FI105804B - Ulosottotela, levitystela tai vastaava rainamaista materiaalia varten - Google Patents

Description

105804

Ulosottotela, levitystela tai vastaava rainamaista materiaalia varten Uttagningsvals, breddsträckvals eller motsvarande för banmaterial 5 Keksinnön kohteena on ulosottotela, levitystela tai vastaava rainamaista materiaalia varten, joka tela koostuu kolmesta toisiinsa niveltyvästä osasta eli kahdesta päätyosasta sekä keskiosasta, jotka osat ovat toistensa suhteen kääntyvät telan taivuttamiseksi halutun kaaren muotoon, ja joista telan keskiosa on konstruoitu toimimaan myös telan pyörivänä akselina, joka on laakeroitu pyörivästi kannatuselimiinsä päätylaakereiden avulla.

10

Ulosottotelat ja levitystelat on yleisimmin muodostettu siten, että niissä on yhtenäinen akseli ja sen päällä telavaippa, joka puolestaan on muodostettu useasta osasta. Ulosotto-tela saadaan kaartumaan haluttuun muotoon siirtämällä telavaipan ulompia laakerointipis-teitä radiaalisuunnassa, jolloin vaippa muodostaa kaaren tai murtoviivan. Vaipan osat on 15 yleensä kukin erikseen laakeroitu akselille, jolloin järjestely käsittää useita laakereita. Tavanomaisiin ratkaisuihin liittyy useita ongelmia ja haittapuolia, joita ovat mm. telan laakerointiongelmat sekä laakeroinnin aiheuttamat lämpöpiikit paperirataan. Vaipan koostuminen useasta osasta voi myös muodostaa huomattavan ongelman, koska osien väliset raot voivat merkata paperirataa ja koska telan kaaren muoto ei ole optimaalinen, 20 vaan telan muotoviiva on murtoviivan muotoinen. Lisäksi metallisesta telavaipasta johtuen voi aiheutua korroosio-ongelmia. Eräs tällainen tekniikan tason mukainen levitystela on esitetty mm. US-patenttijulkaisussa nro 4 692 971. Tällaiseen tekniikan tason mukaiseen levitystelaan on haettu parannusta mm. siten, että useasta osasta koostuvan metallivaipan päälle on sovitettu joustava materiaalia oleva pinnoitekerros, 25 jolla on erityisesti pyritty hakemaan parannusta paperiradan merkkautumisongelmaan sekä telan kaaren muodon optimointiin. Telan laakerointi on kuitenkin edellä kuvatun mukainen ja näin ollen myös laakerointiin liittyvät ongelmat ovat entisenlaiset. Tällainen · levitystela on kuvattu mm. kanadalaisessa patenttijulkaisussa nro 766 843.

30 Useista osista koostuvasta telavaipasta johtuvaan ongelmaan on aikaisemmin yritetty hakea ratkaisua myös siten, että telavaippana on käytetty yhtenäistä metalliputkivaippaa, joka on "viillelty" eli johon on muodostettu rakoja telavaipan taivuttamisen helpottanu- 9 105804 2 seksi. Tämä konstruktio kuitenkin aiheuttaa omat ongelmansa, joista eräs huomionarvoinen on se, että telavaipasta tulee rakenteestaan johtuen varsin löysä eli liian helposti taipuva. Tällöin on kyseistä telavaippaa tuettava telan akselille laakereilla useasta kohdasta, minkä johdosta puolestaan aiemmin kuvatut, laakeroinnista aiheutuvat 5 ongelmat säilyvät entisellään. Telavaipan valmistuskustannukset ovat lisäksi suhteellisen korkeat valmistustavastaan johtuen.

Nykyisten ulosottotelojen, levitystelojen ja vastaavien suurimmat ongelmat johtuvat pääosin käytössä olevasta telan konstruktiosta, joka on yleisimmin sellainen, että tela 10 käsittää pyörimättömän tela-akselin ja sen päälle pyörivästi laakeroidun telavaipan. Jo aiemmin esitettyjen tekniikan tason julkaisujen lisäksi viitataan tässä yhteydessä suomalaiseen patenttihakemukseen nro 951921, joka varsin edustavasti kuvaa vallitsevaa tekniikan tasoa. Kyseisessä julkaisussa on nimittäin esitetty tela, joka käsittää yhtenäisen ja pyörimättömän tela-akselin. Akselin päälle on sovitettu telavaippa, joka koostuu 15 kolmesta osasta, nimittäin keskiosasta ja päätyosista. Keskiosa on laakeroitu molempien päittensä alueelta suoraan telan akselille. Myös päätyosien sisemmät päät on laakeroitu akselille suoraan ja ulommat päät on vastaavasti laakeroitu erillisille holkkiosille, joiden sisähalkaisija on akselin halkaisijaa suurempi. Holkkiosia voidaan radiaalisesti siirtää, jolloin telavaippa kaartuu tai oikeammin saa murtoviivan muodon, kun vaipan päätyosien 20 ulommat päät siirtyvät radiaalisesti sisempiin päihin nähden. Telalle saadaan näin ollen haluttu "kaareva" muoto.

Kaikkiin nykyisiin ratkaisuihin liittyy kuitenkin se haittapuoli, että telavaipan sisäalueella eli radan alueella on laakerointikohtia. Ensinnäkin on näiden laakerien voitelun järjestä- 25 minen ainakin pääosin hankalasti toteutettavissa. Toinen, tätäkin suurempi haitta on se, ... että laakerit käytön aikana lämpenevät, jolloin tämä lämpiäminen aiheuttaa paperiin • · - lämpögradienttia. Lämpö siirtyy paperin mukana telanippiin ja pahimmillaan se voi aiheuttaa pehmeän nippitelan palamisen. Tätä ongelmaa on pyritty mm. FI-hakemukses-sa 951921 ratkaisemaan siten, että radan alueella olevien laakerien yhteyteen on 30 järjestetty lämpöeristemateriaalia, minkä tarkoituksena on vähentää lämmön siirtymistä •« 105804 3 laakereista paperirataan. Telan rakenteesta on kuitenkin tullut erittäin monimutkainen ja kallis, eikä kaikkia haittapuolia ole kuitenkaan saatu eliminoitua.

« Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan uudenlainen ulosottotelan, 5 levitystelan tai vastaavan rakenne, jolla vältetään edellä kuvattuun tekniikan tasoon liittyvät ongelmat. Keksinnön päämäärään pääsemiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista, että telan putkimaiset päätyosat on aksiaalisesti ulompien päittensä alueelta laakeroitu pyörivästi ja radiaalisuunnassa siirrettävästi telan pyörivistä osista erillisille kannatinosille telan aksiaalisuunnassa päätylaakereiden sisäsivun puolelle 10 asennettujen laakerien avulla.

Keksinnöllä saavutetaan varsin merkittävää etua ennestään tunnettuun tekniikkaan nähden ja keksinnöllä saavutettavista eduista voidaan tuoda esiin mm. seuraavat. Telassa ei radan leveydellä ole lainkaan voitelukohtia haittaamassa ja vaikeuttamassa telan käyttöä. 15 Myöskään laakereita ei ole tarvittu sijoittaa telaan rataleveyden alueelle, jolloin tekniikan tasoon liittyvät laakereiden kuumenemisesta aiheutuvat ongelmat on saatu vältettyä. Telassa voidaan käyttää tavanomaisiin ulosottoteloihin nähden huomattavasti pienempiä laakereita, jolloin myös laakerikitkat ovat aikaisempaa vähäisemmät. Laakereiden määrä on saatu pienemmäksi kuin aikaisemmin, koska telassa tarvitaan vain neljä vierintälaake-20 ria, kun taas tekniikan tason mukaisissa teloissa oli yleensä vähintään kuusi vierintälaakeria ja kaksi liukulaakeria. Telan akseli on olennaisesti jäykempi kuin aiemmissa ratkaisuissa, joissa käytetään erillistä pyörimätöntä akselia. Mahdollinen käyttö on erittäin helposti järjestettävissä kytkemällä käyttölaite yksinkertaisesti telan akselin päähän. Keksinnön mukaisen konstruktion ansiosta voidaan telan materiaalina käyttää 25 esimerkiksi komposiittimateriaalia. Tela konstruoidaan tällöin edullisesti kuorirakentee-.. na, jolloin telasta tulee varsin kevyt ja sen alimmat ominaistaajuudet saadaan nostettua

I I

niin ylös, että koko telan tuentaan riittävät telan päätylaakeroinnin antama kannatus. • Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

30 105804 4

Seuraavaksi keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti osittaisena leikkauskuvana keksinnön mukaisen telan 5 toista päätyaluetta.

Kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa vaihtoehtoista toteutustapaa kuviossa 1 esitetylle telan päätyosan ja keskiosan liitokselle.

10 Kuvio 3 on kaaviomainen leikkauskuva pitkin linjaa ΙΙΙ-ΙΠ kuviosta 2.

Kuvio 4 on vielä eräs vaihtoehtoinen toteuttamismuoto telan päätyosan ja keskiosan väliselle liitokselle kuviota 2 vastaavana esityksenä.

15 Kuvio 5 esittää täysin kaaviomaisesti telan kaarevuuden säätömekanismin periaatetta osittaisena leikkauskuvana.

Kuvio 6 esittää kuvion 5 mukaista rakennetta katsottuna nuolen A suunnassa.

20 Kuvio 1 esittää siis keksinnön mukaisen telan toista päätyaluetta ja kyseisessä kuviossa on telaa merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Telan 10 toinen pääty on vastaavanlainen.

f

Tela 10 koostuu keskiosasta 11, josta kuviossa näkyy vain pieni osa, sekä päätyosista 12. Telassa 10 ei ole erikseen akselia ja sen päällä pyörivää vaippaa, vaan keskiosa 11 toimii myös telan akselina, joka on laakeroitu päätylaakerein 19 kannatuselimiinsä. 25 Päätylaakerit 19 ovat edullisesti vierintälaakereita, kuten piirustuksen kuvio 1 osoittaa. Jotta päätylaakerit 19 saataisiin kooltaan sopivan kokoisiksi eri riittävän pieniksi, on • · akselina toimivan keskiosan 11 jatke 17 halkaisijaltaan keskiosaa 11 olennaisesti pienempi vastaten kooltaan tavanomaista pyörimättömän akselin halkaisijaa.

30 Telan pääty osat 12 ovat putkimaisia kappaleita ja ne on asennettu suoraan keskiosalle 11 siten, että päätyosien 12 sisäpään kohdalle on sovitettu putkimaisten päätyosien 12 sisään 105804 5 nivellaitteet 13, jotka kuvion 1 esityksessä ovat esimerkiksi joustavia kumiholkkeja tai vastaavia. Kyseiset nivellaitteet 13 on sovitettu telan 10 taivutus- tai taitekohtaan ja ne on tuettu keskiosan 11 varaan. Piirustuksen kuvio 1 osoittaa, että keskiosan 11 ja sen * jatkeen 17 välissä on väliosa 18, joka on halkaisijaltaan keskiosaa 11 pienempi ja sen 5 jatketta 17 suurempi. Nivellaitteet 13 on sovitettu nimenomaan näiden väliosien 18 päälle. Keskiosaa 11 halkaisijaltaan pienempiä väliosia 18 tarvitaan siksi, että putkimainen päätyosa 12 saadaan ulkohalkaisijaltaan samaksi telan keskiosan 11 kanssa. Rakenne voi olla toteutettu myös siten, että erikseen tunnistettavaa väliosaa 18 ja jatketta 17 ei ole lainkaan, vaan keskiosa 11 muuttuu muodoltaan jouhevasti jatkeeksi 17, josta tela on 10 laakeroitu päätylaakerein 19. Putkimaiset päätyosat 12 on aksiaalisuunnassa ulompien päätyjensä alueelta tuettu laakereille, esim. vierintälaakereille 14, jotka on asennettu kannatinosille 15, jotka ovat telan pyörivistä osista erilliset. Kannatinosat käsittävät holkkimaiset kappaleet, jotka ovat sisähalkaisijaltaan keskiosan jatketta suurempia siten, että laakerien 14 asemaa voidaan radiaalisesti siirtää ja säätää. Tätä on kuviossa 1 pyritty 15 kaaviomaisesti havainnollistamaan viitenumerolla 16 merkityllä säätölaitteella. Putkimaisten päätyosien 12 laakerien 14 asemaa säätämällä on mahdollista säätää sekä telan 10 kaarevuuden määrää että kaarevuuden suuntaa.

Yhteenvetona kuviossa 1 esitetystä rakenteesta voidaan vielä tuoda esiin, että keksinnön 20 mukaisessa telassa 10 ei ole toistensa suhteen pyöriviä osia, vaan tela 10 on kokonaisuu-. tena laakeroitu pyörivästi päistään laakerien 19 avulla. Telan 10 sisällä rataleveyden a alueella ei näin ollen tarvita lainkaan laakereita, vaan telan taitekohtaan eli kohtaan, jossa telan päätyosat kääntyvät keskiosan suhteen, on järjestetty pelkästään nivellaitteet 13, jotka yksinkertaisimmillaan kuvion 1 mukaisesti ovat kumiholkkeja tai vastaavia. 25

Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty vaihtoehtoinen toteuttamistapa kuvion 1 mukaiselle nivellait-teelle. Nivellaitetta on mainituissa kuvioissa 2 ja 3 merkitty yleisesti viitenumerolla 23.

* Tässä suoritusmuodossa nivellaite 23 on nivellaakerityyppinen rakenne, joka käsittää telan päätyosaan 12 asennetun ulkokehän 24 sekä väliosan päälle asennetun sisäkehän 30 25. Mainitut ulkokehä 24 ja sisäkehä 25 on konstruoitu siten, että niiden välinen tangentiaalinen kitka on riittävän suuri, jotta ulkokehä 24 ei pääse pyörimään sisäkehän 6 105804 25 suhteen. Yksinkertaisimmillaan tämä on järjestetty siten, että esim. sisäkehään 25 on muodostettu ainakin yksi hammas 26 ja vastaavasti on ulkokehään 24 muodostettu vastaava loveus, johon kyseinen hammas 26 menee. Tällöin nivellätte 23 toimii va-kionopeusnivelen tavoin.

5

Kuviossa 4 on lisäksi esitetty vaihtoehtoinen ratkaisu nivellaitteelle, jota kuviossa 4 on merkitty viitenumerolla 33. Tämän kuvion mukaisessa toteuttamismuodossa nivellätte 33 muodostaa rakenteellisen osan itse telaa. Tällainen ratkaisu on helposti toteuttavissa esimerkiksi komposiittimateriaalia olevissa teloissa, joissa telan keskiosa 11 ja päätyosa 10 12 liittyvät toisiinsa nivellaitteella 33, joka on samaa materiaalia sekä keskiosan 11 että päätyosan 12 kanssa, mutta joka on näitä olennaisesti joustavampi ja elastisempi. Tällöin telan ulkopinta on täysin yhtenäinen ilman mitään rakoja keskiosan 11 ja päätyosan 12 välissä.

15 Kuten jo aiemmin esimerkiksi kuvioon 1 liittyvässä selostuksessa lyhyesti tuotiin esiin, voidaan esillä olevan telan sekä kaarevuuden määrää että kaarevuuden suuntaa halutulla tavalla säätää. Tätä säätömekanismin periaatetta on pyritty havainnollistamaan piirustuksen kuvioissa 5 ja 6. Mainituissa kuvioissa on viitenumerolla 41 merkitty laakeripesää, joka sisältää esimerkiksi kuviossa 1 näkyvän telan päätylaakerin 19. Laakeripesää 41 tai 20 johonkin vastaavaan erilliseen, asennukseltaan kiinteään tukirakenteeseen (ei esitetty) on . kiinteästi asennettu ja kiinnitetty kaarevuuden säätölaitetta varten kiinteä sisäpuolinen laakerikappale 42. Tämän kiinteän sisäpuolisen laakerikappaleen 42 varaan on asennettu kaarevuuden säätölaitteen runkokappale 43, joka näin ollen toimii ulkopuolisena laakerikappaleena. Kiinteän sisäpuolisen laakerikappaleen 42 ja kaarevuuden säätölait-25 teen runkokappaleen 43 väliin on sovitettu tarpeelliset laakerielimet (ei esitetty), jotka mahdollistavat runkokappaleen 43 rotaatioliikkeen kiinteän sisäpuolisen laakerikappaleen 42 päällä. Runkokappale 43 pääsee näin ollen tekemään sisäpuolisen laakerikappaleen 42 suhteen pelkästään rotaatioliikettä telan keskiakselin ympäri, mutta ei mitään muuta liikettä. Holkkimaisen kappaleen 15 sisältävä kannatinosa 44, jolle telan putkimaisen 30 päätyosan 12 laakeri 14 on asennettu, on puolestaan laakeroitu runkokappaleeseen 43 siten, että kannatinosa 44 voi tehdä lineaariliikettä runkokappaleen 43 suhteen telan i 105804 7 radiaalisuunnassa. Tämä lineaariliike on tehty mahdolliseksi siten, että runkokappalee-seen 43 on koneistettu johteet ja vastaavasti on kannatinosaan 44 koneistettu näihin johteisiin sopivat vastajohteet. Johteita ja vastajohteita on kuviossa 6 havainnollistettu i viitenumerolla 46. Telan kaarevuuden säätöä toteuttavaa säätöelintä on kuvioissa 5 ja 6 5 havainnollistettu säätöruuvin 45 avulla.

Kuvioiden 5 ja 6 mukaisella ratkaisulla telan kaarevuus säädetään siten, että säätöelimen 45 avulla kannatinosaa 44 siirretään telan radiaalisuunnassa runkokappaleeseen 43 nähden. Kaarevuuden suunta puolestaan säädetään siten, että runkokappaletta 43 10 pyöritetään kiinteän sisäpuolisen laakerikappaleen 42 päällä. Kuten lisäksi jo aiemmin on tuotu esiin, kuviot 5 ja 6 esittävät kaarevuuden säätölaitetta täysin kaaviomaisesti, eikä näin ollen kuvioihin ole lainkaan merkitty sitä, minkälaisin elimin runkokappaletta 43 voidaan pyörittää kiinteän sisäpuolisen laakerikappaleen 42 päällä. Nämä elimet voidaan kuitenkin toteuttaa usealla eri vaihtoehtoisella tavalla. Myös säätöelintä 45 kuvaava ruuvi 15 voidaan korvata jollain muulla tarkoitukseen sopivalla elimellä. Edelleen on todettava, että kuvioista puuttuvat tarvittavat kaarevuuden määrän ja suunnan mitta-asteikot, jotka voidaan liittää rakenteeseen kiinteästi.

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioon viittaamal-20 la. Keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus rajoittaa yksinomaan kuvioissa esitettyjä . esimerkkejä koskevaksi, vaan keksinnön eri suoritusmuodot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

_ » m · 9 · • 4

Claims (10)

105804 8

1. Ulosottotela, levitystela tai vastaava rainamaista materiaalia varten, joka tela (10) koostuu kolmesta toisiinsa niveltyvästä osasta eli kahdesta päätyosasta (12) sekä 5 keskiosasta (11), jotka osat ovat toistensa suhteen kääntyvät telan (10) taivuttamiseksi halutun kaaren muotoon, ja joista telan (10) keskiosa (11) on konstruoitu toimimaan myös telan (10) pyörivänä akselina, joka on laakeroitu pyörivästi kannatuselimiinsä päätylaakereiden (19) avulla, tunnettu siitä, että telan putkimaiset päätyosat (12) on aksiaalisesti ulompien päittensä alueelta laakeroitu pyörivästi ja radiaalisuunnassa 10 siirrettävästi telan pyörivistä osista erillisille kannatinosille (15,44) telan aksiaalisuunnas-sa päätylaakereiden (19) sisäsivun puolelle asennettujen laakerien (14) avulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tela, tunnettu siitä, että telan päätyosat (12) on aksiaalisesti sisempien päittensä alueelta asennettu keskiosalle (11) nivellaitteiden 15 (13,23,33) avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tela, tunnettu siitä, että telan keskiosan (11) halkaisija on olennaisesti pienennetty telan taitekohtien alueelta aksiaalisuunnassa ulospäin telan kumpaankin päähän ja että nivellaitteet (13,23,33) on sovitettu kyseisiin 20 taitekohtiin liittämään päätyosat (12) keskiosaan (11). φ ·«

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tela, tunnettu siitä, että nivellaitteet (13,23) on sovitettu halkaisijaltaan pienennetyn keskiosan (18) päälle putkimaisten päätyosien (12) sisään. 25

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tela, tunnettu siitä, että * nivellaitteet (13) ovat joustavia kappaleita, kuten kumiholkkeja tai vastaavia.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen tela, tunnettu siitä, että nivellaitteet 30 (23) koostuvat nivellaakerityyppisestä rakenteesta, jonka osat (24,25) pääsevät käänty- 105804 9 mään toistensa suhteen, mutta joiden keskinäinen pyörimisliike telan keskiakselin ympäri on estetty.

« 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen tela, tunnettu siitä, että nivellaite 5 (33) muodostaa rakenteellisen osan itse telaa (10) ollen joustavampi kuin telan aksiaa- lisuunnassa nivellaitteen (33) ulkopuoliset alueet.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tela, tunnettu siitä, että nivellaite (33) on samaa materiaalia telan muun rakenteen kanssa.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tela, tunnettu siitä, että tela (10) on muodostettu kuorirakenteena komposiittimateriaalista.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tela, tunnettu siitä, että telan 15 päätyosien (12) laakerit (14) on asennettu kannatinosiin kuuluvien holkkiosien (15) päälle, jotka ovat sisähalkaisijaltaan suuremmat kuin keskiosan (11) halkaisija vastaavalla kohtaa. • · 1 β 10 105804