vid vattenstråleskäzp- ning som en funk-trion av fiden. Såsom kurva A visar, växer freeness-vârdet brant i samband med 'trisskärpnjng varefter det sjunker relativt jämnt då slipningen frem- slcrider, tills slips-teman åter måste skärpas. I prakti- 10 15 20 25 30 35 8 ken är skärpningsintewallet flera dagar, vanligen ca tvá veckor, unda vilken tid freeness-värdet kan variera t. ex. i 30 - 40 % från medelvärdet. Detta påverkar i hög grad den uppkomna fibermassaiis egenskaper och varia- tionsintervallet ä: rätt betydande. Med den av kurvan C beskrivna vafiensuâleskämningen kan skarpnzlngen utföras med kortare intervaller, varvid vattenstràle- skëzpningen kan ske till exempel med tv-á - tre dagars mellanrum. Eftersom man vid trisskârpning i praktiken måste avlägsna överloppsmaterial från slipstenens yta för ett vara säker på skärpningens slutresultat, kan man med vattenstràleskärpning som avlägsnar väsentligen mindre material upprepa skärpningen oftare utan att fördenskull förkorta dess användningstid. Såsom kurvan C anger, blir slipstenans strâvhet och skärpa, då den förverkligats med vattenstråleskäzrpning, sådan att variationer-na i fibermassans freeness-varde ar fill exempel i 5 %. Till följd av detta förblir fibermassans egenskaper vid det önskade och detta medför jämnare egenskaper hos papperet som tillverkats av massan.

I figur 5 visas sohematiskt hur in-isskärpningen och vattenstráleskL-pnägen inverkar pà produktionen som uppnåtts med slipmaskin, varvid kurvan D anger produk- tionen som erhållits vid trisskarpning jämfört med den teoretiska maximiproduktionen, linjen E anger schema- tiskt den teoretiska maximiproduktionen och kurvan F ' anger produktionen som uppnåtts med vattenstråleskärp- ning. I figur 5 viser kurvorna en situation, där maximi- produktionen som erhållits med skärpning har ställts att motsvara den teoretiska maximiprodnflctionen E. Härvid blir produktionen, som är ett resultat av den skärpa som kurvan D beskriver och som astadkommits med trisskärp- rzing, mycket v-agig och mellan linjen E och kurvan D fås ett tämligen stort omrâde AP, som beskriver den förlora- de produktionen, eftersom produktionen på grund av slip- ILO 20 25 30 35 ("1 CL 9 stenens ytegenskaper :inte kan hållas hög. Dette beror pá att då man svävar efter att hälla fibermassans free- ness-värde inom önskade gränser, måste produktionsmäng- den anpassas efter slipstenens ytegenskaper. Kurvan F anger à sin sida den produktion som uppnåtts med vat- tenstrâleskärpning jëlnfört med den teoretsika maximi- produktionen E. Såsom av kurnn F framgår, är produk- tionsvari tionerna vid vattenstráleskärpning mycket smà och endast aningen vágiga. Detta medför att då vatten- stráleskârpning används i en slipmaskin, kan även de med streckning utmärkta områdena AP mellan kurvorna D och E' utnyttjas, vilka områden basic-iver tillskottet i pro- duktionsmängden som erhålls vid användning av vatten- stráleskërpning och således även vattenstráleskârpning- ens fördelar med avseende på trisskarpning. Máttet T i figuren anger tiden mellan en normal skärpningsperiod såsom i figur 4. .- g ' I figur 6 visas ett praktiskt matresultat av variationen i fibermassans freeness, då skër-pningen utförs med hjälp av dels en 'tz-issa och dels en vatten- strále. Såsom framfi av figur 6, har freeness vid trissgkärpníng (kurvan G) varierat mellan vardena 225 och llo (un) under en skärpning-sperma. vid användning av vattenstráleskäz-pning (kurvan E) har .freeness enligt kurvan varierat mellan ca las och lss (ml), varvid variationen har varit under 1/5 av freenessvariationen vid trisskärpning.

I figur 7 visas pà motsvarande sätt slipstenens beräknade .skärpetaL som i och för sig är känt för en feclnnan på området, dels vid trisskärpning och dels vid vattenstråleskärpning. Såsom framgår av figur 7, varie- rar skárpan hos slipstenens yta vid trisskärpning (kur- van I) mellan vardena 0,7 och 0,45, val-via det a: störst efter skärpning och minskar avsevärt under följande skärpning. Till följd av detta är kanterna på slipste- 10 15 20 25 * per samt massan och vettenavledningen, 10 nens slippartiklar omedelbart efter skärpningen vassa och tenderar att skära av fibrerna i stället för att lösgöra dem i längre stycken lämpliga för papperstill- verkning. Vid vattenstráleskärpning (kurva: J) har skärpetalet varierat mellan 0,48 och 0,55, varvid ingen avskärande skärpa lik den vid trisskàrpníng förekommer i väsentlig utsträckning och slipstenen kan på motsva- rande sätt användas effektivare och utgående från redan tidigare framförda fakta.

Uppfinningen har ovan i beskrivningen och rit- riingarna endast beskrivits som ett exempel. Uppfinningen kan tillämpas på olika sätt, tillexempel genom att man användaren eller flera stfildyser för att åstadkomma önskad skärphastighet och skärpeffekt. Det väsentliga är att väsentligen slipstenens hela yta skärps på ett likadant sätt för att man skall erhålla ett jämnt skärpningsresultat. Vidare, eftersom urtagsspàr vanligen 'bildas på ytan av slipstenen väsentligen jämnt fördelade på ytområdet för att underlätta slipstenens slipegenska- kan man med skärpningsazordnjngen “enligt uppfinningen vid behov bilda motsvarande spår-ning pá slipstenens yta. Likaså är det möjligt att använda olika pump- och dyskonsu-uk- tioner pá ett uppfinningsenligt satt inom ramen för patentkraven. I stället för enbart vattenstrâleinmaming är det naturligtvis möjligt att med vattenstràlen inmata olika slipande eller annars lämpliga festa partiklar för att effektivare skarpningen, men detta är inte på något satt nödvändigt.

Claims (1)

10. :Ls zo 25 30 35 ll PatêntI-Eav l. För-farande för skärpning av ytan på slip- stenen (l) i en träslipmaskin (8), i vilket förfarande från slipstenens (l) yta avlägsnas material från en del av slipstenens (l) yta åt gången och väsentligen från hela ytomrádet, kännetecknat av afi mot slipstenens (l) yta riktas åtminstone en vattenstrale (2) med så högt imnamingstryck att vattenstrålen (2) avlägsnar bindematerial mellan slipkornen på slipstenens (1) yta, och att slipstenens (l) hela yta på hela dess bredd behandlas med en dylik vattenstràle genom att samtidigt rotera slipstenen (l). _ 2. förfarande enligt patentkravet l, k ë n - n e t e cl k n a t av att vattenstralen (2) förskjuts i slipstenens (l) exelr-lktnzlng så att slipstenens (l) hela yta behandlas i dess axelriktrzing. 3. Förfarande enligt patentlcravet l eller 2, kånnetecknat avattvattezastrálerxs (2) in- ma-trzingsizyck år minst 200 bar. 4. Förfmande enligt något av patantkravan l - 3, kännetecknat av att på slipstenen (l) riktas ett flertal vattenstrálar (2) åt gången. _ 5. förfarande enligt något av patentI-cravan 1 - 4, kännetecknat av att varje vattenstrále (2)_ är mejselformad. 6. förfarande enligt något av de föregående patentkraven l - 5, kännetecknat av att vattenstràlen (2) ínmatas mot slipstenens (1) yta under slipning. 7. För-farande enligt något av de föregående patentkraven, k a n n e t e c k n a t' av att freeness- värdet för den fibermassasusperxsion (ll) som uppkommer vid slipning observeras “kontinuerligt och jämförs med på förhand fastställda- gränsvärden för freeness, och 10 15 20 25 30 12 efter att det uppmätta freeness-v-ärdet uppnått ett pà förhand bestämt lägre gränsvärde, inleds skärpningen, och efter att det uppmätta freeness-vardet ändrats till ett på förhand bestämt andra högre gränsvärde, avslutas skärpningen. 8. förfarande enligt något av patentlmaven l - 7, kännetecknat avattiiiledandetavskärp- ningen och skarpningerzs längd bestäms pá basis av slip- maskinerzs (8) massatillverlcning, effekt eller fiber- messans freeness-värde 9- Anordning för skärpning av ytan pà slip- stenen i en 'trëslipmaskin (8) med förfarandet enligt patentlcravet l, vilken anordning inkluderar -skarpnings- medel (3) för att: avlägsna material från slipstazens (l) y-tafrànendelavytanàtgángai, känneteck- n a d av att skärpningsmedlen inkluderar åtminstone en dys (3) och en högtryckspump (6), som är kopplad att via dysen (3) pumpa en vattenstràle (2) med högt tryck mot slipstenens (l) yta samtidigt som slips-benen (l) roteras under skärpningen. lö. Arzordnirzg enligt patentla-avet 9. k ä. n - n e t e c k n a id av att den uppvisar en förskjutnings- anordning (4) för att förskjuta dysen ( 3) i slipstenetzs (1) Bxiâlrfl-Ctniflg; ll. Anordning enligt patentkravet 9 eller 10, k ä n n e t e~c k n a d avattdenuppvisarettflertal dyser (3), av vilka var och en är kopplad till hög- tryckspnznpei (6). % 12. Anordning enligt något av patentkzraven 9 - ll, k ännetecknad avattdyserna(3)ärkopp- lade till att röra sig f 'rskjutna av förskjutningsarxord- ningen (4) i siipszanens (1) malrikuung under skarp- ningen, psà att: slipstenerzs hela bredd behandlas av en vattenf-'tråle (2) so: koma från dysan (3). 10 13 13. Anordning enligt något av patentlcraven 9 - 12, kännetecknad av att den uppvisar en förskjutningsanordrzing för att reglera dysens (3) avstånd från slipstenezas (l) yta. 14. Anordning enlig-t något av patentlmaven 9 - 13, k ä nneteck n a d avattdeninkluderermät- och styrorgan (18) för att mäta freeness-vårdet för den uppkomna fibermessasuspensionen (ll) och för ett styre slipningen pá basis av det uppmätta freeness-vázdetn 15. Anordning enligt: något av patentkraven 9 -

1.4, kännetecknad avetthögflycl-CSPUIHPGDW) är kopplad att irmzate vatten i dysen (3) vid ett: tyck av pinst 200 bar.