FI102003B - Taipumasäädettävä tela - Google Patents

Description

102003

Taipumasäädettävä tela Böjningsreglerbar vals 5

Keksinnön kohteena on taipumasäädettävä tela, joka on tarkoitettu muodostamaan nipin vastatelan kanssa ja joka taipumasäädettävä tela käsittää stationäärisen telan akselin, jonka ympärille on jäljestetty pyörivästi telavaippa, jonka telavaipan ja telan akselin väliin on sovitettu telavaipan sisäpintaan vaikuttavat ja telan akseliin tuetut hydraulisen 10 paineväliaineen avulla kuormitetut hydrauliset kuormituselementit, jotka käsittävät telan akseliin muodostetut sylinteriporaukset tai vastaavat ontelotilat sekä öljykalvon välityksellä telavaipan sisäpintaan tukeutuvat kuormituskengät, joiden mäntäosat on telan radiaalisuunnassa liikkuvasti sovitettu mainittuihin sylinteriporauksiin tai vastaaviin ontelotiloihin, jolloin paineväliaine on paineeltaan säädettävästi järjestetty syötettäväksi 15 mainittuihin sylinteriporauksiin tai vastaaviin ontelotiloihin kuormituskenkien mäntäosien alle siten, että viivakuorma nipissä on säädettävä paineväliaineen paineen mukaisesti.

Ennestään tunnetaan useita erilaisia paperikoneen tai paperin jälkikäsittelylaitteiden taipumasäädettäviä teloja, joista käytetään erilaisia nimityksiä, kuten taipumakompen- 20 soitu tela, vyöhykesäädettävä tela ja vastaavat. Nämä telat käsittävät yleensä massiivisen : tai putkimaisen, stationäärisen tela-akselin ja sen ympärille pyörivästi järjestetyn • · · · ·’ telavaipan. Mainitun telan akselin ja vaipan väliin on sovitettu vaipan sisäpintaan I * f ; | vaikuttavat liukukenkäjärjestelyt ja/tai painefluidin kammio tai kammiosarja siten, että * « · • · · .1 .* telavaipan aksiaalista profiilia voidaan nipin kohdalla oikaista tai säätää halutulla tavalla.

| · : 25 Nyt esillä oleva keksintö liittyy erityisesti sellaiseen taipumasäädettävään telaan, jossa • « · telavaipan aksiaalista profiilia säädetään telavaipan sisäpintaan vaikuttavien liukukenkä- :·. järjestelyjen avulla, joita liukukenkäjärjestelyjä kuormitetaan vasten telavaipan sisäpintaa • · · . ·: ·. hydraulisen paineväliaineen avulla.

• · · * • · « · « • · « **.!.* 30 Taipumasäädettävää telaa pienillä viivakuormilla käytettäessä tulee ongelmaksi hydraulis- t · • · '·* ten kuormituselementtien paineen säätö. Tämä ongelma johtuu pääasiassa siitä, että • · · • · · *;* * hydrauliikan säätötarkkuus on varsin huono lähellä O-painetta. Hydraulijärjestelmissä • · • · 2 102003 käytettävien venttiilien ja paineanturien säätötarkkuudet eivät riitä tarkkaan säätöön erittäin vähäisillä paineilla ja lisäksi venttiileissä ja antureissa ilmenee "ryömintää", minkä johdosta hydraulijärjestelmä joudutaan varsin usein kalibroimaan. Tästä usein esiintyvästä kalibrointitarpeesta aiheutuu järjestelmään vielä se lisäongelma, että telan 5 käyttölämpötila saattaa huomattavastikin poiketa kalibrointilämpötilasta. Tällöin tämä lämpötilan muutos kalibrointilämpötilan ja käyttölämpötilan välillä saattaa aiheuttaa telan viivakuorman säätöön jopa suuremman virheen kuin säädettävä paine. Tällaisia pienillä viivakuormilla ajettavia teloja, joissa ilmenee edellä kuvattuja ongelmia, käytetään etenkin paperikoneen kaksitelakalantereissa.

10

Toinen merkittävä ongelma, joka liittyy pienillä viivakuormilla ajettaviin, hydraulisilla kuormituselementeillä kuormitettaviin taipumasäädettäviin teloihin, johtuu telan lämpötilan hallinnasta sekä hydraulisten kuormituselementtien voitelutarpeesta. Hydraulisilla kuormituselementeillä telavaippaa kuormitettaessa osa kuormitukseen käytetystä hyd-15 raulisesta paineöljystä johdetaan normaaliin tapaan kuormituselementtien kuormitusken-kiin järjestettyjen kapillaariporausten läpi kuormituskenkien ulkopintaan muodostettuihin taskuihin voitelemaan kuormituskenkiä ja varmistamaan, että kuormituskenkien ja telavaipan sisäpinnan välissä on aina voiteleva öljykalvo. Kun telaa ajetaan erittäin .. pienillä viivakuormilla, on tästä seurauksena se, että kuormituselementtien läpi kuormi- • · · *. . 20 tuskenkien ja telavaipan sisäpinnan väliin virtaava öljymäärä on hyvin vähäinen, jolloin • · « \ kuormituskenkien voitelu vaarantuu. Edelleen näistä kuormituselementtien läpi virtaavis- j ta vähäisistä öljymääristä aiheutuu ongelmia telan lämpenemisen suhteen. Erityisesti • · · • · ·*.*. telavaipan koneen poikkisuuntaisen lämpötilaprofiilin saaminen tasaiseksi edellyttää I · • · yleensä varsin suuria öljymääriä, jolloin näillä öljyvirtauksilla on voitelun lisäksi myös • · « 25 jäähdyttävä vaikutus. Nykyisissä pienillä viivakuormilla ajettavissa teloissa on voitelun ♦*. varmistamiseksi ja jäähdytysvaikutuksen aikaansaamiseksi jouduttu käyttämään hydraulis- :*·*: ten kuormituselementtien paineöljyjäijestelmästä erillistä öljynsyöttöä.

• · • » · • » » I I · · ,···. Tekniikan tason osalta viitataan lisäksi suomalaiseen patenttiin n:o 79 178, joka on • · · 30 hakijan aikaisempi FI-patentti ja koskee menetelmää taipumasäädettävän telan lämpötila- • · · • · · *... profiilin tasaamiseksi sekä menetelmän toteuttamiseen tarkoitettua telaa. Ko. patentin « · • · · 102003 3 mukainen tela käsittää telan varsinaisten kuormituselementtien lisäksi telan tietyille alueille järjestetyt ja vastakkaiseen suuntaan vaikuttavat ns. vasta vyöhyke-elementit, joita käytetään etenkin sellaisissa tapauksissa, joissa telanipissä tulee päästä erittäin pieneen, joskus jopa negatiiviseen viivapaineeseen. Koska vastavyöhyke-elementit ja niiden 5 kohdalla olevat varsinaiset kuormituselementit yhdessä aiheuttaisivat huomattavan lämpötilan nousun telan lämpötilaprofiilissa, on FI-patentin n:o 79 178 mukaisessa telassa vastavyöhyke-elementit ja niiden kohdalla olevat varsinaiset kuormituselementit kytketty toisiinsa hydraulisesti tai mekaanisesti. Kytkentä on sellainen, että telavaipan sisäpintaa vastavyöhyke-elementeillä kuormitettaessa vedetään vastaavalla kohdalla olevat 10 varsinaiset kuormituselementit kokonaan pois vaikuttamasta telavaipan sisäpintaan. Lämpötilaprofiili saadaan tällä järjestelyllä tasattua. Kovin pieniin viivakuormiin ei ko. patentin mukaisella järjestelyllä päästä ilman vastavyöhyke-elementtejä.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on välttää edellä kuvatut, tekniikan tasoon 15 liittyvät haittapuolet sekä saada aikaan sellainen taipumasäädettävä tela, jossa ei ilmene vastaavia ongelmia säätötarkkuudessa, vaan jossa säätötarkkuus on merkittävästi parempi kuin aikaisemmin ja jossa ei myöskään voitelun tai lämpötilan suhteen ilmene mitään ongelmallisuutta. Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle taipumasäädettävälle telalle pääasiassa tunnusomaista, että taipumasäädettävän telan kunkin hydraulisen . 20 kuormituselementin kuormituskengän mäntäosaan on muodostettu mäntäosan radiaa- • · f t · lisuunnassa ulottuva laippaelin ja vastaavasti on sylinteriporauksiin tai vastaaviin • « | ontelotiloihin sovitettu vastakappale, jossa on mäntäosan laippaelimeen nähden radiaa- • · 0 ··.·] lisuunnassa vastakkaiseen suuntaan ulottuva laippa, jolloin mäntäosa ja vastakappale on S · • « . ·: ·. liukuvasti tiivistetty toistensa suhteen mainittujen laippaelimen ja laipan kautta rajoittaen 25 väliinsä rengasmaisen tilan, johon on jäljestetty vaikuttamaan jatkuva hydraulisten :*.a kuormituselementtien kuormitussuuntaan nähden vastakkaissuuntainen kuormitus, joka }'·*; yhdessä halutun nippipaineen kanssa määrää hydraulisiin kuormituselementteihin . syötetyn kuormituspaineen suuruuden.

119 • · · · o .;. 30 Keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan nähden ja näistä eduista « · · voidaan tässä yhteydessä tuoda esiin mm. seuraavat. Keksinnön mukaisessa telassa • · • · 4 102003 aiheutetaan hydraulisiin kuormituselementteihin puristussuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan vaikuttava vakiovoima, jolloin hydraulisten kuormituselementtien paineistuk-seen käytettävän paineöljyn paineena voidaan pitää olennaisesti suurempaa painetta kuin ilman edellä mainittua vakiovoimaa. Paineöljyn paine voi olla jopa monikymmenkertai-5 nen verrattuna nykytekniikkaa käyttäviin, pienillä viivakuormilla ajettaviin teloihin nähden. Tästä on puolestaan suorana seurauksena se, että säätötarkkuus on merkittävästi parempi kuin aikaisemmin, koska käytetyt paineet ovat suuremmat. Keksinnössä saadaan telan toiminta-alue olennaisesti laajemmaksi, koska hydraulisissa kuormituselementeissä käytettävää vakiosuuruista vastavoimaa eri tasoille säätämällä voidaan telan toiminta 10 optimoida laajalla viivakuorma-alueella. Merkittävä etu keksinnössä on lisäksi siinä, että telan kuluttama öljymäärä saadaan suuremmaksi kuin ennestään tunnetuissa, pienillä viivakuormilla ajettavissa teloissa, minkä seurauksena saadaan telasta tasalämpöisempi ja varmistetaan hydraulisten kuormituskenkien voitelu. Keksintö on mahdollista soveltaa siten, että hydraulisten kuormituselementtien läpi menevä öljyvirtaus saadaan kussakin 15 kuormituselementissä tai kuormituselementtien muodostamassa vyöhykkeessä valtiollisek si, jolloin aiemmin lämpötilan suhteen ilmenneet ongelmat on täysin vältetty. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

• · *, . 20 Kuvio 1 esittää täysin kaavallisesti konesuuntaisena pystyleikkauksena keksinnön • · · ♦ · \ \ mukaista taipumasäädettävää telaa, joka muodostaa nipin vastatelan kanssa.

• · • · • ♦ • « t ♦ »« ·♦.·] Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti koneen poikkisuuntaisena pystyleikkauksena keksinnön S · • · mukaista taipumasäädettävää telaa ja sen kanssa nipin muodostavaa vastatelaa.

v « · 25

Kuvio 3 on kaaviollinen ja osittainen pystypoikkileikkaus keksinnön mukaisen taipu-masäädettävän telan erään edullisen toteuttamismuodon mukaisesta kuormituselementistä.

• · · « · t « · % * · • · » · « · 4 t :

Mt 30 Kuvio 4 esittää kuviota 3 vastaavana kuvantona erästä toista edullista suoritusmuotoa • * · • · · I., keksinnön mukaisessa taipumasäädettävässä telassa käytettävästä kuormituselementistä.

• · • ·

Kuvio 5 esittää kaavamaisesti telavaipan suunnasta katsottuna hydraulisen kuormitusele- mentin kuormituskenkää.

102003 5

Kuvio 6 esittää kuvioita 3 ja 4 vastaavana kuvantona vielä erästä edullista toteuttamis-5 muotoa keksinnön mukaisessa taipumasäädettävässä telassa käytettävästä kuormitus-kengästä.

Kuvioissa 1 ja 2 on keksinnön mukaista taipumasäädettävää telaa merkitty yleisesti viitenumerolla 1. Näiden kuvioiden suoritusmuodossa taipumasäädettävä tela 1 käsittää 10 massiivisen telan akselin 3 ja sen päälle pyöriväksi jäljestetyn telavaipan 2. Telan akselin 3 ja telavaipan 2 väliin on sovitettu telavaipan sisäpintaan 4 vaikuttavat hydrauliset kuormituselementit, joiden vaikutussuunta on nippitason suuntainen. Kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuodossa ei ole esitetty telavaipan 2 päätylaakerointia eikä telan 1 muita lisälaitteita, koska ne eivät liity oleellisesti keksintöön eivätkä näin ollen muodosta osaa 15 keksinnöstä. Taipumasäädetyn telan 1 akseli 3 on tavanomaiseen tapaan tuettu nivellaa-kereiden 5 avulla koneen runkoon. Taipumasäädettävä tela 1 muodostaa nipin N vastatelan 6 kanssa, joka vastatela 6 on myös sinänsä tunnetulla tavalla laakeroitu akselitapeistaan 7 laakereiden 8 avulla koneen runkoon.

. 20 Kuviossa 2 esitetyssä suoritusmuodossa taipumasäädettävä tela 1 on jaettu koneen • · · • » poikkisuunnassa vyöhykkeisiin ZpZ2.Z3.Z4 siten, että kuhunkin vyöhykkeeseen Z!-Z4 0 · .* I kuuluvia hydraulisia kuormituselementtejä 10 säädetään vyöhykkeittäin. Tela 1 on näin » ·· ;·.·[ ollen kuvion suoritusmuodossa vyöhykesäädettävä tela. Kuvion 2 suoritusmuodossa tela • 0 • 1 on jaettu neljään vyöhykkeeseen, mutta on toki ymmärrettävä, että vyöhykkeiden määrä 25 voi olla jokin muukin. Edelleen on kuvion 2 suoritusmuodossa esitetty, että kuhunkin vyöhykkeeseen kuuluu kaksi hydraulista kuormituselementtiä 10, mutta on luonnollisesti « j' f ’; selvää, että kuhunkin vyöhykkeeseen Z j -Z4 kuuluvien hydraulisten kuormituselementtien . *. t 10 lukumäärä voi kuviossa 2 esitetystä poiketa. Viitenumerolla 9 on esitetty kuvioissa

( 4 I

,*·*. 1 ja 2 vyöhykkeille ZrZ4 johtavia paineöljykanavia ja viitenumerolla 9’ on merkitty I I f 30 öljykanavaa eli ns. vastapainekanavaa, jonka merkitys käy yksityiskohtaisemmin ilmi • « · 4 I · ‘.. piirustuksen kuvioiden 3 ja 4 selostuksen yhteydestä. Kuten jo aikaisemmin todettiin, on 0 · * 0 6 102003 kuvioissa 1 ja 2 esitetyssä taipumasäädettävässä telassa 1 massiivinen telan akseli 3, mutta telassa 1 voidaan käyttää myös esim. putkimaista akselia, jossa sovelletaan esim. hakijan aikaisemman FI-patentin n:o 81 659 mukaista öljynjakojärjestelmää.

5 Kuviossa 3 on esitetty eräs edullinen toteuttamismuoto keksinnön mukaiseen taipu- masäädettävään telaan tarkoitetusta hydraulisesta kuormituselementistä, jota kuviossa 3 on merkitty viitemerkinnällä 10a. Taipumasäädetyn telan akselia on kuviossa 3 merkitty viitenumerolla 3, telavaippaa viitenumerolla 2 ja tela vaipan sisäpintaa viitenumerolla 4.

Hydraulinen kuormituselementti 10a käsittää kuormituskengän 11a, joka on tunnetulla 10 tavalla kuormitettu vasten telavaipan sisäpintaa 4. Niinpä on kuormituskengän 11a telavaippaan 2 päin olevaan pintaan muodostettu taskut 12a, joihin johdetaan öljyä kuormituskengän 11a läpi kapillaariporausten 13a kautta voitelemaan kuormituskenkää 11a siten, että mainitun kuormituskengän 11a ja telavaipan sisäpinnan 4 välissä on aina öljykalvo. Kuviossa 5 on esitetty lähemmin esimerkiksi kuvion 3 mukaisen kuormitus- 15 kengän 11 taskurakennetta. Kuormituskenkää on kuviossa 5 merkitty viitenumerolla 11.

Kuormituskengän 11 taskut 12a käsittävät näin ollen kuormituskengän 11 telavaippaan päin olevaan kaarevaan pintaan muodostetut syvennykset 12, joita rajoittavat pitkittäiset ja poikittaiset reunakannakset 12’ sekä vastaavasti keskikannakset 12’. Näihin syvennyk- ,, siin eli taskuihin 12 johdetaan näin ollen kapillaariporausten 13 kautta öljyä siten, että » , 20 taskut 12 muodostavat kuormituskengästä 11 hydrostaattisen laakerin, jolloin kuormitus- t k i • t ', '. kengän 11 ja telavaipan sisäpinnan 4 välissä on telan pyöriessä öljypatja tai öljykalvo.

i * » i « · « « * • ·· ·*.·* Telan akseliin 3 on kutakin hydraulista kuormituselementtiä 10a varten muodostettu /*, kuormituskengän 11a ulkopinnan muotoa vastaava syvennys eli ontelo 14a. Mainittu « 25 syvennys eli ontelo 14a on dimensioiltaan kuitenkin kuormituskengän 11a dimensioita *.*. suurempi siten, että kuormituskengän 11a ulkopinnan ja syvennyksen eli ontelon 14a seinämien väliin jää välys. Kuvion 3 suoritusmuodossa kuormituskenkä 11a on muodos- t . tettu pitkänomaiseksi siten, että mainittu kuormituskenkä 11a työntyy syvälle telan • « .···, akseliin 3 muodostettuun syvennykseen eli onteloon 14a. Kuormituskenkään 11a on f · * 30 muodostettu kuormituskengän aksiaalisuunnassa lieriömäinen ontelotila 24a. Tähän

I 1 I

., kuormituskengän 1 la ontelotilaan 24a on sovitettu vastakappale 17a, joka on kiinnitetty • · • » * »# 7 102003 ruuvikierteellä 18a telan akseliin 3 muodostetun syvennyksen eli ontelon 14a pohjaan siten, että vastakappale 17a on telan akseliin 3 nähden liikkumaton. Ruuvikierteen 18a pohjan läpi avautuu yhteys paineöljykanavaan 9. Vastakappale 17a on varustettu laipalla 19a, joka on tiivisteen 20a avulla tiivistetty ontelothan 24a seinämään. Kuormituskengän 5 11a alapäätyyn on sopivan liitoksen, kuten kierreliitoksen 16a tai vastaavan avulla jäykästi kiinnitetty sisäänpäin suunnattu laippaelin 15a, joka on tiivisteen 21a avulla tiivistetty vastakappaleeseen 17a. Vastakappaleen laippa 19a ja kuormituskengässä 11a oleva laippaelin 15a rajoittavat näin ollen väliinsä vastakappaleen 17a ympärille, ontelothan 24a sisään rengasmaisen painetilan 22a. Vastakappaleeseen 17a on keskeisesti 10 muodostettu läpimenevä paineöljykanava 23a, joka näin ollen on yhteydessä telan akseliin 3 muodostettuun paineöljykanavaan 9. Telan akseliin 3 on edelleen muodostettu akselin suuntainen vastapainekanava 9’ ja tähän vastapainekanavaan 9’ on telan kunkin hydraulisen kuormituselementin 10a kohdalle muodostettu radiaalisuuntainen yhdyskana-va 9", joka on yhteydessä vastakappaleeseen 17a muodostettujen aksiaalisuuntaisen 15 kanavan 25a sekä poikittaiskanavan 26a kautta rengasmaiseen painetilaan 22a.

Kuvion 3 mukaisilla hydraulisilla kuormituselementeillä 10a varustetun esim. kuvioiden 1 ja 2 mukaisen taipumasäädetyn telan 1 toiminta on periaatteessa seuraavanlainen. Ensinnäkin on selvää, että kukin kuvion 2 mukaisen taipumasäädetyn telan 1 hydrauli-20 sista kuormituselementeistä on kuviossa 3 esitetyn kaltainen. Taipumasäädetyn telan 1 • · : '·· pyöriessä mainitun telan 1 ja vastatelan 6 muodostamaa nippiä N kuormitetaan hyd- • ♦ · • V raulisten kuormituselementtien 10,10a avulla johtamalla paineöljyä paineöljykanavien 9 • · : kautta kullekin hydrauliselle kuonnituselementille 10,10a. Paineöljy kulkee näin telan « · akseliin 3 muodostetusta paineöljykanavasta 9 vastakappaleeseen 17a muodostetun ·· « • 1 « : ·' 25 läpimenevän paineöljykanavan 23a kautta kuormituskenkään 11a muodostettuun onteloti- • · · *·’ 1 laan 24a mainitun ontelothan 24a pohjan ja vastakappaleen 17a väliin, jolloin mainittu paineöljy kuormittaa kuormituskenkää 11a vasten telavaipan sisäpintaa 4.

« · • · · « · · • · « • · «

Telan akseliin 3 muodostetun akselin suuntaisen vastapainekanavan 9’ kautta syötetään « « :: 30 lisäksi edullisesti vakiopaineessa olevaa öljyä yhdyskanavan 9" ja vastakappaleeseen 17a • · *·;·' muodostettujen aksiaalikanavan 25a ja poikittaiskanavan 26a kautta vastakappaleen 17a i t • · • 1 · 102003 8 ja kuormituskengän 11a väliseen rengasmaiseen painetilaan, jolloin tähän rengasmaiseen painetilaan 22a syötetty paineöljy aiheuttaa kuormituskengän 11a kuormitusvoimaan nähden vastakkaissuuntaisen voiman, joka pyrkii vetämään kuormituskenkää 11a irti telavaipan sisäpinnasta 4. Kuten kuviosta 2 voidaan havaita, kukin taipumasäädetyn telan 5 1 hydraulisista kuormituselementeistä 10,10a on kytketty samaan ja yhteiseen vasta- painekanavaan 9’, jolloin vastapaine syötetään kuhunkin kuormituselementtiin 10,10a saman suuruisena, jolloin kuhunkin kuormituskenkään 11a vaikuttaa saman suuruinen voima, joka on vastakkaissuuntainen hydraulisten kuormituselementtien 10,10a kuormi-tussuuntaan nähden. Tämän vastavoiman tai vastapaineen ansiosta on ontelotilaan 24a 10 syötettävän paineöljy n painetta vastaavassa määrin nostettava, jotta nippiin N saataisiin aikaan halutun suuruinen nippipaine.

Edellä kuvatulla järjestelyllä on hydraulisten kuormituselementtien 10,10a kuormitus-painetta voitu näin ollen nostaa monikymmenkertaiseksi siihen verrattuna, että kuvion 3 15 mukaista vastapainejärjestelmää ei kuormituselementeissä käytettäisi. Tämän korkeamman kuormituspaineen ansiosta saadaan nippipaineen säätötarkkuutta olennaisesti parannettua. Taipumasäädetyn telan 1 hydrauliikassa voi esimerkiksi 1 bar:n säätötark-kuus olla suuruusluokkaa ± 0,5 bar. Tämä tarkoittaa sitä, että säädetty 1 bar:n vyöhykepaine voi todellisuudessa olla 0,5-1,5 bar. Näin ollen tavanomaisissa 20 ratkaisuissa pienillä viivakuormilla toimittaessa ja käytettäessä lähellä O-painetta olevia ; ' · · paineöljyn paineita, voi virhe säätötarkkuudessa olla pahimmillaan jopa 50 %. Keksin- I i i • V nön mukaisella ratkaisulla saadaan hydraulisten kuormituselementtien 10,10a toiminta- • · V : aluetta siirrettyä huomattavasti korkeammille paineille. Näin ollen, kun esim. hydraulis- • · '. ‘i ten kuormituselementtien 10,10a painetasoa on keksinnön mukaisella jäijestelyllä • · « • « < • ·1 25 nostettu 0-tasosta esim. 20 bar:n tasolle, pysyy säätötarkkuus samana kuin aikaisemmin, • · t ♦ · · * ·1 1 eli ± 0,5 bar, mutta säätötarkkuuden virhe on tällöin pelkästään suuruusluokkaa 2,5 %.

·· • ·

Koska paineöljyn paine on keksinnön mukaisessa järjestelyssä merkittävästi suurempi • · « • · · *. kuin tavanomaisissa pienille viivakuormille tarkoitetuissa taipumasäädetyissä teloissa, • · M : 30 saadaan paineöljyn läpivirtaus kussakin hydraulisessa kuormituselementissä 10,10a tai • · t • · * · · · 1 vastaavasti kussakin vyöhykkeessä Zj-Z4 nykyrakenteisiin nähden merkittävästi suurem- • I < • · · t · a • · • · a · a 9 102003 maksi, jopa monikymmenkertaiseksi tai suuruusluokkaa 100-kertaiseksi nykyrakenteisiin verrattuna. Tällöin öljyn jäähdytysvaikutus on hyvin merkittävä. Koska keksinnön mukainen tela on erityisesti tarkoitettu toimimaan pienillä viivakuormilla, ovat kuormi-tuspaineiden keskinäiset vaihtelut kullakin telan vyöhykkeellä ZpZ4 toisistaan hyvin 5 vähän poikkeavat. Tällöin päästään tilanteeseen, jossa kunkin hydraulisen kuormitusele-mentin 10a läpi kulkee vakiosuuruinen öljyvirtaus, minkä ansiosta parhaassa tapauksessa keksinnön mukaisesta telasta 1 saadaan koneen poikkisuunnassa täysin tasalämpöinen. Mikäli viivakuormien säätö sitä edellyttää, päästään keksinnön mukaisella uudella säätötavalla hydraulisten kuormituselementtien 10,10a kuormituksessa jopa absoluutti-10 seen 0-tasoon, mikä ei aikaisemmin ollut lainkaan mahdollista.

Kuviossa 4 on esitetty vaihtoehtoinen ratkaisu keksinnön mukaiseen taipumasäädettävään telaan tarkoitetusta hydraulisesta kuormituselementistä, jota kuviossa 4 on merkitty yleisesti viitenumerolla 10b. Myös kuviossa 4 on telan akselia merkitty viitenumerolla 15 3, tela vaippaa viitenumerolla 2 ja telavaipan sisäpintaa viitenumerolla 4. Edelleen on telan akseliin 3 muodostettua paineöljykanavaa merkitty viitenumerolla 9 ja vasta-painekanavaa viitenumerolla 9’. Kuvion 4 tapauksessa hydraulinen kuormituselementti 10b käsittää telan akseliin 3 muodostetun sylinteriporauksen 14b, joka vastaa kuviossa 3 esitettyä syvennystä tai onteloa 14a. Tähän sylinteriporaukseen 14b on asennettu 20 holkki 17b, joka on sopivalla liitoksella 18b kiinnitetty sylinteriporauksen 14b seinä- • « ; '·· mään. Hoikin 17b sisään on kuormituselementin 10b kuormitussuunnassa liikkuvasti • V asennettu mäntä 30b, johon kuormituskenkä 11b on kiinnitetty. Kuormituskengän 11b « · ·.1 : taskuja on merkitty kuviossa 4 viitemerkinnällä 12b ja kapillaariporauksia viitemerkin- • · *. nällä 13b. Koska kuvion 4 mukaisessa ratkaisussa kuormituskenkä 11b ja mäntä 30b • · · • · 1 ’· ·1 25 eivät ole samaa kappaletta, on ne kiinnitetty toisiinsa esim. ruuvien 31b tai vastaavien • « · • · · avulla. Keksinnön mukaisessa tapauksessa kiinnitys on jäykkä. Edelleen on kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa kapillaariporaukset 13b muodostettu kuormituskengän 11b • 1 kiinnitysruuveihin 31b. Mäntä 30b on holkkimainen siten, että se käsittää sisäpuolisen • · i I I » ontelothan 24b, jolloin keksinnön tässä suoritusmuodossa voidaan tarvittaessa käyttää ' 30 hyvinkin pitkiä kapillaariporauksia 13b, koska ruuvit 31b voivat vapaasti ulottua 1 · · · 1 ontelothan 24b sisään.

• · 1 • « 1 « • « 102003 10 Mäntään 30b on muodostettu ulospäin suunnattu laippaelin 15b, joka on tiivisteen 21b avulla tiivistetty vasten hoikin 17b sisäseinämää. Vastaavasti on hoikkiin 17b muodostettu laippa 19b, joka on tiivisteen 20b avulla tiivistetty vasten männän 30b ul-koseinämää. Holkki 17b, mäntä 30b sekä laippaelin 15b ja laippa 19b rajoittavat näin 5 ollen väliinsä rengasmaisen painetilan 22b. Kuten jo aiemmin on mainittu, paineöljy-kanava 9 on yhteydessä sylinteriporaukseen 14b. Vastaavasti on vastapainekanava 9’ yhdyskanavan 9" ja hoikin 17b seinämään muodostetun poikittaiskanavan 26b kautta yhteydessä rengasmaiseen painetilaan 22b.

10 Kuvion 4 mukaisen ratkaisun toimintaperiaate on hyvin pitkälti samanlainen kuviossa 3 esitetyn kanssa. Niinpä ensinnäkin paineistukseen tarkoitettu paineöljy johdetaan paineöljykanavasta 9 sylinteriporaukseen 14b ja edelleen männän 30b ontelotilaan 24b kuormittamaan kuormituselementtiä vasten telavaipan sisäpintaa 4. Männän 30b onteloti-lasta 24b öljyä pääsee kapillaariporausten 13b kautta kuormituskengän 11b taskuihin 15 12b. Kuormituskengän 11b taskurakenne voi olla identtinen kuviossa 3 esitetyn kanssa.

Vastapainekanavasta 9’ johdetaan kuviossa 3 esitettyä vastaavalla tavalla paineöljyä rengasmaiseen painetilaan 22b, jossa mainitun paineöljyn paine saa aikaan voiman, joka on vastakkaissuuntainen kuormituselementin 10b kuormitussuuntaan nähden. Näin ollen kun mainittuun rengasmaiseen painetilaan 22b johdetaan paineöljyä, täytyy kuormitusele-20 mentin 10b paineistukseen tarkoitetun paineöljyn paine vastaavalla tavalla nostaa • · : ’·· korkeammaksi, jotta haluttu viivapaine nipissä N saataisiin aikaan. Kuvion 4 mukaisen • « « • ’. 1 ratkaisun toimintaperiaatteet ja rakenteella saavutettavat edut ovat näin ollen yhteneväiset • · : siihen nähden, mitä edellä selostettiin kuvion 3 yhteydessä.

• % • » · • · · • · * · · • · 1 • 1’ 25 Kuviossa 6 on esitetty vielä eräs vaihtoehtoinen toteuttamismuoto keksinnön mukaiseen • · « ’·1 taipumasäädettävään telaan tarkoitetusta hydraulisesta kuormituselementistä, jota tässä .. kuviossa 6 on merkitty yleisesti viitenumerolla 10c. Kuvion 6 suoritusmuodossa on telan • · • · · *... akselia merkitty viitenumerolla 3, telavaippaa viitenumerolla 2 ja telavaipan sisäpintaa • « · viitenumerolla 4. Kuormituselementti 10c käsittää kuormituskengän 11c ja siihen • · • · · : : 30 kiinnitetyn männän 30c, jotka mäntä 30c ja kuormituskenkä 1 le on kiinnitetty toisiinsa | · ·;·’ vastaavalla tavalla kuin kuviossa 4 on esitetty esim. ruuvien 31c avulla. Kuten kuvion • · » • · · 1 · • « • · • · · 102003 11 4 suoritusmuodossa niin myös tässäkin kuviossa esitetyssä esimerkissä kuormituskengän 11c pintaan on muodostettu taskut 12c, joihin johdetaan öljyä ruuveihin 31c muodostettujen kapillaariporausten 13c läpi. Mäntä 30c on holkkimainen siten, että se käsittää ontelotilan 24c, johon kapillaariporaukset 13c ulottuvat taskuista 12c. Telan akseliin 3 5 on muodostettu sylinteriporaus 14c, joka on yhteydessä telan akseliin muodostettuun aksiaalisuuntaiseen paineöljykanavaan 9, jonka kautta hydraulisille kuormituselementeille 10c tarkoitettu paineöljy johdetaan sylinteriporaukseen 14c. Sylinteriporaukseen 14c on sovitettu holkki 17c, joka on sopivan liitoksen 18c avulla kiinnitetty sylinteriporauksen 14c seinämään. Mäntään 30c on muodostettu männän alapäähän laippaelin 15c, joka on 10 tiivisteen 21c avulla liukuvasti tiivistetty hoikin 17c sisäpintaan. Vastaavasti on hoikin 17c yläpäähän muodostettu laippa 19c, joka on tiivisteen 20c avulla liukuvasti tiivistetty männän 30c ulkopintaan. Mäntä 30c, holkki 17c, laippaelin 15c sekä laippa 19c rajoittavat näin ollen väliinsä vastaavanlaisen rengasmaisen tilan 22c, kuin esitettiin jo kuvion 4 suoritusmuodon yhteydessä.

15

Kuvion 6 suoritusmuodossa ei tähän rengasmaiseen tilaan 22c kuitenkaan johdeta öljyä, vaan mainittuun rengasmaiseen tilaan 22c on tässä suoritusmuodossa sovitettu männän 30c aksiaalisuunnassa vaikuttava puristusjousi 32c, esim. kuvion 6 mukainen kierrejousi. Mainitun jousen 32c avulla saadaan aikaan kuormituselementtiin 10c kuormituselementin 20 kuormitussuuntaan nähden vastakkaissuuntainen voima, joka näin ollen pyrkii vetämään • · : ’·· kuormituskenkää 11c irti telavaipan sisäpinnasta 4. Tämän johdosta on myös kuvion 6 • · · : *.· suoritusmuodossa männän 30c taakse ontelollaan 24c syötettävä jousivoimasta johtuen • · i suurempi paine, kuin olisi asianlaita ilman mainittua jousta. Kuvion 6 mukaista hyd- • · *i raulista kuormituselementtiä sovellettaessa keksinnön mukaiseen taipumasäädettävään • · · S · f • «’ 25 telaan 1 on luonnollisesti kussakin kuormituselementissä 10c käytettävä identtistä jousta l I · **' ‘ 32c, jotta kussakin kuormituselementissä vaikuttaisi vakiollinen vastavoima. Ainakin jokaisessa vyöhykkeessä Zj-Z4 olevat kuormituselementit 10,10c, jotka on kytketty • · ’... samaan painekanavaan 9, on varustettava identtisellä kuormitusjousella 32c. Jousen 32c I · I « · · '. tilalla voidaan käyttää myös jotain muuta mekaanista voimaelintä, jolla saadaan aikaan • » '··'· 30 jousen 32 voimaa vastaava vastavoima.

«· · i : • · * • · · « · • · 12 102003

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä ja selostettuja esimerkkejä, vaan keksintö voidaan toteuttaa myös kuvioista poikkeavalla tavalla. Niinpä esimerkiksi kuvioiden 3 ja 4 suoritusmuodossa voidaan rengasmaiseen S painetilaan 22a,22b johdettavan paineöljyn sijasta syöttää esim. paineilmaa, mikäli kyseisen rengasmaisen painetilan 22a,22b tiivistyksen suhteen ei tule ongelmia. Edelleen voidaan todeta, että esimerkiksi kuvion 6 mukaisen mekaanisen vastavoimaelementin, kuten jousen 32c sijasta voidaan ajatella käytettävän induktiivista tai sähkömagneettista elintä, jolla vastavoima saadaan aikaan kuormituselementteihin 10c. Muiltakin osin on 10 todettava, että keksinnön eri suoritusmuodot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

• · • · ·

Il t • · · • · • · • · • · · • « « · • · • · ♦ • · ♦ • * • · · t · : • · • · ♦ • · · • · • · • · · « · · « · · « · · • · • · · • · · • · · «

III

t : • · · « M* ♦ · · • « · « « • ·

• · I

Claims (10)

102003 13

1. Taipumasäädettävä tela, joka on tarkoitettu muodostamaan nipin (N) vastatelan (6) kanssa ja joka taipumasäädettävä tela (1) käsittää stationäärisen telan akselin (3), jonka 5 ympärille on järjestetty pyörivästi telavaippa (2), jonka telavaipan (2) ja telan akselin (3) väliin on sovitettu telavaipan (2) sisäpintaan (4) vaikuttavat ja telan akseliin (3) tuetut hydraulisen paineväliaineen avulla kuormitetut hydrauliset kuormituselementit (10,10a, 10b, 10c), jotka käsittävät telan akseliin (3) muodostetut sylinteriporaukset (14b, 14c) tai vastaavat ontelotilat (14a) sekä öljykalvon välityksellä telavaipan (2) 10 sisäpintaan (4) tukeutuvat kuormituskengät (11a, 11b, 11c), joiden mäntäosat (30b,30c) on telan radiaalisuunnassa liikkuvasti sovitettu mainittuihin sylinteriporauksiin (14b, 14c) tai vastaaviin ontelotiloihin, jolloin paineväliaine on paineeltaan säädettävästi järjestetty syötettäväksi mainittuihin sylinteriporauksiin tai vastaaviin ontelotiloihin kuormituskenki-en mäntäosien alle siten, että viivakuorma nipissä (N) on säädettävä paineväliaineen 15 paineen mukaisesti, tunnettu siitä, että taipumasäädettävän telan kunkin hydraulisen kuormituselementin (10,10a, 10b, 10c) kuormituskengän mäntäosaan (30b,30c) on muodostettu mäntäosan radiaalisuunnassa ulottuva laippaelin (15a, 15b, 15c) ja vastaavasti on sylinteriporauksiin (14b, 14c) tai vastaaviin ontelotiloihin (14a) sovitettu vastakappale (17a, 17b, 17c), jossa on mäntäosan laippaelimeen nähden radiaalisuunnassa vastakkaiseen 20 suuntaan ulottuva laippa (19a, 19b, 19c), jolloin mäntäosa (30b,30c) ja vastakappale « · ; '·· (17a, 17b, 17c) on liukuvasti tiivistetty toistensa suhteen mainittujen laippaelimen • V (15a, 15b, 15c) ja laipan (19a, 19b, 19c) kautta rajoittaen väliinsä rengasmaisen tilan • · *.* : (22a,22b,22c), johon on järjestetty vaikuttamaan jatkuva hydraulisten kuormituselement- • · V*: tien (10,10a, 10b, 10c) kuormitussuuntaan nähden vastakkaissuuntainen kuormitus, joka • · · S * * • ·* 25 yhdessä halutun nippipaineen kanssa määrää hydraulisiin kuormituselementteihin • ·« 9 · · *·* ‘ (10,10a,10b,10c) syötetyn kuormituspaineen suuruuden. • 9 • ·

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen taipumasäädettävä tela, tunnettu siitä, että « « · hydraulisiin kuormituselementteihin (10,10a, 10b) jäljestetty kuormitussuuntaan nähden a · : 30 vastakkaissuuntainen kuormitus on saatu aikaan hydraulisten kuormituselementtien • «· t : • < « 4 4 * * « « • IM • i a a «aa 102003 14 (10,10a, 10b) rengasmaisiin tilohin (22a,22b) kytketyllä, kuormitussuuntaan nähden vastakkaissuuntaisen voiman synnyttävällä paineella.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen taipumasäädettävä tela, tunnettu siitä, että 5 hydraulisten kuormituselementtien (10,10a, 10b) kuormitussuuntaan nähden vastakkaissuuntaisen voiman synnyttävä paine on johdettu samansuuruisena ja vakiollisena ainakin taipumasäädettävän telan (1) kunkin vyöhykkeen kuormituselementteihin (10,10a, 10b), joihin kuormituspaine on syötetty samansuuruisena.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen taipumasäädettävä tela, tunnettu siitä, että hydraulisten kuormituselementtien (10,10a, 10b) puristussuuntaan nähden vastakkaissuuntaisen voiman synnyttävä paine on johdettu saman suuruisena ja vakiollisena taipumasäädettävän telan (1) kuhunkin hydrauliseen kuormituselementtiin (10,10a,10b).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen taipumasäädettävä tela, tunnettu siitä, että hydraulisten kuormituselementtien (10,10a, 10b) kuormitussuuntaan nähden vastakkaissuuntaisen voiman synnyttävä paine on saatu aikaan hydraulisen paineväliai-neen avulla.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen taipumasäädettävä tela, tunnettu . 1·· siitä, että hydraulisten kuormituselementtien kuormitussuuntaan nähden vastakkaissuun- • · « • V täisen voiman synnyttävä paine on saatu aikaan pneumaattisesti. • · • · · • · • · • · :.2i

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen taipumasäädettävä tela, tunnettu siitä, että • 9 *· ·' 25 taipumasäädettävän telan (1) kuhunkin hydrauliseen kuormituselementtiin (10,10c) on • t · j · · ·1 ’ järjestetty kuormitussuuntaan nähden vastakkaissuuntaisen kuormituksen aikaansaava mekaaninen voimaelin (32), joka pyrkii vetämään hydraulisen kuormituselementin • · *,,2 kuormituskenkää (11c) irti telavaipan (2) sisäpinnasta (4). • · · • · · • · • 1 · • « · • » · 1 • · · t : • · · • · · • · · 9 9 9 · • · 2 · 102003 15

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen taipumasäädettävä tela, tunnettu siitä, että vastakkaissuuntaisen kuormituksen aikaansaava mekaaninen voimaelin on jousi (32c), etenkin kierrejousi.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen taipumasäädettävä tela, tunnettu siitä, että kuhunkin taipumasäädettävän telan (1) hydrauliseen kuormituselementtiin (10) on järjestetty sähkömagneettinen voimaelin hydraulisten kuormituselementtien (10) kuormi-tussuuntaan nähden vastakkaissuuntaisen kuormituksen aikaansaamiseksi.

10 • 1 » t I 9 « · · * ♦ · ♦ · • 1 » · » ♦ · « · • · * ♦ • · ♦ • · 1 * ft • « » 1 ; • · « · t t : : « · • · • · · t tM • 1 · « · « « · I « » • · ♦ • · ♦ · « « · i : « · · 9 · · • · • · · t · · • · « · • » · 102003 16