Design and construction of a cutting tool for a paper coating machine

På BillerudKorsnäs pappersbruk i Karlsborg finns det arbetsmoment vid en bestrykningsmaskin som riskerar att utsätta operatörerna för förslitningsskador. Bestrykningsmaskinen är en maskin där pappret bestryks med en smet för öka glansen och få en jämnare yta. Arbetsmomentet innebär att sprätta bort de yttersta varven papper från de färdiga rullarna med bestruket papper, eftersom det inte uppfyller kvalitetskraven med avseende på glans och ytjämnhet. Vissa papperskvaliteter är väldigt töjbara vilket innebär en stor belastning på axlar och händer när man sprättar pappret. Syftet med examensarbetet var att tillsammans med operatörer och processingenjörer, designa och konstruera en ny modell på sprättare, som har förbättrad funktion och ergonomi för att minimera risken med förslitningsskador. Avgränsningar gjordes till att konstruera en sprättare för sprättning av färdigt bestruken kundrulle vid rullmaskinen.Olika konceptförslag togs fram med hjälp av Computer-Aided-Design (CAD) och prototyper tillverkades därefter med hjälp av 3D-skrivare för testning och utvärdering. Riskbedömning utfördes för att sammanställa vilka risker den nya sprättaren medförde. Arbetet resulterade i en färdigtillverkad fungerande prototyp med tillhörande ritningsunderlag tillräckligt detaljerat för en framtida serietillverkning.Slutsatsen är ett nytt skärverktyg som nu har designats och tillverkats anpassat efter operatörernas krav på ergonomi och funktion, och därmed minskar riskerna med att utsätta operatörerna för förslitningsskador.At BillerudKorsnäs' paper mill in Karlsborg, there is working tasks on a coating machine that risks exposing the operators to wear and tear injuries. The coating machine is a machine where the paper is coated with a glaze to increase the gloss and get a smoother surface. For this machine, one of the working tasks is, by using a hand tool, cut the outer layers of paper from the finished rolls of coated paper, which is necessary to avoid quality loss regarding to gloss and surface smoothness. Some of the paper qualities is very tough and stretchable, which means a great strain on the shoulders and hands when cutting the paper. The purpose of the project was to, together with operators and process engineers, design and construct a new model of the cutting tool with improved function and ergonomics to minimize the risk for wear and tear injuries. The work is limited to the construction of a cutting tool for a completely coated paper roll at the rolling machine.Different concepts proposals were developed by using Computer-Aided-Design (CAD) and prototypes were then manufactured for testing and evaluation by using 3D printers. A risk assessment was performed to compile which risks the new cutting tool entailed. The work resulted in a manufactured well-working prototype with drawings and 3D-models suitable to initiate mass production of the tool.The conclusion is a new cutting that has been designed and built to suit the operators’ requirements of ergonomics and function, which reduces the risks of exposing the operators to wear and tear damage