FI120216B - Menetelmä paperi-/kartonki- tai jälkikäsittelykoneen taipumakompensoidun kuumennettavan telan voitelemiseksi - Google Patents

Description

Menetelmä paperi-/kartonki- tai jälkikäsittelykoneen taipumakompensoidun kuumennettavan telan voitelemiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä paperi-/kartonki- tai jälkikä-5 sittelykoneen taipumakompensoidun kuumennettavan telan voitelemiseksi, johon telaan kuuluu sisäakseli, jossa on sylinteri mä inen keskiosa, jonka kummassakin aksiaalisessa päässä on akselitappi, jota keskiosaa ympäröi säteittäisellä välyksellä ulkovaippa, jossa ulkovaipassa on sen aksiaalisissa päissä säteittäisesti sisäänpäin ulottuvat päätylaipat, jotka on sovitettu vas-10 taavan akselitapin ympärille, jossa telassa kuumennusväliaine kierrätetään telan ulkopuolisesta ku u men n usvä Naineen kierrosta sisäakselin sisäosan kautta sisäakselin keskiosan ulkopinnan ja ulkovaipan sisäpinnan väliseen kuu-mennusväliainetilaan ja sieltä takaisin sisäakselin sisäpuolelle ja takaisin telan ulkopuoliseen kiertoon, jossa telassa sisäakselin keskiosan ulkopinta tai ulko-15 vaipan sisäpinta on bombeerattu, jolloin telan ulkovaipan sisäpinta asettuu kuormitettuna kontaktiin sisäakselin ulkopinnan kanssa olennaisesti koko aksiaaliselta pituudeltaan.

Useissa paperi-/kartonki- tai jälkikäsittelykoneen osissa koneen telat tulevat 20 kuormitetuiksi siten, että kuormitus saa aikaan teloissa taipumia. Nippitelojen tapauksessa taipumat vaikuttavat nippikuormituksen tasaisuuteen ja ohjaus-telojen tapauksessa ohjattavan nauhan kireyden tasaisuuteen. Ohjausteloja käytetään mm. kuiturainan, kudosten ja metallihihnakalanterin metallihihnan ohjaamiseen.

25

Niissä tapauksissa, missä taipumat kasvavat liiallisen suuriksi tulee taipumia kompensoida epätasaisen kuormituksen vähentämiseksi. Tunnettua tekniikkaa on käyttää ns. taipumakompensoituja teloja tai yksinkertaisesti käyttää teloissa bombeerausta, jolloin telan halkaisijaprofiililla korjataan telan taipu-30 maviivan aiheuttama kuormitusero. Bombeerausta ei kuitenkaan voi käyttää kudosten tai metallihihnan ohjaustelassa, koska tällöin halkaisijaerojen tuot- 2 tamat pintanopeuserot telassa aiheuttavat kudosten tai metallihihnan nopeaa kulumista. Paperikoneen kudoksia varten on kehitetty ns. keskeltä tuettu tela, jossa tela on jaettu sisäakseliin ja ulkovaippaan ja ulkovaippa on tuettu keskiosaltaan sisäakseliin. Tässä tapauksessa ulkovaippa taipuu kuormitetta-5 essa siten, että muiden telojen taipuman aiheuttama kireysero tasoittuu.

Metallihihnakalanterin hihnan ohjausteloja ei kuitenkaan voida tehdä keskeltä tuettuina teloina, koska hihnan kuormitus on liian suuri ja teloja on kyettävä lämmittämään. Tämä on ratkaistu tekemällä tela siten, että se on jaettu sisä-10 akseliin ja vaippaan ja sisäakselin ulkopinta tai vaipan sisäpinta on bombee-rattu. Tällöin telan ulkovaippa vierii sisäakselin pinnalla vapaasti ja kuormitettaessa sisäakselin taipuman ansiosta ulkovaippa asettuu koko aksiaaliselta pituudeltaan kontaktiin sisäakselia vasten. Akselin ja vaipan välisessä tilavuudessa kulkee telaa lämmittävä väliaine, edullisesti lämmönsiirtoöljy.

15

Kuviossa 1 on esitetty eräs tällainen taipumakompensoitu tela, joka on hakijan aiemmassa suomalaisessa patenttihakemuksessa FI20065824 esitetyn mukainen. Tela 10 käsittää akselin 12, joka muodostuu sylinterin muotoisesta keskiosasta 12c ja keskiosan 12c molemmissa päädyissä olevista akselita-20 peistä 12a, 12b, jotka on laakeroitu päätylaakereihin 13a, 13b. Akselin 12 keskiosa 12c on bombeerattu ja sen päälle on sovitettu sylinterimäinen vaippa 11, joka on tuettu molemmista päädyistään päätykappaleiden 20a, 20b välityksellä akselin 12 keskiosan 12c päätyihin. Kukin päätykappale 20a, 20b on kiinnitetty pulteilla 21b vaipan 11 päätyihin. Kukin päätykappale 20a, 20b 25 on lisäksi tiivistetty tiivisteillä 31a, 31b vaipan 11 päätyyn ja tiivisteillä 30a, 30b akselitappiin 12a, 12b. Kukin päätykappale 20a, 20b on sovitettu siten akselitapin 12a, 12b ympärille, että sovitus sallii pienen radiaalisuuntaisen liikkeen. Päätykappaleet 20a, 20b liikkuvat vaipan 11 mukana hieman radiaa-lisuunnassa akselitappeihin 12a, 12b nähden tilanteessa, jossa vaippaan 11 30 kohdistuu ulkopuolinen kuormitus.

3

Telan 10 yhden pään akselitapin 12b kautta on muodostettu ensimmäinen kanava 40, joka ulottuu akselin suuntaisesti välimatkan päähän telan vastakkaisen pään päätykappaleesta 20a, jossa se haarautuu useiksi radiaalisuun-taisiksi kanaviksi 41. Nämä radiaalisuuntaiset kanavat 41 avautuvat akselin 5 12 keskiosan 12c ja vaipan 11 väliseen tilaan. Akselitapin 12b kautta on li säksi muodostettu toinen kanava 50, joka ympäröi ensimmäistä kanavaa 40 ja joka ulottuu aksiaalisuuntaisesti akselitapin 12b kohdalla olevan päätykappaleen 20b sisäpuolelle, jossa se haarautuu radiaalisuuntaisiksi kanaviksi 51. Myös nämä radiaalisuuntaiset kanavat 51 avautuvat akselin 12 keskiosan 12c 10 ja vaipan 11 väliseen tilaan. Ensimmäistä kanavaa 40 myöten voidaan syöttää öljyä akselin 12 keskiosan 12c ja vaipan 11 väliseen tilaan 42 lähelle vastakkaista päätykappaletta 20a, josta öljy johdetaan akselin 12 keskiosan 12c ulkopinnassa olevia uria myöten takaisin kohti päätykappaletta 20b, josta se ohjataan pois telasta toista kanavaa 50 myöten. Ensimmäinen kanava 40 voi 15 muodostua putkesta.

Telasta 10 tulee akselin 12 keskiosan 12c bombeerauksen seurauksena tai-pumakompensoitu. Kuormittamattomassa tilanteessa vaipan 11 sisäpinta on kiinni akselin 12 keskiosan 12c ulkopinnassa keskiosan 12c keskikohdalla, 20 mutta keskiosan 12c päädyissä on pieni rako vaipan 11 sisäpinnan ja akselin keskiosan 12c ulkopinnan välillä. Kun telan vaippaa 11 kuormitetaan ulkoapäin esim. toisella telalla akselin 12 keskiosa 12c alkaa taipua keskeltä ja määrätyssä kuormituksessa sisäakselin taipuma on sen suuruinen, että ulkovaipan 11 sisäpinta tulee koko matkaltaan kiinni sisäakselin 12 keskiosan 12c 25 ulkopintaan, jolloin vaipan 11 ulkopinta on kuormituskohdassa suora. Telan bombeeraus voidaan mitoittaa siten, että vaipan 11 ulkopinnasta tulee suora halutuissa kuormitusolosuhteissa.

Telan pintanopeus on vakio, koska vaippa voidaan valmistaa ulkomitoiltaan 30 tasahalkaisijaisena putkena. Tällöin ulkopinnan ja metallihihnan väliseen kontaktiin ei muodostu luistoa. Sen sijaan vaipan 11 sisäpinnan ja sisäakselin 12 4 keskiosan ulkopinnan väliseen kontaktiin muodostuu bombeerauksen aiheuttamana luistoa ja tämä kontakti vaatii voitelua. Koska telaa on prosessivaa-timusten vuoksi kyettävä lämmittämään yli 200 °C lämpötiloihin, ei lämmön-siirtoöljyn voitelukyky (viskositeetti) ole riittävän hyvä.

5

Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada menetelmä, jolla tällaisen tai puma kompensoidu n telan vaippaosan sisäpinnan ja sisäakselin ulkopinnan välinen kontakti saadaan voideltua luotettavasti. Tämän päämäärän saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, 10 että menetelmässä käytetään kuumennusväliainetta, johon on lisätty kiinteää voiteluainetta.

Lämmönsiirtoon käytetty kuumennusväliaine, edullisesti öljy, lisäaineistetaan kiinteällä voiteluaineella, joka sekoitetaan öljyyn pulverimuodossa. Lisäaineen 15 pitoisuutena käytetään 1 - 5 tilavuus-%. Lisäaineena voidaan käyttää esim. volframidisulfidi- (WS2), molybdeenidisulfidi- (MoS2) tai grafiittijauheita. Vie-rintätilanteessa öljyssä oleva voiteluaine valssautuu vierintäpintaan kiinni täyttäen pinnan karheustilavuuden estäen siten rajavoitelutilanteen syntymisen. Lisäksi pintaan syntyy ohut voiteluaineen muodostama kalvo, jonka leik-20 kauslujuus on pieni. Liu kuti lanteessa pinnan päällä oleva voiteluainekalvo leikkautuu ja tällöin sisäakselin ja vaipan materiaalin leikkauslujuus ei ylity. Pinnasta irtoava lisäaine ajautuu takaisin öljykiertoon ja öljykierrossa oleva aine kiinnittyy vierintäkosketuksessa uudelleen pintaan.

25 Em. voiteluaineet ovat kemiallisesti inerttejä hyvin korkeisiin lämpötiloihin asti, jolloin ne eivät vaikuta perusöljyn ominaisuuksiin. Ne eivät myöskään liukene öljyyn vaan ne pysyvät öljyn seassa pieninä partikkeleina. Tästä syystä on edullista, että partikkelien koko on pieni, edullisesti alle n. 1,5 mikro-metriä. Öljylämmitysjärjestelmän kyseessä ollessa partikkelien liukenematto-30 muus ei kuitenkaan aiheuta ongelmia, koska järjestelmä ei edullisesti sisällä säiliötä, jossa partikkelit pääsisivät erottumaan öljystä vaan öljy kiertää jät- 5 kuvasti järjestelmässä. Putkistosuunnittelussa tulee kuitenkin ottaa huomioon, ettei putkistoon rakenneta alaspäin osoittavia haaroja joissa virtausnopeus on pieni, esim. alle noin 0,2 m/s. Näissä tilanteissa kiinteät partikkelit pääsevät laskeutumaan putken pohjalle ja voivat aiheuttaa putken tukkeu-5 tumisen ja lisäksi öljyn voiteluainepitoisuus laskee.

Claims (4)

6

1. Menetelmä paperi-/kartonki- tai jälkikäsittelykoneen taipumakompensoi-dun kuumennettavan telan voitelemiseksi, johon telaan kuuluu sisäakseli 5 (12), jossa on sylinterimäinen keskiosa (12c), jonka kummassakin aksiaali sessa päässä on akselitappi (12a, 12b), jota keskiosaa ympäröi säteittäisellä välyksellä ulkovaippa (11), jossa ulkovaipassa on sen aksiaalisissa päissä sä-teittäisesti sisäänpäin ulottuvat päätylaipat (20a, 20b), jotka on sovitettu vastaavan akselitapin (12a, 12b) ympärille, jossa telassa kuumennusväliaine 10 kierrätetään telan ulkopuolisesta kuumennusväliaineen kierrosta sisäakselin sisäosan kautta (40, 41) sisäakselin keskiosan ulkopinnan ja ulkovaipan sisäpinnan väliseen kuumennusväliainetilaan (42) ja sieltä takaisin sisäakselin sisäpuolelle (51) ja takaisin (50) telan ulkopuoliseen kiertoon, jossa telassa sisäakselin keskiosan (12c) ulkopinta tai ulkovaipan (11) sisäpinta on bom-15 beerattu, jolloin telan ulkovaipan sisäpinta asettuu kuormitettuna kontaktiin sisäakselin ulkopinnan kanssa olennaisesti koko aksiaaliselta pituudeltaan, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään kuumennusväliainetta, johon on lisätty kiinteää voiteluainetta.

2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä voitelu aine lisätään pulverimuodossa.

3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että voiteluaine valitaan ryhmästä, johon kuuluu volframidisulfidi- (WS2), molybdeenidisulfidi- 25 (MoS2) ja grafiittijauhe.

4. Jonkin vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että kiinteää voiteluainetta lisätään 1-5 tilavuus-% kuumennusväliaineen määrästä. 7