FI113384B - Paperikoneen kudoksen ohjauslaitteisto - Google Patents

Description

5 113384

Paperikoneen kudoksen ohjauslaitteisto Styranordning for en vävnad i en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on paperikoneen kudoksen ohjauslaitteisto, joka käsittää kudoksen kanssa kosketuksessa olevan ohjaustelan, jonka toinen pää on laakeroitu paperikoneen runkoon siirrettävästi ohjaustelan aksiaalisen suuntauksen muuttamiseksi.

10

Esitetyn kaltaisia ohjauslaitteita käytetään paperi- ja kartonkikoneissa ohjaamaan viirojen, huopien yms. liikkuvien kudoksien kulkua niiden pitämiseksi sivusuunnassa oikealla kohdalla koneeseen nähden. Tunnetuissa ohjauslaitteissa ohjaustelan toinen pää on yleensä laakeroitu laakerinkannattimeen, joka on siirrettävissä toimielimen avulla siten, että telan pituusakselin 15 suunta joutuu pois kudoksen kulkusuuntaan nähden kohtisuorasta asennosta, telan toisen pään ollessa laakeroituna kiinteästi asennettuun laakerinkannattimeen.

Esimerkkeinä tunnetuista ohjauslaitteista viitataan FI-patenttijulkaisuun 77434 ja FI-kuulutusjulkaisuun 81148, joissa kummassakin ohjaustelan laakeripesän sivuilla on 20 palje-elimet, jotka välittävät laakeripesään sitä sivusuunnassa siirtämään pyrkivän voiman, jolloin nivelmekanismin välityksellä ohjauslaitteen runkoon kytketty laakeripesä siirtyy nivel- ,·. varsien varassa. Nivelmekanismin avulla aikaansaatu ohjaustelan pään liike ei ole suora-( > < • · · · viivaista, vaan telan liikerata kaareutuu, mikä ei ole kudoksen ohjauksen kannalta ollenkaan • · . ·toivottavaa.

:\;*25

Tunnetaan myös ohjauslaitteita, joissa telan päätä kannattava laakeripesä on sovitettu liuku-: ’: ’: maan johteita tai kiskoja pitkin. Liukupintojen ongelmana on toisaalta kuluminen ja toisaalta suuri kitka, joka edellyttää suurten siirto voimien käyttöä.

• · • * · *,, # ·* 30 Useimpien tunnettujen kudoksenohjauslaitteiden ongelmia ovat lisäksi suuri tilantarve ja huo- .'. : no kustannustehokkuus.

• · • · . Keksinnön päämääränä on saada aikaan yksinkertainen ja toimintavarma kudosten ohjaus- .,,,: laitteisto, johon ei liity tunnetun tekniikan ongelmia.

* · 35 2 113384 Näihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön mukaiselle ohjauslait-teistolle on tunnusomaista se, että ohjaustelan siirrettävän pään laakerinkannatin on sovitettu vähintään yhden ja sopivimmin kahden paineväliaineella täytetyn palje-elimen varaan, jotka palje-elimet on järjestetty kantamaan telan painoa, pitämään telan pään korkeusaseman olen-5 naisesti vakiona ja sallimaan telan pään rajoitetun sivusuuntaisen liikkeen.

Edullisesti kukin palje-elin käsittää venttiilin, joka on mitoitettu pitämään palje-elimen korkeus olennaisesti vakiona siten, että korkeuden ylittäessä tietyn raja-arvon palkeesta poistetaan paineväliainetta ja korkeuden alittaessa tietyn raja-arvon palkeeseen tuodaan lisää paine-10 väliainetta. Venttiilin toimintarajana oleva palje-elimen korkeuden muutos on suuruusluokkaa + 1 mm. Paineväliaineena käytetään tyypillisesti paineilmaa. Myös neste kuten esimerkiksi vesi tai öljy tulee kysymykseen, jolloin saadaan samalla enemmän jäykkyyttä ja vaimennusta.

15 Kuten edellä jo esitettiin, kudoksen ohjauslaitteissa on aikaisemmin käytetty paineväliaineella täytettyjä palje-elimiä telan päähän siirtovoiman välittävinä eliminä. Keksinnössä on oivallettu käyttää palje-elimiä telaa kannattavina eliminä, jotka samalla sallivat telan pään sivut-taissuuntaisen liikkeen ja pitävät laakeripesän ja paperikoneen rungon välisen etäisyyden olennaisesti vakiona, jolloin laakeripesän ja siten myös telan pään liike on suoraviivaista.

20 .·. Keksinnön mukaiseen kudosten ohjauslaitteistoon voidaan edullisesti yhdistää myös välineet • · · · kudoksen kireyden mittaamiseksi, jolloin kudoksen kireyttä voidaan mitata palkeen sisällä :1·,· vallitsevan paineen avulla. Kun kudoksen ohjaus ja kireyden mittaus yhdistetään, voidaan : 1 ·. · kireydenmittaustoiminto jättää pois muualta kudoskierrosta.

:T:25 : : : Keksinnön mukaisen ohjauslaitteiston etuja ovat mm. suuri toimintavarmuus ja hyvä kustan nustehokkuus. Liikkuvia osia on vähän, kuluvia liukupintoja ei ole ollenkaan ja kitkaa esiin-"·1'· tyy hyvin vähän. Ei tarvita tarkkoja koneistuksia kuten johteissa. Likaantumisriski on pieni, "...· kun venttiili on suojassa paineistetussa tilassa. Ohjauslaitteiston rakenne on kompakti ja se : 1 ·. · 30 sopii erittäin pieneen tilaan. Erillistä laitetta kudoksen kireyden mittaamiseen ei tarvita.

• » · 3 113384

Seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamalla oheisten piirustusten kuvioihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus ahtaasti rajoittaa.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisella ohjauslaitteistolla varustetun ohjaustelan päätyä akso-5 nometrisesti kuvattuna.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista ohjauslaitteistoa kohtisuorasti telan päädystä katsottuna. Kuvio 3 esittää ohjauslaitteistoon kuuluvan palkeen poikkileikattuna.

10

Kuvio 4A - 4C esittävät palkeen korkeutta ohjaavan venttiilin kolmea toiminta-asentoa.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty kudoksen ohjauslaitteista, jossa ohjaustela 11 on asennettu poi-kittaisesti kudoksen 10 kulkusuuntaan L nähden. Ohjattava kudos 10 voi olla esimerkiksi vii-15 ra, huopa tai muu vastaava paperi- tai kartonkikoneen liikkuva kudos. Tela 11 on molemmista päistään laakeroitu paperikoneen runkoon. Sen siirrettävä pää 12 on tuettu laakeripesään 13, joka lepää kahden palkeen 14 varassa, jotka on alaosastaan kiinnitetty kiinnityslaipan 15 välityksellä liikkumattomasti paperikoneen runkoon (ei esitetty). Telan 11 vastakkainen pää, jota kuvissa ei ole esitetty, on laakeroitu paperikoneen runkoon liikkumattomasti mutta kään-20 tyvästi esimerkiksi pallomaisen rullalaakerin avulla. Telan siirrettävää päätä 12 kannattavat * · :.! palkeet 14 kantavat telan 11 painon yhdessä telan vastakkaisen pään kannatuselimien kanssa.

’ · ' Kudoksen 10 asemaa telalla 11 seurataan sinänsä tunnettuun tapaan seurantalaitteen avulla (ei '· * esitetty), joka antaa ohjeet toimilaitteelle (ei esitetty) telan pään 12 siirtämiseksi jompaan- • * 25 kumpaan nuolen A osoittamista liikesuunnista. Toimilaitteena voidaan käyttää mitä tahansa ' vastaavista käyttökohteista tunnettua sähkömekaanista, pneumaattista tai hydraulista toimi laitetta. Koska kudoksen 10 kulkusuunta pysyy aina kohtisuorana telan 11 akseliin nähden, telan aksiaalisuunnan muutos saa kudoksen 10 ohjautumaan telalla 11 haluttuun suuntaan ja .,. kudoksen asema paperikoneen poikkisuunnassa saadaan koijattua. Palkeiden 14 joustavuuden i * 1.· 30 ansiosta laakeripesä 13 siirtyy lähes kitkattomasti rajoitetun matkan toimilaitteen aikaan- saaman siirto voiman vaikutussuunnassa. Edullisesti ohjauslaitteista on mitoitettu niin, että i telan pään 12 siirtymä kudoksen 10 kulkusuunnassa on enimmillään + 50 mm.

i » » * · I Ml k » » · 4 113384

Kuviossa 3 on esitetty tarkemmin telan päätä 12 kannattavan palkeen 14 rakenne. Palkeen 14 sivuseinämät on valmistettu joustavasta materiaalista, minkä ansiosta palkeen yläseinämä 14a voi siirtyä sivusuunnassa palkeen alaseinämään 14b nähden. Palkeen 14 sisällä on venttiili 16, jonka tehtävänä on pitää palkeen 14 korkeus eli alaseinämän 14b ja yläseinämän 14a välinen 5 etäisyys olennaisesti vakiona, jolloin palkeen 14 varassa olevan laakeripesän 13 sivusuuntai-nen liike A on suoraviivaista. Venttiili 16 käsittää karan 17, jota jousi 21 kuormittaa palkeen 14 yläseinämää 14a vasten. Venttiilin 16 kautta palkeeseen 14 voidaan ohjata lisää painevä-liainetta tai sieltä voidaan poistaa paineväliainetta palkeen yläseinämän 14a ja alaseinämän 14b välisen etäisyyden pitämiseksi olennaisesti vakiona. Karan 17 kehäpinnalla on eri korke-10 uksilla kaksi rengasmaista uraa 22,23, jotka karan 17 eri asemissa yhdistävät palkeen sisätilan joko paineväliainelähteeseen paineväliainekanavan 19 kautta tai nollapaineeseen vuotokana-van 20 kautta.

Palkeen 14 sisätila on lisäksi yhdistetty kanavan 24 kautta paineenmittauslaitteeseen 25, jonka 15 avulla voidaan seurata palkeen 14 sisällä vallitsevaa painetta kudoksen 10 kireyden mittaamiseksi. Palkeen 14 sisäinen paine on verrannollinen voimiin, jotka pyrkivät lähentämään palkeen yläseinämää 14a ja alaseinämää 14b toisiinsa. Näitä voimia ovat toisaalta telan 11 omasta painosta aiheutuva voima ja toisaalta kudoksesta 10 aiheutuva telaa 11 paljetta 14 kohti puristava voima. Kudoksen 10 kireyttä ja sen muutoksia on siten mahdollista seurata 20 palkeen 14 sisäisen paineen mittauksen 25 avulla.

i » v. Karan 17 vapaaseen päähän on laakeroitu lieriörulla 18, joka tukeutuu palkeen yläseinämää i » « 14a vasten ja yläseinämän 14a siirtyessä sivusuunnassa alaseinämään 14b nähden pyörii sitä ’· ‘ vasten hyvin pienellä kitkalla. Palkeen 14 ollessa paineistettu lieriörulla 18 koskettaa vain • * '25 kevyesti palkeen yläseinämää 14a, mutta se ei varsinaisesti kanna kuormaa. Paineväliaine-» * järjestelmän häiriötilanteessa palje 14 painuu hitaasti kokoon ja telan pää 12 laskeutuu vähitellen kokonaan lieriörullan 18 kannatukseen, jolloin telan päätä 12 voidaan edelleenkin liikuttaa paineväliaineen puuttumisesta huolimatta.

- » » . 30 Palkeen 14 ja venttiilin 16 toimintaa selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla kuvioihin 4A - 4C, joissa on kuvattuna venttiilin 16 kolme erilaista toiminta-asentoa. Nuoli F kuvaa ** · ohjaustelan Ilja laakeripesän 13 painon sekä ohjattavan kudoksen 10 kireyden palkeeseen 14 « * * , , kohdistamaa kokonaiskuormitusta. Tummennettuina on kulloinkin esitetty ne paineväli- I » > » ‘ » 5 113384 ainekanavan 19a, 19b,22, ja vuotokanavan 20a,20b,23 osat, joissa vallitsee normaalipainetta korkeampi paine.

Kuvio 4A esittää tilannetta, jossa telan 11 suunnasta tuleva kuormitus F syystä tai toisesta 5 kasvaa, jolloin venttiilin 16 kara 17 painuu jousen 21 voimaa vastaan alaspäin ja palje 14 puristuu kokoon. Karan 17 liukuessa alaspäin ura 22 tulee kohtaan, jossa syntyy yhteys paine-väliainekanavan tulopuolen 19a ja lähtöpuolen 19b välille. Tällöin palkeeseen 14 virtaa lisää paineväliainetta (pi„) ja palje lähtee laajenemaan. Paineen kasvaessa kara 17 nousee ylöspäin, kunnes paineväliainekanava 19 jälleen sulkeutuu yhteyden katketessa.

10

Kuvio 4B esittää tilannetta, jossa kuormitusvoima F pienenee, minkä seurauksena vakiopai-neessa oleva palje 14 lähtee laajenemaan. Karan 17 liikkuessa ylöspäin sen alempi rengasmainen ura 23 tulee kohtaan, jossa syntyy yhteys vuotokanavan tulopuolen 20a ja lähtöpuolen 20b välille. Tällöin paine palkeen 14 sisällä alkaa laskea (pout) ja palje 14 puristuu kokoon, 15 kunnes vuotokanava 20 karan 17 paluuliikkeen seurauksena jälleen sulkeutuu.

Kuvio 4C esittää tasapainotilanteen, jossa sekä paineväliainelinja 19 että vuotolinja 20 ovat suljettuina ja palkeen 14 korkeus h pysyy vakiona.

20 Venttiili 16 on mitoitettu niin, että palkeen 14 korkeuden h muutokset Ah ovat hyvin vähäisiä. : . . Edullisesti korkeuden muutos Ah on enimmillään ±_1 mm. Esimerkiksi kuvion 4C kuvaamas sa tasapainotilanteessa palkeen 14 korkeus h on 79 mm, kuvion 4A esittämässä karan 17 : ‘ : asennossa se on 78 mm ja kuvion 4B esittämässä karan 17 asennossa korkeus h on 80 mm.

: : : 25 Kuormituksen F muuttuessa venttiilin 16 edellä esitetty toiminta palkeen 14 korkeuden h pi- : : : tämiseksi vakiona saa aikaan hallitun paineenmuutoksen palkeen 14 sisällä. Kun palkeen 14 sisäistä painetta mitataan kuviossa 3 esitettyyn tapaan mittauslaitteella 25, voidaan mittaustuloksista helposti johtaa tieto ohjaustelan yli kulkevan kudoksen kireydestä ja sen muutoksista.

30

Palkeessa käytettävä paineväliaine voi olla kaasumaista kuten paineilmaa tai nestemäistä ku-: ‘ ten vettä tai öljyä. Kun paineväliaineena käytetään kaasua, palkeen sisään voidaan tarvittaessa jäljestää värähtelyvaimennin, joka voi olla kitkavaimennin tai saman tyyppinen viskoosi- 6 113384 vaimennin kuin ajoneuvojen iskunvaimentimissa. Kun paineväliaineena on neste, erillistä vaimenninta ei tarvita.

Keksintö koskee myös paperi- tai kartonkikoneen kudoksen yhteydessä käytettävää laitetta, 5 jossa on yhdistetty kudoksen ohjaukseen tarvittavat laitteet ja kudoksen kireyden mittaukseen tarvittavat laitteet.

Keksintöä on edellä selostettu vain erääseen sen edulliseen sovellutusesimerkkiin viitaten, jonka yksityiskohtiin keksintöä ei ole tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa. Monet muunnok-10 set ja muunnelmat ovat mahdollisia seuraavassa esitettävien patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (10)

1. Paperikoneen kudoksen (10) ohjauslaitteisto, joka käsittää kudoksen (10) kanssa kosketuksessa olevan ohjaustelan (11), jonka toinen pää (12) on laakeroitu paperikoneen run- 5 koon siirrettävästi ohjaustelan (11) aksiaalisen suuntauksen muuttamiseksi, tunnettu siitä, että ohjaustelan (11) siirrettävän pään (12) laakerinkannatin (13) on sovitettu vähintään yhden ja sopivimmin kahden paineväliaineella täytetyn palje-elimen (14) varaan, jotka palje-elimet (14) on järjestetty kantamaan telan (11) painoa, pitämään telan pään (12) korkeusaseman olennaisesti vakiona ja sallimaan telan pään (12) rajoitetun sivusuuntaisen 10 liikkeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaitteisto, tunnettu siitä, että kukin palje-elin (14) käsittää venttiilin (16), joka on mitoitettu pitämään palje-elimen (14) korkeus (h) olennaisesti vakiona siten, että korkeuden ylittäessä tietyn raja-arvon (h + Ah) palkeesta poiste- 15 taan paineväliainetta ja korkeuden alittaessa tietyn raja-arvon (h - Ah) palkeeseen tuodaan lisää paineväliainetta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ohjauslaitteisto, tunnettu siitä, että venttiilin (16) toimintarajana oleva palje-elimen (14) korkeuden muutos on suuruusluokkaa Ah = + 1 mm. 20 .

: : 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ohjauslaitteisto, tunnettu siitä, että venttiilin (16) kara : _: (17) on kuormitettu joustavan kuormituselimen (21) avulla palje-elimen (14) yläseinämää :; (14a) vasten ja karan (17) mainittua yläseinämää (14a) vasten tukeutuvaan päähän on laa- .' ·: keroitu lieriörulla (18). *25 '·1

’ 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ohjauslaitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (24,25) kudoksen (10) kireyden mittaamiseksi. » · * 1 · ···1

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ohjauslaitteisto, tunnettu siitä, että välineet kudoksen • « :.'··30 kireyden mittaamiseksi käsittävät paineenmittauselimen (25), joka on sovitettu mittaa-·1.,.· maan palkeen (14) sisällä vallitsevaa painetta. · 8 113384

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen ohjauslaitteisto, tunnettu siitä, että paineenmittauselin (25) on yhdistetty palkeen (14) sisätilaan sen alaseinämässä (14b) olevan kanavan (24) kautta.

7 113384

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ohjauslaitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää välineet palkeen (14) värähtelyn vaimentamiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen ohjauslaitteisto, tunnettu siitä, että välineet värähtelyn vaimentamiseksi käsittävät viskoosivaimentimen.

10 • · · • t 1 · • · · • · • « · • · · • · · • « · • · · * t 1 · » 113384