FI115474B - Paperi- tai kartonkikoneen yhteyteen järjestetty palkki ja menetelmä palkin ominaistaajuuden nostamiseksi - Google Patents

Description

115474

PAPERI- TAI KARTONKIKONEEN YHTEYTEEN JÄRJESTETTY PALKKI JA MENETELMÄ PALKIN OMINAISTAAJUUDEN NOSTAMISEKSI

Keksinnön kohteena on pitkänomainen poikittaispalkki paperi- tai 5 kartonkikoneessa, joka palkki on sovitettu koneen yhteyteen kannattelemaan toiminnallista elintä tai laitetta ja johon palkkiin kohdistuu paperi- tai kartonkikonetta käytettäessä pääherätetaajuus, jolloin palkin ominaistaajuus on sovitettu herätetaajuuden yläpuolelle. Lisäksi keksintö koskee myös 10 vastaavaa menetelmää.

Paperi- ja myös kartonkikoneilla käytetään eri tarkoituksissa erilaisia pitkänomaisia koneen poikittaissuunnassa olevia palkkeja. Eräitä, mutta ei mitenkään rajoittavia esimerkkejä 15 tällaisista poikkipalkeista ovat kaavaripalkit, mittalaitepal-kit, päällystyspalkit, viistoleikkuripalkit ja pesuripalkit muita palkkipositioita mitenkään kuitenkaan pois sulkematta.

Kaavinterillä ylläpidetään tunnetusti telan toimintakykyä 20 kaapimalla sillä pyörivän telan pintaa. Koneen yhteyteen kanna-koituun kaavinpalkkiin on liitettynä teräpidike, jossa telaa .. vasten kuormitettavissa oleva terä on kiinni. Kaavinpalkki saa värähtelyherätteen kaavittavasta telasta tai muista lähitelois-

«•IM

. . ta. Vastaavasti muiden palkkien yhteyteen järjestettyjen toimi- * · · • · · ,* 25 laitteiden, kuten esimerkiksi mittauslaitteiden ja pesurien • » ·

* · I

II’,· tapauksessa, palkkiin tukeutuu koneen poikittaissuunnassa * * i \ ;* puolelta toiselle traversoiva massa, johon myös voi kohdistua > · vastaava värähtelyheräte.

i t » *··; 30 Tällaiset palkit, joita jatkossa käsitellään keskittyen kaavin- * · palkkeihin eräänä sovellusesimerkkinä, on pyritty tunnetussa : tekniikassa mitoittamaan kaavinterän vastintelan pyörimisnopeu- :**: den tai yleensäkin koneen käyntinopeuden ja sen aiheuttamien : värähtelyjen mukaan siten, että palkin ominaistaajuus on vähin- 35 tään 20% telan pyörimisnopeuden yläpuolella. Yleensä 20% ylitys on riittävä kattamaan palkin kannakoinnista ja siihen kiinnitettävistä toimielimistä ja -laitteista aiheutuvan ominaistaajuuden 2 115474 putoamisen. Tällä tavalla vältetään palkin hallitsematon resonanssivärähtely.

Kun paperi- tai kartonkikoneen nopeutta nostetaan, päädytään 5 monessa tapauksessa tilanteeseen, että telan pyörimisnopeus tai yleensäkin koneen synnyttämät värähtelyt nousevat lähelle kaavinpalkin ominaistaajuutta. Tämä johtaa värähtelyongelmiin.

Muiden kuin kaavinpalkkien tapauksessa palkin ominaistaajuuden 10 ja koneen käyntinopeuden lähestyminen saattaa aiheutua palkkiin vaihdettavan toimilaitteen, kuten esimerkiksi uuden mittauslaitteen, pesurin tai viistoleikkurin, massan kasvusta.

Tunnetussa tekniikassa ongelma on voitu ratkaista vaihtamalla 15 palkki korkeamman ominaistaajuuden omaavaan palkkiin. Käytännössä tämä tarkoittaa dimensioiltaan suurempaa palkkia. Useissa tapauksissa tällaisen suuremman palkin sijoittaminen olemassa olevien konerakenteiden joukkoon on ongelmallista tilan ahtaudesta johtuen.

20 :·. Palkkeja saattaa olla konekonseptista riippuen esimerkiksi ....: kaapimien tapauksessa jopa 50 - 100. Muiden palkkien osuus on : yleensä alle 10% kaavinpalkkien lukumäärästä. Tästä johtuen • * · : .·. palkkien vaihtaminen uusiin on työlästä ja taloudellisia resurs- * i · 25 seja sitovaa, koska yhdelle koneelle joudutaan hankkimaan jopa • · kymmeniä uusia palkkeja, joiden pituus voi olla keskimäärin esimerkiksi 8 metriä.

»

Tekniikan tasona viitataan lisäksi suomalaisiin patentteihin » · Ί' 30 numero 112878 ja 112879.

» « · * · ’”· Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan pitkänomainen ;\j poikittaispalkki paperi- tai kartonkikoneeseen, joka on » i värähtelynsieto-ominaisuuksiltaan paranneltu. Keksinnön mukaisen 35 palkin tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksintö koskee lisäksi myös vastaavaa menetelmää palkin 3 115474 ominaistaajuuden nostamiseksi, jonka tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 11.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä palkin ominaistaajuuden 5 nostamiseksi verrattuna peruspalkkiin ilman jäykisteitä palkkiin kiinnitetään valittuun kohtaan ainakin yksi pitkänomainen jäykiste. Jäykisteen jäykkyys voi olla esimerkiksi 150 - 700 GPa, edullisesti 150 - 500 GPa. Erään sovellusmuodon mukaan jäykiste voi muodostua pääasiassa esimerkiksi hiilikuitulujite-10 komposiitista.

Erään ensimmäisen sovellusmuodon mukaan jäykiste voidaan kiinnittää palkkiin ainakin sen yhdelle sivulle, joka sivu voi erään edullisen sovellusmuodon mukaan määräytyä oleellisesti palkin 15 heikoimman taivutusjäykkyyden omaavan sivun mukaan.

Eräitä edullisia sovellusmuotoja esimerkiksi hiilikuitulujite-komposiitin tapauksessa keksinnön mukaisen jäykisteen mitoista ovat sen vahvuutena esimerkiksi 2-20 mm, edullisesti 3-12 mm 20 ja leveytenä esimerkiksi 30 - 150 mm, edullisesti 30 - 100 mm.

• * · <<(t; Erään toisen sovellusmuodon mukaan jäykiste voi olla muodostettu · useasta toisiinsa liitetystä kerroksesta. Lisäksi jäykiste voi .*.* olla sovitettu muodoltaan juohevaksi liankerääntymisen ehkäise- * » · 25 miseksi.

> » • ·

Lisäksi keksintö koskee myös hiilikuitulujitekomposiitin käyttöä , paperi- tai kartonkikoneen pitkänomaisen poikittaispalkin « * e ominaistaajuuden nostamiseen.

3Q

Keksinnön mukaista palkkia ja menetelmää voidaan soveltaa lukuisiin eri positioihin paperi- tai kartonkikoneella. Keksin- ,·. : nön mukaiseen menetelmään perustuva palkin ominaistaajuuden » » .···. nostaminen voidaan suorittaa edullisesti asiakkaan luona teh- 35 taalla jopa ilman, että palkkia tarvitsee edes irrottaa paikoiltaan. Samalla vältytään myös kokonaan uuden ja samalla suuremman 4 115474 palkin valmistamiselta. Lisäksi keksinnön soveltaminen niin koneuusinnoissa kuin myös uusilla koneilla on mahdollista. Muut keksinnön mukaisella palkilla ja siihen liittyvällä menetelmällä saavutettavat lisäedut ilmenevät selitysosasta ja ominaiset 5 piirteet oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaista palkkia ja siihen liittyvää menetelmää, joita ei ole rajoitettu seuraavassa esitettäviin sovellusmuotoihin, selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissa 10

Kuva 1 esittää erästä esimerkkiä keksinnön mukaisesta palkista sitä poikkileikkauksena tarkasteltuna,

Kuva 2 esittää erästä toista esimerkkiä keksinnön mukaisesta palkista poikkileikkauksena, 15 Kuva 3 esittää kuvassa 3 esitettyä palkkia perspektiivikuvana ,

Kuva 4a esittää erästä ensimmäistä sovellusmuotoa kerrostetusta ja juohevasta jäykisterakenteesta ja Kuva 4b esittää erästä toista sovellusmuotoa juohevasta jäy-20 kisterakenteesta.

Kuvissa 1-3 esitetään eräitä esimerkkejä keksinnön mukaisesta t·, · paperi- tai kartonkikoneen yhteyteen järjestetystä pitkänomai- / sesta poikittaispalkista 10. Palkilla 10 voidaan kannatella !!'.* 25 koneen 11 yhteydessä esimerkiksi toiminnallista elintä tai • · laitetta 12. Eräitä, mutta ei mitenkään rajoittavia esimerkkejä • · tällaisista ovat kaavarit, pesurit, mittalaitteet, leikkurit, , päällystyskoneella olevat palkit, hoitosillat ym. Keksinnön '|‘j soveltaminen myös konesuuntaisiin palkkeihin on toki mahdollis- ' · » · ’;· 30 ta, mutta poikittaispalkit ovat kuitenkin keksinnön pääsovellus- kohde, niiden runsaasta lukumäärästä johtuen. Lisäksi keksintöä *' *: voidaan soveltaa niin koneuusintojen yhteydessä kuin myös ;\j uusilla koneilla. Seuraavassa keksinnön mukaista palkkia 10 ja menetelmää palkin 10 ominaistaajuuden nostamiseksi selostetaan 35 tarkemmin kaavinpalkin tapauksessa ja viittauksella paperikoneeseen voidaan tarkoittaa yhtä lailla myös kartonkikonetta.

5 115474

Palkkiin 10 kohdistuu paperikonetta käytettäessä erilaisia värähtelyjä. Värähtelyt saattavat käsittää useita toisiinsa summautuneita taajuuksia, joista ainakin yksi voidaan tunnistaa pääherätetaajuudeksi.

5

Kuvassa 1 on esitetty eräs ensimmäinen sovellusmuoto keksinnön mukaisesta palkista 10. Tässä pitkänomaisen palkin 10 yhteen kulmaan kiinnitetty kaavari 12. Kaavari 12 voi muodostua sinänsä tunnetunlaisesta teräpitimestä ja sen yhteyteen järjestetystä 10 terästä, jolla kaavitaan terää vasten pyörivän telan 11 pintaa. Telasta 11 siirtyy terän ja pitimen 12 kautta palkkiin 10 heräte, jonka johdosta palkin 10 ominaistaajuuden olisi edullista olla koneen synnyttämän herätetaajuuden yläpuolella.

15 Keksinnön mukaiseen palkkiin 10 on kiinnitetty valittuun kohtaan palkin 10 pinnalle 10.1 ainakin yksi pitkänomainen jäykiste 13.1, 13.2, 13.3, 13.4 palkin 10 ominaistaajuuden nostamiseksi verrattuna peruspalkkiin ilman jäykisteitä. Jäykisteen 13.1 - 13.4 kiinnityskohta palkin 10 pinnalla 10.1 - 10.4 voidaan 20 määrittää esimerkiksi laskennallisiin tarkasteluihin tai koke- musperäiseen tietoon perustuen. Erään sovellusmuodon mukaan jäykiste 13.1 - 13.4 voi muodostua pääasiassa esimerkiksi : hiilikuitulu j itekomposiitista . Esimerkiksi hiilikuituluj ittei- • · ; silla komposiiteilla voidaan päästä jopa terästä korkeampiin

* * I

25 kimmomoduliarvoihin. Tällaisia komposiitteja voidaan valmistaa esimerkiksi pultruusioprosessilla, jolloin ne ovat tässä tapauk- > · sessa rakenteeltaan yhdensuuntaista hiilikuitua. Myös muiden . riittävän suuret kimmomoduuliominaisuudet omaavan materiaalin käyttö saattaa tulla kyseeseen. Eräinä esimerkkeinä muista 30 tällaisista mahdollisesti sopivista materiaaleista voidaan ·: mainita PBZO (poly benzobisoxazole-1,4-phenylene), UHMWPE (Ultra • High Molecular Weight Polyethylene) ja erilaiset grafiittikui- ; *4| tuihin perustuvat materiaalit. Lisäksi kyseeseen saattaa tulla myös tietyt aromaattiset polyamidikuidut (esimerkiksi Kevlar™). 35 6 115474

Hiilikuitulujitekomposiittijäykisteitä 13.1 voi olla järjestettynä palkkiin 10 ainakin sen yhdelle sivulle 10.1 ainakin yksi kappale. Jäykiste 13.1 voi olla myös pitkänomainen ja kiinnitettynä palkkiin 10 yhdensuuntaisesti palkin 10 pituussuunnan 5 kanssa. Erään edullisen sovellusmuodon mukaan jäykiste 13.1 voi olla kiinnitettynä palkkiin 10 oleellisesti sen heikoimman taivutusjäykkyyden määräämän suunnan mukaisesti, joka vastaa kuvassa 1 jäykistettä 13.1. Tämän suunnan lisäksi kuvassa 1 esitetyssä palkissa 10 on yksi jäykiste 13.2 - 13.4 palkin 10 10 joka sivulla 10.2 - 10.4.

Jäykisteen 13.1 vahvuus voi olla erään sovellusmuodon mukaan esimerkiksi välillä 2-20 mm, edullisesti 3-12 mm. Yleensäkin edullinen vahvuus voi määräytyä halutun ominaistaajuuden lisäyk-15 sen perusteella, joka voi olla esimerkiksi 5 - 30%. Jäykisteen 13.1 leveys voi olla esimerkiksi 30 - 150 mm, edullisesti 30 -100 mm. Jäykisteen 13.1 mielekäs leveys voi olla maksimissaan esimerkiksi puolet palkin 10 sivun 10.1 leveydestä. Liiallisesta jäykisteen 13.1 leveydestä saattaa aiheutua esimerkiksi käsitel-20 tävyysongelmia jäykistettä 13.1 asennettaessa, sillä esimerkiksi .··. pultruusioprosessilla valmistetussa jäykisteessä 13.1 on vain pituussuuntaisia lu j itekuitu j a. Tästä johtuen jäykiste 13.1 : voikin katketa hyvin helposti poikittaissuunnassa.

;>_.t 25 Kuvissa 2 ja 3 esitetään eräs toinen sovellusmuoto keksinnön mukaisesta palkista 10. Tässä palkin 10 kullekin sivulle 10.1 -10.4 on kiinnitetty kaksi jäykistettä 13.1' - 13.4', 13.1'' -, 13.4''. Nyt jäykisteet ovat lähellä palkin 10 nurkkia. Kuvissa näkyy myös palkin 10 kannakointiakseli 14, josta palkkia 10 !’ 30 kannatellaan sen päistä. Kuviin 2 ja 3 viitataan vielä myöhemmin ·; laskuesimerkin muodossa.

>,j Kuvassa 4a on esitetty eräs toinen sovellusmuoto keksinnön mukaisesta jäykisteestä 13.5. Tässä jäykiste 13.5 on muodostettu 35 useasta toisiinsa liitetystä hiilikuitulujitekomposiittiliuskas-ta 15.1 - 15.3, jotka on liitetty toisiinsa esimerkiksi liimauk- 7 115474 sella. Liuskoja 15.1 - 15.3 voi olla päällekkäin esimerkiksi kaksi kappaletta tai useampia. Edelleen itse jäykiste 13.5 voidaan kiinnittää palkkiin 10 esimerkiksi jälkiasennuksena liimauksella 16. Eräitä esimerkkejä liimoista ovat modifioitu 5 epoksiliima tai kaksi tai useampi komposiittiliima.

Peruspalkkimateriaalit, joihin keksintöä voidaan soveltaa, eivät ole mitenkään rajoitetut. Palkki 10 voi olla esimerkiksi rakenneterästä, ruostumatonta / haponkestävää terästä tai mahdolli-10 sesti myös komposiittia. Palkin 10 pinta voi olla hiukan karhea, jotta liimauksesta saadaan pitävä. Esimerkiksi paperikoneen kuivatusosalla ei palkki 10 juurikaan altistu ongelmallisille kemikaaleille, jotka saattaisivat haitata liimauksen pitävyyttä. Vesihöyryllä ja kuumuudella ei juurikaan ole vaikutusta jäykis-15 teen 13.1 paikoillaan pysyvyyteen.

Kuvissa 4a ja 4b esitetään eräitä edullisia sovellusmuotoja keksinnön mukaisesta jäykisteestä 13.5, 13.6. Tässä jäykisteet 13.5, 13.6 on sovitettu muodoltaan juohevaksi liankerääntymisen 20 ehkäisemiseksi.

•

Kuvassa 4a juohevuus saadaan aikaan usean eri levyisen jäykiste-.·. : profiilin 15.1 - 15.3 järjestämisellä päällekkäin palkkiin 10, : .·. jossa alinna on levein profiili 15.3 ja josta ulkonevasti 25 profiilien 15.2, 15.1 leveydet kapenevat. Profiilit 15.1 - 15.3 t · ,···# ovat leveyssuunnassa tosiinsa nähden keskitetysti, jolloin niiden reunat muodostavat juohevan portaittaisen muodon.

Kuvassa 4b jäykisteen 13.6 juoheva muoto saadaan aikaan jäykis-*!’ 30 teen poikkileikkausmuotoilulla esimerkiksi pyramidimaiseksi.

*. Erilaiset pyöristetyt ja viistetyt yleensäkin likaa keräämättö- 1 ’ mät reunat ovat mahdollisia, kuin myös jyrkkien reunojen pyöris- täminen esimerkiksi jollain sopivalla täytemassalla.

» · 35 Vielä erään edullisen sovellusmuodon mukaan jäykisteeseen 13.3 voidaan järjestää varmistussovitelma 17 sen kiinnityksen varmis- 8 115474 tamiseksi palkkiin 10 (kuva 1). Varmistussovitelma voi muodostua esimerkiksi "henkselöinneistä" 17 tai vastaavista jäykisteen 13.3 palkkiin 10 varmistavista sidoksista, joita on järjestetty yksi tai useampia palkin 10 pituussuunnassa. Sidokset 17 sitovat 5 jäykisteen 13.3 varmasti paikoilleen, jolloin tarve jäykisteiden 13.3 jälkikiinnittämiseen pienenee oleellisesti, joka yleensä on hankalasti suoritettavissa palkkien 10 ahtaissa sijoitusposi-tioissa ja yleensäkin koneen käydessä.

10 Keksinnön mukaisen jäykisteen 13.1, 13.1', 13.1'' jäykkyys voi olla esimerkiksi 150 - 700 GPa, jopa ylikin. Hakemuksen tekemishetkellä ovat tunnettuja materiaalit, joiden jäykkyys voi olla jopa luokkaa 600 - 700 GPa. Kuhunkin palkkiin 10 kiinnitettävän jäykisteen 13.1, 13.1', 13.1'' jäykkyys voidaan valita 15 kuhunkin tilanteeseen tarkoituksenmukaisimmalla tavalla. Valintaprosessissa kriteerit voivat määräytyä esimerkiksi kulloisestakin jäykistystarpeesta ja toisaalta myös jäykisteen hinnasta. Eräs kriteeri jäykisteen edulliselle jäykkyydelle on itse palkin 10 kimmomoduuli, joka esimerkiksi teräksisen palkin 10 tapauk-20 sessa on luokkaa 200 GPa. Tällöin eräs esimerkki jäykisteen 13.1, 13.1', 13.1'' edullisesta kimmomoduulin arvosta voi olla sen pituussuuntaan 200 - 400 (500) GPa, riippuen esimerkiksi .·. : palkin 10 parametrista ja sen sijoituspositiosta.

» 1 · » » · v. 25 Edellisiin sovellusesimerkkeihin viitaten, keksintö koskee myös ^ menetelmää paperi tai kartonkikoneella pitkänomaisen poikittais- palkin 10 ominaistaajuuden nostamiseksi, jolla palkilla 10 . kannatellaan koneen 11 yhteydessä olevaa toimielintä tai laitet- ta 12. Käydessään kone synnyttää värähtelyä ainakin yhdellä K 30 pääherätetaajuudella, joka välittyy palkkiin 10. Palkin 10 : ominaistaajuus on pääherätetaajuuden yläpuolella.

• · »

Keksinnön mukaisessa menetelmässä palkkia 10 jäykistetään sen t ominaistaajuuden nostamiseksi ainakin yhdellä valittuun kohtaan 35 kiinnitetyllä pitkänomaisella jäykisteellä 13.1, 13.1’, 13.1''. Erään sovellusmuodon mukaan jäykiste 13.1, 13.1', 13.1'' voi 9 115474 muodostua pääasiassa hiilikuitulujitekomposiitista. Eräs esimerkki tällaisesta hiilikuitulujitekomposiitista on Exel Oyj:n valmistama Extens™ -nimikkeellä tunnettu jäykistelista. Myös muiden riittävän suuret kimmomoduuliominaisuudet omaavan materi-5 aalin käyttö saattaa tulla kyseeseen.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä jäykistystä suoritetaan ainakin palkin 10 heikoimman taivutusjäykkyyssuunnan mukaan. Palkkia 10 voidaan jäykistää keksinnön mukaisessa menetelmässä 10 jäykisteellä 13.1, 13.1', 13.1* * , jonka jäykkyys on esimerkiksi 150 - 700 GPa, edullisesti yli 200 GPa.

Jäykiste 13.1, 13.1', 13.1'' voidaan kiinnittää palkin 10 yhteyteen liimaamalla. Liimausta suoritettaessa palkin 10 pinta 15 on syytä puhdistaa, jotta kiinnityksestä saataisiin mahdollisimman luotettava.

Vielä lisäksi keksintö koskee myös hiilikuitulujitekomposiitin käyttöä paperi- tai kartonkikoneen yhteyteen järjestetyn pit-20 känomaisen poikittaispalkin 10 ominaistaajuuden nostamisessa.

:. Keksinnön mukainen järjestely soveltuu erityisen hyvin palkkien 10 jälkijäykistämiseen esimerkiksi tuotantoympäristössä. Tällöin ,·, : jäykisteen 13.1 kiinnittäminen palkkiin 10 voidaan suorittaa : ,·# jopa itse palkkia 10 irrottamatta paperi- tai kartonkikoneesta.

.* 25 Toisaalta jäykiste 13.1, 13.1', 13.1'' voidaan kiinnittää palkkiin 10 myös sen ollessa irrotettuna paperi- tai kartonkikoneesta. Erityistä etua keksinnöllä saavutetaan teräspalkkien . tapauksessa.

I » · » » · * » * « 'V 30 Seuraavaksi esitetään vielä eräs laskennallinen suuntaa antava •| esimerkki keksinnön mukaisella palkin jäykistämisellä aikaan saaduista tuloksista. Palkki on mallinnettu 3D-solidielementeil-,· lä ja jäykisteliuskat on mallinnettu laminaattikuorina. Akseli- tappi mallinnettiin palkkina ja liitettiin sidosyhtälönä raken-35 teen päätyyn.

10 115474

Reunaehtoina laskennassa käytettiin symmetriareunaehtoja keskellä ja tuentaa akselitapin päässä (kuva 3), koska oltiin kiinnostuneita vain kahdesta alimmasta ominaismuodosta, jotka ovat symmetrisiä keskitason suhteen. Laskuesimerkit perustuvat 5 kuvissa 2 ja 3 esitettyihin sovellusmuotoihin, joissa käytetään kahdeksaa jäykistys kohtaa, jolloin yhdellä palkin sivulla on jäykiste kahdessa kohtaa.

Esimerkkitapauksessa (suunnat esitetty kuvassa 1) käytettiin 10 seuraavanlaisia muuttuja-arvoja:

Kaapimen pituus 7000 mm

Paino 780 kg

Telan halkaisija 510 mm

Koneen nopeus 30 m/s.

15

Telan pyörimistaajuus 18,7 Hz

Palkin jaksoluku 1. I GY 17,6 Hz

Palkin jaksoluku 2. I GX 23,7 Hz

Palkin taipuma 1. I GY -0,85 mm 20 Palkin taipuma 2. I GX -0,31 mm

Teräpaineen aiheuttama taipuma 1. I GY -0,04 mm

Teräpaineen aiheuttama taipuma 2. I GX -0,04 mm * « : Taipuma terävoiman suuntaan -0,05 mm • t · > · * > 1 •$ 25 Taajuuden kasvu hiilikuitulujitejäykisteellä. Referenssi on fl = 18,17 Hz ja f2 = 21,71 Hz.

# · 35 i t = jäykisteen vahvuus '7! El = jäykisteen kimmomoduuli ; 30 \ Laskuesimerkki 1.1: (yksi liuska) ”1 t = 6 mm El = 150 GPa ,· fl = 18,80 Hz taajuuden kasvu = +3,5 % f2 = 22,31 Hz taajuuden kasvu = +2,7 % 11 115474

Laskuesimerkki 1.2: (sama kimmomoduli El kuin l.lrssä, mutta 2 liuskaa päällekkäin) t = 12 mm El = 150 GPa 5 fl = 19,27 Hz taajuuden kasvu = +6,0 % f2 = 22,76 Hz taajuuden kasvu = +4,8 %

Laskuesimerkki 2.1: t = 6 mm El = 400 GPa 10 fl = 20,24 Hz taajuuden kasvu = +11,4 % f2 = 23,81 Hz taajuuden kasvu = +9,7 %

Laskuesimerkki 2.2: (sama kimmomoduli El kuin 2.1:ssä, mutta 2 liuskaa päällekkäin) 15 t = 12 mm El = 400 GPa fl = 21,62 Hz taajuuden kasvu = +19,0 % f2 = 25,15 Hz taajuuden kasvu = +15,8 %

Erot referenssitaajuuksissa fl = 18,17 Hz vs. 18,7 Hz ja f2 = 20 21,71 Hz vs. 23,7 Hz johtuvat siitä, että jälkimmäiset arvot on :1 laskettu kaavinsuunnittelun käyttämällä laskentamenetelmällä, • · ♦ . : jossa kaapimen pidin on mukana rakenteessa, f2 -suunta ei olisi « : tarvinnut välttämättä jäykistettä lainkaan, koska se täytti ·. ">20% kriteerin" jo ilman jäykisteitäkin. Hiilikuitulujitepro- ·, 25 fiilit lisättiin FEM-malliin, josta pitimet puuttuivat. On • huomattava, että vaikka edellä olevat esimerkkilaskelmat ovat viitteellisiä, ne osoittavat kuitenkin riittävällä tarkkuudella . keksinnön toimivuuden.

• t · t 30 On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät » : kuvat on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan esillä olevaa ‘ keksintöä. Keksintöä ei siten ole rajattu pelkästään edellä • esitettyihin tai patenttivaatimuksissa määriteltyihin suoritus- '+ muotoihin, vaan alan ammattimiehelle tulevat olemaan ilmeisiä 35 monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnokset, jotka ovat 12 115474 mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. 1 i % « · * • ·

Claims (18)

115474

1. Pitkänomainen poikittaispalkki (10) paperi- tax kartonkiko-neessa, joka palkki (10) on sovitettu koneen yhteyteen (11) 5 kannattelemaan toiminnallista elintä tai laitetta (12) ja johon palkkiin (10) kohdistuu paperi- tai kartonkikonetta käytettäessä pääherätetaajuus, jolloin palkin (10) ominaistaajuus on sovitettu herätetaajuuden yläpuolelle, tunnettu siitä, että palkkiin (10) on kiinnitetty valittuun kohtaan ainakin yksi pitkänomainen 10 jäykiste (13.1, 13.1', 13.1'') palkin (10) ominaistaajuuden nostamiseksi verrattuna peruspalkkiin ilman jäykisteitä, jossa jäykisteen (13.1, 13.1', 13.1'') jäykkyys on 150 - 700 GPa, edullisesti yli 200 GPa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen palkki (10), tunnettu siitä, että jäykiste (13.1, 13.1', 13.1'') on kiinnitetty palkkiin (10) ainakin sen yhdelle sivulle (10.1).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen palkki (10), tunnettu 20 siitä, että jäykiste (13.1, 13.1', 13.1'') on kiinnitetty j’-t# palkkiin (10) oleellisesti palkin (10) heikoimman taivutusjäyk- .. kyyden määräämän suunnan mukaisesti.

• · : ·. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen palkki (10), • ·* 25 tunnettu siitä, että jäykisteen (13.1, 13.1', 13.1'') vahvuus on * • ·φ 2-20 mm, edullisesti 3-12 mm. • < ·

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen palkki (10), 7.‘ tunnettu siitä, että jäykisteen (13.1, 13.1', 13.1'') leveys on 7* 30 30 - 150 mm, edullisesti 30 - 100 mm.

' · 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen palkki (10), •,* tunnettu siitä, että jäykiste (13.5) on muodostettu useasta toisiinsa liitetystä kerroksesta (15.1 - 15.3). » i 115474

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen palkki (10), tunnettu siitä, että jäykiste (13.5) on sovitettu muodoltaan juohevaksi liankerääntymisen ehkäisemiseksi.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen palkki (10), tunnettu siitä, että jäykiste (13.5) on kiinnitetty palkin (10) yhteyteen liimauksella (16), kuten esimerkiksi epoksiliimalla.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen palkki, tunnettu 10 siitä, että jäykisteeseen (13.6) on sovitettu varmistussovitelma (17) sen kiinnityksen varmistamiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 1-9 mukainen palkki (10), tunnettu siitä, että jäykiste (13.1, 13.1', 13.1'') muodostuu pääasiassa 15 hiilikuituluj itekomposiitista.

11. Menetelmä paperi tai kartonkikoneella pitkänomaisen poikit-taispalkin (10) ominaistaajuuden nostamiseksi, jolla palkilla (10) kannatellaan koneen (11) yhteydessä olevaa toimielintä tai 20 laitetta (12) ja joka kone käydessään synnyttää värähtelyä ainakin yhdellä pääherätetaajuudella ja jota värähtelyä välittyy palkkiin (10), jonka ominaistaajuus on pääherätetaaj uuden : yläpuolella, tunnettu siitä, että palkkia (10) jäykistetään sen ·. ominaistaajuuden nostamiseksi ainakin yhdellä valittuun kohtaan ·. 25 kiinnitetyllä pitkänomaisella jäykisteellä (13.1, 13.1', •t 13.1''), joka jäykisteen (13.1, 13.1', 13.1'') jäykkyys on 150 -

700 GPa, edullisesti yli 200 GPa. • *

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että jäykistystä suoritetaan ainakin palkin (10) heikoimman *: taivutusjäykkyyssuunnan mukaan.

*.· 13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäykiste (13.1, 13.1', 13.1' ' ) muodostuu pääasiassa i t 35 hiilikuituluj itekomposiitista. 115474

14. Patenttivaatimuksen 11 - 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäykiste (13.1, 13.1', 13.1'') kiinnitetään palkin (10) yhteyteen liimaamalla.

15. Patenttivaatimuksen 11 - 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäykiste (13.1, 13.1', 13.1'') muodostetaan kerrostamalla päällekkäin ainakin kaksi jäykisteliuskaa (15.1 - 15.3) .

16. Patenttivaatimuksen 11 - 15 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että jäykiste (13.1, 13.1', 13.1'') kiinnitetään palkin (10) yhteyteen palkin (10) ollessa paikoillaan paperi- tai kartonkikoneessa.

17. Patenttivaatimuksen 11 - 15 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että jäykiste (13.1, 13.1', 13.1'') kiinnitetään palkin (10) yhteyteen palkin (10) ollessa irrotettuna paperi- tai kartonkikoneesta.

18. Hiilikuitulujitekomposiitin käyttö paperi- tai kartonkiko-20 neen pitkänomaisen poikittaispalkin (10) ominaistaajuuden nostamiseen. i i a • · • · a » t • · « » · i > t a » 115474