Paperirullan kannatushihnan kestoiän pidentäminen

Abstract

Työn tavoitteena oli selvittää kannatushihnapituusleikkurissa paperin rullaukseen käytettävän kannatushihnan kestoikään vaikuttavia tekijöitä ja ratkaisuja liian lyhyeen kestoikään liittyviin ongelmiin. Työssä selvitettiin ensin kannatushihnatyyppisen pituusleikkurin toimintaa ja tarkemmin sen rullausosaa ja rullausprosessin parametreja. Kannatushihnan kestoikään vaikuttavia tekijöitä on käsitelty kirjallisuuden ja kohdeyrityksessä olevan materiaalin perusteella. Seuraavaksi esitettiin ideoita kannatushihnan rakenteesta ja materiaaleista sekä vertailtiin niitä keskenään ja nykyiseen hihnan rakenteeseen. Työssä tehtiin nykyistä kannatushihnaa simuloiva kaksiulotteinen elementtimalli. Tämän elementtimallin mukaan pituusleikkurin telojen suunnassa epätasainen hihnan kuluminen johtuu hihnan paksuussuuntaisten jännitysten eroista. Hihnan kulkua arvioitiin kokeellisesti kahdella erityyppisellä hihnalla. Hihnan kulkuun eniten vaikutti esikiristysvoima, jota pienennettäessä kehänopeusero paperirullaa simuloivan kuormittavan telan ja hihnatelan välillä pieneni. Työssä löydettiin mahdollinen yhteys rullauksessa tulostietona saatavan datan sekä hihnan geometrian välille. Polyeteenivaahtomuovit ovat kitkansa puolesta lupaavia hihnan kitkapinnoitteen materiaaliksi. Toisaalta polyeteenivaahtomuovien mekaanisia ominaisuuksia ei juuri tunneta, eikä niitä ole käytetty kulutuskestoa vaativissa sovelluksissa. Hihnan ulkopinnan kulumismekanismia ei täysin tunneta.

Subject of this piece of work is to define matters having an effect on duration of support belt used in paper windup process and to find solutions to problems caused by them. The function of belt support type winder is explored and especially the windup section and windup process parameters. Matters effecting support belt durability are approached on the basis of literature and former information in target company. Some ideas concerning support belt material and structure opportunities are presented and discussed. Ideas are compared to each other and present belt structure. A two-dimensional element model was made on support belt having support belt present shape. Uneven wear of support belt in winder rolls direction is caused by tension differences in vertical direction of support belt. Support belt motion was assessed experimentally with two types of support belt. The speed difference was decreased between the steel roll, which simulates paper roll and the belt drum when belt tension was decreased. A possible method to predict support belt wear according to winding output data was derived. Foamed polyethylene plastics were found promising in regard to friction with paper. Still, the mechanical properties of foamed polyethylene plastics are poorly known in applications, which demand wear resistance. The wear mechanism of support belt is still unknown.