FI115994B

FI115994B - Vaimennus

Info

Publication number: FI115994B
Application number: FI20000029A
Authority: FI
Inventors: Pekka Koivukunnas
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2005-08-31
Also published as: FI20000029A; AU2683601A; WO2001050030A1; DE10194789T1; FI20000029A0

Description

i 1 b99 · ,

VAIMENNUS

Tekniikan tausta 5

Keksintö liittyy paperikoneisiin ja koskee telojen värähtelyn vaimennusta. Keksintöä voidaan käyttää erityisesti suurella nopeudella toisiaan vasten pyörivien telojen värähtelyn vaimentamiseksi esimerkiksi kalantereissa.

10 Paperin valmistuksessa käytetään pyöriviä teloja, joiden kautta paperiraina johdetaan. Telojen värähtely voi muodostaa ongelmia varsinkin kun pyritään käyttämään yhä suurempia nopeuksia. Ongelmia syntyy erityisesti nippiteloilla, joita käytetään esimerkiksi paperirainan märkäpuristuksessa, päällystyksessä, kalanteroinnissa ja rullauksessa. Värähtely lyhentää telojen ikää, lisää energian kulutusta, aiheuttaa 15 melua ja huonontaa paperin laatua.

Nipissä saattaa olla kosketuksessa metalli-/polymeeritela, metalli-/paperitela, metal-li-/metallitela, polymeeri-/polymeeritela, metallitela/hihna jne. Kalanteriteloilla voidaan käytttää esimerkiksi erilaisia suhteellisen pehmeitä pinnoitteita, kuten muoveja, 20 jotka voivat värähtelyn vuoksi vaurioitua hyvinkin nopeasti. Tällöin pinnoite voi erityisesti aallottua telan kehän suunnassa. Epätasaisuudet siirtyvät luonnollisesti • paperiin. Pinnoite voi myös irrota telasta. Erityisesti kalanteriteloilla värähtely si- : nänsä voi myös aiheuttaa epätasaisuutta paperin laatuun. Värähtelyongelmien elimi- ,···.' noimiseksi vaaditaan yhä tarkempaa telojen valmistusta ja varsinkin tasapainotusta.

25 ;;;* Värähtelyn vaimentamiseksi on käytetty telan akselin tukipisteisiin vaikuttavia esi merkiksi laakeripesään sijoitettuja mekaanisia vaimentimia.

* · «

On myös ehdotettu käytettäväksi telan vaipan sisäpuolisia hydraulisia vaimentimia.

* · ♦ 30 Eräs tällainen laitteisto on esitetty US-julkaisussa 5 487 715.

Keksinnön kuvaus ’ * · * * *; * ’ Nyt on keksitty vaatimuksen 1 mukainen menetelmä paperin valmistuksessa käytet- • ".· 35 tävän telan värähtelyn vaimentamiseksi. Keksinnön eräitä toteutustapoja esitetään :' ‘ ’: muissa vaatimuksissa.

2 1 1599/’

Keksinnön mukaisesti vaimennus kohdistetaan vaimennuselimellä telan vaippaan radiaalisesti sen ulkopuolelta. Näin vaimennus saadaan kohdistetuksi haluttuun kohtaan, erityisesti siihen kohtaan, jossa värähtelyn amplitudi on suurin. Normaalisti värähtelyn amplitudi on suurin telan keskellä.

5

Vaimennuselin on parhaiten sellainen, että vaimennusta voidaan säätää. Vaimen-nuselimiä voi olla myös useampia.

Vaimennuselin voi olla telan pintaa koskettava tai siitä irti oleva.

10

Aktiivisessa vaimennuksessa telaan kohdistetaan ulkopuolelta värähtelyä vaimentava voima esimerkiksi magneettikentän tai fluidisuihkun avulla. Tällöin vaimennusta voidaan säätää erityisesti telaan kohdistettavaa vaimennusvoimaa muuttamalla.

15 Passiivisessa vaimennuksessa telan värähtelyenergia poistetaan vaimennuselimen, kuten esimerkiksi telaa vasten painettavan vaimennuselimen, avulla. Vaimennus-voima riippuu tällöin vaimennuselimen ja kontaktipisteen suhteellisesta liiketilasta Vaimennuselin voi olla tuettu omaan kannatusrunkoonsa siten, että tuennassa on vaimennus. Vaimennus voidaan aikaansaada esimerkiksi coulombisella tai viskootti-20 sella kitkalla. Tällöin telan vaimennusta voidaan säätää tuennan vaimennusta muuttamalla. Vaimennus voi olla myös itse telaa vasten olevassa elimessä, jolloin se voi olla esimerkiksi sopivaa kimmoisaa materiaalia, kuten puhdistussientä. Vaimen-·:·. nuselimessä telan värähtelyenergia muuttuu lämmöksi. Vaimennuselintä voidaan · _ . painaa telaa vasten radiaalisella tangolla tai vääntövarrella.

25

Vaimennus voi kohdistua vain osaan telan vaipasta, erityisesti sen keskelle. Tällöin vaimennuselin voi olla sellainen, jota voidaan telan akselin suunnassa siirtää. Vai-mennuselin voi olla myös sellainen, jota voidaan siirtää telan kehän suunnassa. Vaimennuselin voidaan tehdä myös tietyn ohjelman mukaan automaattisesti liikku-30 vaksi.

*Kahden toisiaan vasten pyörivän telan systeemissä vaimennus kohdistetaan parhaiten telojen akselien kautta kulkevan tason suuntaisesti.

' · · · * 35 Telaan liittyy laite värähtelyn mittaamiseksi. Vaimennusta säädetään mittaustulosten : perusteella. Kun käytetään siirrettävää vaimennuselintä, voidaan tällöin vai- ; mennuselimen paikkaa muuttaa. Mittaustulosten perusteella voidaan myös säätää vaimennusominaisuuksia. Säätö voidaan tehdä automaattiseksi. Mittaus voi 3 11 o 9 9 perustua esimerkiksi ultraääni-, laser- tai mikroaaltotekniikkaan. Mittauksella voidaan seurata ajan funktiona värähtelyn amplitudia, taajuutta tai vaihekulmaa.

Mekaaninen telaa vasten painettava vaimennuselin voi samalla toimia telan puhdis-5 timena. Siinä voi olla esimerkiksi puhdistusnesteellä kostutettu sieni. Myös fluidi-suihku, kuten ilmasuihku, voi toimia vaimentimena ja puhdistimena.

Magneettisella puhdistuselimellä ei tarvitse koskea telan pintaan. Se voi toimia myös paperirainan läpi.

10 Värähtelyn vaimennusta voidaan käyttää erityisesti siellä, missä on toisiaan vasten pyöriviä teloja, kuten esimerkiksi märkäpuristuksessa, päällystyksessä, kalanteroin-nissa ja rullauksessa. Esimerkiksi kalenterilla värähtelytaajuudet voivat tyypillisesti olla alueella 100... 1000 Hz. Esimerkiksi päällystysnipissä taajuudet voivat olla vielä 15 matalampia, jopa noin 50 Hz.

Eräitä keksinnön toteutustapoja selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti. Oheinen piirustus kuuluu osana selostukseen. Kuvio esittää edestä päin katsottuna kaavio-maisesti kalenteria, jossa on keksinnön mukainen värähtelyn vaimennus.

20

Kuvan mukaisessa kalanterissa on runkoon laakeroituna alatela 1 ja ylätela 2. ,‘Γ; Ylemmän telan yläpuolella on telojen akselin suuntainen poikkipalkki 3, joka on .·. : kiinnitetty päistään omaan kannatusrunkoonsa. Palkkiin on liitetty telojen akselien kautta kulkevassa tasossa akselien suunnassa liikutettava kelkka 4. Kelkassa on ra-.'!! 25 diaalisesti telaa kohti suunnattu varsi 5. Varren alapäässä on vaimennuselin 6.

Varsi 5 on säädettävä siten, että vaimennuselimen 6 etäisyyttä telasta 2 voidaan '···* muuttaa.

:,..: 30 Vaimennuselin 6 voi olla aktiivinen, kuten sähkömagneetti, jolla telaan kohdistetaan ·**’: magneettikenttä.

... Vaimennuselin 6 voi olla myös passiivinen, kuten telaa vasten oleva mekaaninen :* painin. Tällöin vaimennuselimen tuennassa on voimakas vaimennus, jonka kautta • ’>· 35 telan värähtely muuttuu lämmöksi. Tämän aikaansaamiseksi varsi 5 voi olla esi- : j merkiksi hydraulitoiminen iskunvaimennin.

4 ϊ 1 ‘599

Palkin 3 toiselle puolelle on asennettu samoin poikkisuunnassa liikkuva mittalaite 7, jolla telan värähtelyä, esimerkiksi sen amplitudia, mitataan. Mittalaite on yhdistetty säätöjärjestelmän 8 kautta kelkan 4 ja varren 5 ohjauslaitteistoon. Näin mittalaitteen antaman signaalin mukaan voidaan säätää vaimennuselimen paikkaa ja vaimennus-5 voimaa.

1 * · ' 1 · * · · • · » * · * » i I I * · I · < · i · I t I s * » I I 1 < (

Claims

11599'1

1. Förfarande för att dämpa vibrationen hos en vals som används vid pappers-framställning, varvid valsen har ett nmt hölje sä att valshöljet utsätts för dämpning utanför höljet, kannetecknat av att nägon vibrationsegenskap mäts och dämpningen justeras utgäende frän mätresultaten. 20

1. Menetelmä paperinvalmistuksessa käytettävän telan värähtelyn vaimentamiseksi, jossa telassa on pyöreä vaippa, siten, että telan vaippaan kohdistetaan vaimen- 5 nus vaipan ulkopuolelta, tunnettu siitä, että mitataan jotain värähtelyn ominaisuutta, ja vaimennusta säädetään mittaustulosten perusteella.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, där höljet utsätts för aktiv dämpning. . 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, där höljet utsätts för passiv dämpning. ;;;" 25 4. Förfarande enligt nagot av patentkrav 1... 3, där dämpningen riktas mot valsens ';··* mitt. :: 5. Förfarande enligt nagot av patentkrav 1...4, där vibrationens amplitud, ffek- vens eller fasvinkel mäts. ·:·: 30 • ‘ ; 6. Förfarande enligt nagot av patentkrav 1...5, där vibrationsegenskapen mäts ut- . * . gäende frän ultraljuds-, laser- eller mikroljudsteknik. ’··’ 7. Förfarande enligt nagot av patentkrav 1...6, där dämpningens verkningspunkt, • ;': 35 särskilt parallellt med valsaxeln, ändras i enlighet med mätresultaten. » » » ♦ 11599'1

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa vaippaan kohdistetaan aktiivinen vaimennus. 10

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa vaippaan kohdistetaan passiivinen vaimennus.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1...3 mukainen menetelmä, jossa vaimennus 15 kohdistetaan telan keskelle.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen menetelmä, jossa mitataan värähtelyn amplitudia, taajuutta tai vaihekulmaa.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1...5 mukainen menetelmä, jossa värähtelyn omi naisuutta mitataan ultraääni-, laser- tai mikroaaltotekniikkaan perustuen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1...6 mukainen menetelmä, jossa vaimennuksen : vaikutuskohtaa, erityisesti telan akselin suunnassa, muutetaan mittaustulosten mu- !./ 25 kaan. *;;; ‘ 8. Laitteisto paperikoneessa pyörivän telan (2) värähtelyn vaimentamiseksi, jossa ‘ ’ telassa on pyöreä vaippa, ja jossa laitteistossa on vaimennuselin (6) värähtelyn vai- mennuksen kohdistamiseksi telan (2) vaippaan ulkopuolelta, tunnettu siitä, että lait-30 teistossa on välineet (7) jonkin värähtelyn ominaisuuden mittaamiseksi ja välineet •: * ·: (8, 4, 5) vaimennuksen säätämiseksi mittaustulosten perusteella.

8. Anläggning för att dämpa vibrationen hos en vals (2) som roterar i en pappers-maskin, varvid valsen har ett nmt hölje, och anläggningen innefattar ett dämpnings-organ (6) för att rikta vibrationsdämpningen mot valsens (2) hölje utifrän, känne-tecknad av att anläggningen har organ (7) för att mätä en vibrationsegenskap och 5 organ (8, 4, 5) för att justera dämpningen utgäende frän mätresultaten.

9. Anläggning enligt patentkrav 8, där dämpningsorganet (6) gäller valsens (2 . yta.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, jossa vaimennuselin (6) koskee te-;. ’; lan (2) pintaa. 35 : : ‘: 10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, jossa vaimennuselin (6) on irti telan : ‘": (2) pinnasta. 1 1599/1

10. Anläggning enligt patentkrav 8, där dämpningsorganet (6) inte är i beröring med valsens (2) yta.

11. Anläggning enligt nägot av patentkraven 8...10, där dämpningsorganet (6) är rörligt, exempelvis parallellt med valsaxeln. 15

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8... 10 mukainen laitteisto, jossa vaimennuselin (6) on liikutettavissa, esimerkiksi telan akselin suunnassa.

12. Anläggning enligt nägot av patentkraven 8...11, där dämpningsanläggningen har en valsrengörare.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 8...11 mukainen laitteisto, jossa vaimennuslaitteis-5 tossa on telan puhdistin.

13. Anläggning enligt patentkrav 9 och 12, där rengöraren är en svamp. 20

13. Patenttivaatimusten 9 ja 12 mukainen laitteisto, jossa puhdistin on sieni.

14. Paperirainan kalanteri, jossa on kaksi telaa (1, 2), ja laitteisto ainakin toisen te-10 lan (2) värähtelyn vaimentamiseksi, jossa laitteistossa on vaimennuselin (6) värähtelyn vaimennuksen kohdistamiseksi telan (2) vaippaan sen ulkopuolelta, tunnettu siitä, että kalanterissa on välineet (7) jonkin värähtelyn ominaisuuden mittaamiseksi ja välineet (8, 4, 5) vaimennuksen säätämiseksi mittaustulosten perusteella. 15

14. Pappersbanekalander innefattande tvä valsar (1, 2) och en anläggning för att dämpa vibrationen hos ätminstone den ena valsen (2), varvid anläggningen har ·:·. dämpningsorgan (6) för att rikta vibrationsdämpning mot valsens hölje (2) utifrän, . ·. : kännetecknad av att kalandem har organ (7) för att mätä en vibrationsegenskap och / 25 organ (8, 4, 5) för att justera dämpningen utgäende frän mätresultaten. » t