FI120883B - Tela - Google Patents

Description

Tela

Vais

5 TEKNIIKAN ALA

Keksinnön kohteena on patenttivaatimusten 1 ja 5 johdanto-osien mukainen tela. TEKNIIKAN TASO

10

Rainanvalmistuskoneissa on suuri määrä teloja, jotka kuormituksen vaikutuksesta taipuvat. Taipuma haittaa koneen toimintaa ja sen takia sitä pyritään pienentämään. Taipuma muodostuu sitä suuremmaksi ongelmaksi mitä leveämpi kone on eli mitä pidemmäksi tela muodostuu. Eräs mahdollisuus taipuman vähentämiseksi 15 on suurentaa telan halkaisijaa, jolloin telasta tulee jäykempi. Telan halkaisijan suurentaminen nostaa kuitenkin telan valmistuskustannuksia ja monissa kohteissa telan halkaisijan suurentaminen ei tilasyistä ole mahdollista. Kun telan halkaisijaa ei voida suurentaa, tela on tehtävä jäykemmäksi muulla tavoin.

20 FI-kuulutusjulkaisussa 5002 on esitetty tela, jossa on uiko vaippa ja ontto tai umpinainen sisäakseli. Sisäakselissa on keskiosa, jonka ulkohalkaisija on suurempi kuin sisäakselin muiden osien ulkohalkaisija ja uiko vaippa on yhdistetty kutistamalla sisäakselin keskiosaan. Ulkovaippa koostuu kahdesta putkesta, joissa on sisäpääty ja ulkopääty. Putkien sisähalkaisija on suurempi putkien sisäpäätyjen 25 kohdalla verrattuna muuhun putken osaan, jolloin putkien seinämävahvuus on ohuempi putkien sisäpäätyjen kohdalla. Putkien sisäpäätyjen suurempi sisähalkaisija on yhtä suuri kuin sisäakselin keskiosan ulkohalkaisija ja sisäpäätyjen suuremman sisähalkaisijan omaavien osuuksien yhteenlaskettu pituus aksiaalisuun-nassa on yhtä suuri kuin sisäakselin suuremman ulkohalkaisijan omaavan keski-30 osan pituus aksiaalisuunnassa. Putkien sisäpäädyt on hitsattu yhteen siten, että sisäakselin keskiosa on puristuksessa ulkovaipan ohennetun osan olakkeiden vä- 2

Iissä. Sisäakseli ja uiko vaippa ovat siis tässä ratkaisussa kiinteästi yhdessä. Tällä rakenteella pyritään pienentämään telan taipumaa eli tela tehdään jäykemmäksi.

WO-julkaisussa 01/83884 on esitetty hihnakalanteri, jossa metallihihna on sovitet-5 tu päättymättömäksi lenkiksi johtotelojen avulla. Metallihihna on lisäksi sovitettu kulkemaan kuormitustelan ja vastatelan välisen kalanterointinipin läpi. Vastatela voi olla termotela tai polymeeritela. Kuormitustela voi olla kenkätela tai kovapintainen tela, jolloin kovapintaisen telan ulkovaippaa vasten on kokoonpuristuva hihna nipissä.

10

Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa ei ole esitetty yksikertaista tapaa kalante-rissa tai puristimessa olevan nippitelan tai hihnakalanterin hihnanjohtotelan taipuman kompensoimiseksi. Esim. hihnakalanterin hihnanjohtotelan taipuminen keskeltä hihnan kuormituksesta johtuen tarkoittaa sitä, että metallihihna on kireä 15 reunoilta ja löysä keskeltä, jolloin metallihihna luistaa hihnanjohtotelan pinnalla. Metallihihnan luistaminen hihnanjohtotelan pinnalla kuluttaa ohutta metallihih-naa, jolloin sen käyttöikä lyhenee.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

20

Esillä olevan keksinnön päämääränä on tela, jossa on yksinkertaisella tavalla toteutettu taipumakompensointi.

Keksinnön mukaisen taipumakompensoidun telan tunnuspiirteet on esitetty pa-25 tenttivaatimusten 1 ja 5 tunnusmerkkiosissa.

Keksinnön mukaisessa telassa on akseli, joka muodostuu sylinterimäisestä keskiosasta ja keskiosan päädyissä olevista akselitapeista. Akseli on tuettu pyörivästi akselitapeistaan päätylaakereihin. Akselin keskiosa on bombeerattu ja akselin 30 keskiosan päälle on sovitettu sylinterimäinen vaippa.

3

Keksinnön mukaisesta telasta tulee akselin keskiosan bombeerauksen seurauksena taipumakompensoitu. Kuormittamattomassa tilanteessa vaipan sisäpinta on kiinni akselin keskiosan ulkopinnassa keskiosan keskikohdalla, mutta keskiosan päädyissä on pieni rako vaipan sisäpinnan ja akselin keskiosan ulkopinnan välillä. Kun telan 5 vaippaa kuormitetaan ulkoapäin esim. toisella telalla akselin keskiosa alkaa taipumaan keskeltä ja määrätyssä kuormituksessa taipuma on sen suuruinen, että ulkovaipan sisäpinta tulee koko matkaltaan kiinni akselin keskiosan ulkopintaan, jolloin vaipan ulkopinta on kuormituskohdassa suora. Telan bombeeraus voidaan mitoittaa siten, että vaipan ulkopinnasta tulee suora halutussa kuormitusolosuhteissa.

10

Keksinnön mukaista telaa voidaan käyttää hihnakalanterissa, joka käsittää ainakin kaksi hihnanjohtotelaa, hihnanjohtotelojen ohjaaman metallihihnalenkin ja metal-lihihnalenkin ulkopuolella olevan termotelan, joka termotela ja metallihihna muodostavat väliinsä pidennetyn kalanterointivyöhykkeen. Mainitut ainakin kaksi 15 hihnanjohtotelaa tai mainittu termotela tai molemmat voivat olla taipumakompen-soituja teloja.

Keksintöä kuvataan seuraavassa viittaamalla oheisiin kuvioihin, rajoittamatta keksintöä kuitenkaan yksinomaan kuvioissa esitettyyn.

20

KUVIOIDEN LYHYT SELOSTUS

Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen tela.

25 Kuviossa 2 on esitetty eräs hihnakalanteri, jossa keksinnön mukaista telaa voidaan käyttää eri positioissa.

EDULLISTEN SUORITUSMUOTOJEN SELOSTUS

30 Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen tela. Tela käsittää akselin 12, joka muodostuu sylinterin muotoisesta keskiosasta 12c ja keskiosan 12c molem- 4 missä päädyissä olevista päätyosista 12a, 12b. Akselin 12 keskiosa 12c on bom-beerattu. Akselitappeina toimivat päätyosat 12a, 12b on laakeroitu päätylaakerei-hin 13a, 13b. Akselin 12 keskiosan 12c päälle on sovitettu sylinterimäinen vaippa 11, joka on tuettu molemmista päädyistään päätykappaleiden 20a, 20b välityksellä 5 akselin 12 keskiosan 12c päätyihin. Kukin päätykappale 20a, 20b on kiinnitetty pulteilla 21b vaipan 11 päätyihin. Kukin päätykappale 20a, 20b on lisäksi tiivistetty 31b vaipan 11 päätyyn ja akselitappiin 12b. Kukin päätykappale 20a, 20b on sovitettu siten akselitapin 12a, 12b ympärille, että sovitus sallii pienen radiaa-lisuuntaisen liikkeen. Päätykappaleet 20a, 20b liikkuvat vaipan 11 mukana hie-10 man radiaalisuunnassa akselitappeihin 12a, 12b nähden tilanteessa, jossa vaippaan 11 kohdistuu ulkopuolinen kuormitus.

Akselin 12 ensimmäisen akselitapin 12a kautta on muodostettu ensimmäinen kanava 40, joka ulottuu akselin suuntaisesti välimatkan päähän toisesta päätykappa-15 leesta 20b, jossa se haarautuu useiksi radiaalisuuntaisiksi kanaviksi 41. Nämä ra-diaalisuuntaiset kanavat 41 avautuvat akselin 12 keskiosan 12c ja vaipan 11 väliseen tilaan. Akselin 12 ensimmäisen akselitapin 12a kautta on lisäksi muodostettu toinen kanava 50, joka ympäröi ensimmäistä kanavaa 40 ja joka ulottuu aksiaa-lisuuntaisesti ensimmäisen akselitapin 12a kohdalla olevan ensimmäisen pääty-20 kappaleen 20a sisäpuolelle, jossa se haarautuu radiaalisuuntaisiksi kanaviksi 51. Myös nämä radiaalisuuntaiset kanavat 51 avautuvat akselin 12 keskiosan 12c ja vaipan 11 väliseen tilaan. Ensimmäistä kanavaa 40 myöten voidaan syöttää öljyä akselin 12 keskiosan 12c ja vaipan 11 väliseen tilaan lähelle toista päätykappaletta 20b, josta öljy johdetaan akselin 12 keskiosan 12c ulkopinnassa olevia uria myö-25 ten kohti ensimmäistä päätykappaletta 20a, josta se ohjataan pois telasta toista kanavaa 50 myöten. Ensimmäinen kanava 40 voi muodostua putkesta. Akselin 12 keskiosaan 12c ulkopintaan muodostettujen suorien tai spiraalimaisten urien sijaan voidaan akselin 12 keskiosan 12c ulkopinta varustaa suorilla tai spiraalimaisilla pronssilistoilla. Pronssilistojen väliin muodostuu tällöin urat tai kanavat öljyl-30 le. Akselin 12 keskiosan 12c bombeeraus voidaan tällöin toteuttaa pronssilistojen koneistuksella.

5

Keksinnön mukaisesta telasta tulee akselin 12 keskiosan 12c bombeerauksen seurauksena taipumakompensoitu. Kuormittamattomassa tilanteessa vaipan 11 sisäpinta on kiinni akselin 12 keskiosan 12c ulkopinnassa keskiosan 12c keskikohdalla, mutta 5 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 taipumaan keskeltä ja määrätyssä kuormituksessa taipuma on sen suuruinen, että ulkovaipan 11 sisäpinta tulee koko matkaltaan kiinni akselin 12 keskiosan 12c ulkopintaan, jolloin vaipan 11 ulkopinta on kuormituskoh-10 dassa suora. Telan bombeeraus voidaan mitoittaa siten, että vaipan 11 ulkopinnasta tulee suora halutussa kuormitusolo suhteissa.

Kuviossa 1 esitettyä telaa voidaan käyttää termotelana kalanterissa. Sisäakseliin muodostetulla kanavajäijestelyllä ja sisäakselin keskiosan ulkopinnan urilla voidaan 15 muodostaa öljynkierto telaan. Käyttämällä kuumaa öljyä voidaan termotelan vaippaa lämmittää haluttuun lämpötilaan. Keksinnön mukainen ratkaisu ei rajoitu pelkästään termotelaan, vaan sitä voidaan käyttää myös ei lämmitettävässä telassa, jolloin kana-vajäijestelyä ei tarvita.

20 Kuviossa 2 on esitetty eräs hihnakalanteri, jossa keksinnön mukaista telaa voidaan käyttää eri positioissa. Hakija markkinoi kuviossa esitettyä hihnakalanteria rekisteröidyllä tuotemerkillä ValZone. Hihnakalanteri käsittää metallihihalenkin 140, jota ohjataan ohjausteloilla 131, 132, 133. Metallihihna 140 kiertää metallihihna-lenkin ulkopuolella olevaa ensimmäistä termotelaa 120 ja muodostaa ensimmäi-25 sen termotelan 120 kanssa pitkän kalanterointinipin Nl. Metallihihnalenkin 140 kaksi alimmaista ohjaustelaa 131, 132 ovat myös edullisesti termoteloja, joilla metallihihnaa 140 lämmitetään. Metallihihnalenkin 140 sisäpuolelle on vielä järjestetty taipumakompensoitu Sym tela 110, jolla metallihihnaa 140 kuormitetaan termotelaa 120 vasten. Raina W kulkee ensimmäisen termotelan 120 ulkovaipan 30 ja metallihihnan 140 välissä. Tällaisella järjestelyllä saadaan aikaan hyvin pitkä, edullisesti konesuunnassa noin yhden metrin pituinen kalanterointivyöhyke Nl.

6

Pitkästä viipymäajasta, korkeasta lämpötilasta, suuresta esikostutuksesta ja alhaisesta nippipaineesta johtuen raina W plastisoituu, jolloin rainaan W muodostuu hyvä sileys ja painettavuus. Myös rainan W taivutusjäykkyys ja bulkki pysyvät hyvinä. Kalanterointivaikutus kohdistuu samanaikaisesti rainan W molempiin 5 pintoihin, rainan W toisella puolella olevan kuuman metallihihnan 140 ja rainan W vastakkaisella puolella olevan kuuman termotelan 120 ansiosta. Kalanterointi-vyöhyke N1 jakautuu kolmeen vaiheeseen eli esikäsittelyvaiheeseen, puristusvaiheeseen ja jälkikäsittelyvaiheeseen. Lämmönsiirto rainaan W on tässä hyvin tehokasta, joten raina W voidaan esikostuttaa normaalia suurempaan kosteuteen ennen 10 kalanteria.

Kuvion 2 mukaisessa hihnakalanterissa voidaan keksinnön mukaista telaa käyttää ensimmäisenä termotelana 120 tai hihnakalanterin metallihihnan 140 ohjaustelana 131, 132, 133. Keksinnön mukaista telaa voidaan luonnollisesti käyttää myös 15 muunlaisissa hihnakalantereissa vastaavanlaisissa positioissa.

Kuviossa 2 esitetyn hihnakalanterin ensimmäisen termotelan 120 ja metallihihnan 140 lämpötila voidaan pitää alueella 150 -200 Celsius astetta pitkästä viipymäajasta johtuen.

20

Keksinnön mukaista telaa voidaan käyttää myös puristimessa puristinnipin toisena telana.

Keksinnön mukaisen telan akselin 12 keskiosa 12c voi olla ontto tai umpinainen.

25

Keksinnön mukaisessa telassa tapahtuu pientä luistoa akselin keskiosan ulkopinnan ja vaipan sisäpinnan välillä, mutta tämä ei ole suuri ongelma. Akselin keskiosa ja vaippa kestävät hyvin tällaisen hankauksen ilman, että siitä aiheutuu suurempaa ongelmaa. Tilanteessa, jossa keksinnön mukaista telaa käytetään termotelana akselin 30 keskiosan ulkopinnan ja vaipan sisäpinnan välissä kulkeva lämmitysöljy voitelee samalla pintoja siten, että pintojen kuluminen pysyy pienenä. Tilanteessa, jossa kek- 7 sinnön mukainen tela ei ole termotela voidaan akselin keskiosan ulkopinnan ja vaipan sisäpinnan väliin jäljestää sopiva voitelu pintojen kulumisen vähentämiseksi.

Keksinnön mukainen tela valmistetaan edullisesti siten, että akseli on valurautaa ja 5 vaippa on rakenneterästä. Hihnakalanterin metallihihna on edullisesti ohutta 0,8 mm paksua vetojännitystä hyvin kestävää teräsmateriaalia, jonka pintaominaisuudet vastaavat termotelan pintaominaisuuksia.

Keksintöä on selostettu edellä esimerkinomaisesti oheisten piirustusten kuvioihin 10 viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu pelkästään kuvioiden esittämään, vaan keksinnön eri suoritusmuodot voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin puitteissa.

Claims (6)

1. Taipumakompensoitu tela käsittää akselin (12), joka muodostuu sylinterimäi-sestä, bombeeratusta keskiosasta (12c) ja keskiosan (12c) kummassakin päädyssä 5 olevasta päätyosasta (12a, 12b), joiden välityksellä akseli (12) on laakeroitu pyö-rivästi päätylaakereihin (13a, 13b), ja akselin (12) keskiosan (12c) päälle sovitetun vaipan (11), joka pyörii akselin (12) mukana ja joka on tuettu päätypinnoistaan päätykappaleiden (12a, 12b) avulla akselin (12) keskiosan (12c) päätypintoihin, tunnettu siitä, että taipumakompensoitu tela on metallihihnan hihnanohjaustela 10 (131, 132, 133).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen taipumakompensoitu tela, tunnettu siitä, että metallihihnan (140) hihnanojaustela (131, 132, 133) on termotela, jolla metalli-hihnaa (140) lämmitetään. 15

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen taipumakompensoitu tela, tunnettu siitä, että termotelan akseli (12) käsittää öljykanavajärjestelyn (40, 41, 50, 51), jolla öljyä voidaan johtaa akselin (12) keskiosan (12c) ja ulkovaipan (11) väliseen tilaan ja sieltä pois vaipan (11) lämmittämiseksi. 20

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen taipumakompensoitu tela, tunnettu siitä, että termotelan akselin (12) keskiosan (12c) ulkopinnassa on urat, joilla termotelan öljykiertoa tehostetaan.

5. Taipumakompensoitu tela käsittää akselin (12), joka muodostuu sylinterimäi- sestä, bombeeratusta keskiosasta (12c) ja keskiosan (12c) kummassakin päädyssä olevasta päätyosasta (12a, 12b), joiden välityksellä akseli (12) on laakeroitu pyö-rivästi päätylaakereihin (13a, 13b), ja akselin (12) keskiosan (12c) päälle sovitetun vaipan (11), joka pyörii akselin (12) mukana ja joka on tuettu päätypinnoistaan 30 päätykappaleiden (12a, 12b) avulla akselin (12) keskiosan (12c) päätypintoihin, tunnettu siitä, että taipumakompensoitu tela on kalanterin termotela, jolloin akse- li (12) käsittää öljykanavajärjestelyn (40, 41, 50, 51), jolla öljyä voidaan johtaa akselin (12) keskiosan (12c) ja vaipan (11) väliseen tilaan ja sieltä pois vaipan (11) lämmittämiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen taipumakompensoitu tela, tunnettu siitä, että kalanterin termotelan akselin (12) keskiosan (12c) ulkopinnassa on urat, joilla kalanterin termotelan öljykiertoa tehostetaan.