FI122802B - Taipumakompensoitu tela - Google Patents

Description

TAIPUMAKOMPENSOITU TELA KEKSINNÖN ALA

5 Keksintö liittyy taipumakompensoituun telaan. Erityisesti, mutta ei pelkästään, keksintö liittyy kuiturainakoneissa, edullisesti paperi-, kartonki- ja jälkikäsittelykoneissa, käytettävään metallihihnan ohjaustelaan.

KEKSINNÖN TAUSTA

10

Rainanvalmistuskoneissa on suuri määrä teloja, jotka kuormituksen vaikutuksesta taipuvat. Taipuma haittaa koneen toimintaa ja sen takia taipumaa pyritään pienentämään. Taipuma muodostuu sitä suuremmaksi ongelmaksi mitä leveämpi kone on eli mitä pidemmäksi tela muodostuu. Eräs mahdollisuus 15 taipuman vähentämiseksi 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.

20 Esimerkiksi hihnakalantereissa kuten metallihihnakalantereissa prosessissa edellytetään metallihihnalta suurta kireyttä 100-200 kN/m ja joissakin positioissa suurta nippikuormituksen kestoa 100 kN/m. Tällaisen hihnakalanterin telan, esimerkiksi hihnanohjaustelan ja termotelan, taipuessa hankaluutena on hihnan kireyden pieneneminen telan keskellä. Hihnakalanterin hihnanohjaustelan o 25 taipuminen keskeltä hihnan kuormituksesta johtuen merkitsee sitä, että oo metallihihna on kireä reunoilta ja löysä keskeltä, jolloin telanipissä paine on c\j epätasainen. Taipumaa ei voida kompensoida bombeerauksella, koska tällöin x metallihihna luistaa hihnanohjaustelan päällä. Metallihihnan luistaminen hihnanohjaustelan pinnalla kuluttaa ohutta metallihihnaa, jolloin sen käyttöikä § 30 lyhenee. Yleisesti aina koneleveyteen noin 6 metriä asti on voitu kasvattaa telan 2 jäykkyyttä suurentamalla telahalkaisijaa, mutta tämän jälkeen tela on tehtävä

C\J

jäykemmäksi muulla tavoin.

2 FI120883B esittää taipumakompensoidun telan, jota käytetään metallihihnan ohjaustelana. Tela käsittää akselin, joka muodostuu sylinterimäisestä, bombeeratusta keskiosasta ja keskiosan kummassakin päädyssä olevasta päätyosasta, joiden välityksellä akseli on laakeroitu pyörivästi päätylaakereihin. 5 Tela käsittää lisäksi akselin keskiosan päälle sovitetun vaipan, joka pyörii akselin mukana ja on tuettu päätypinnoistaan päätykappaleiden avulla akselin keskiosan päätypintoihin.

FI20075934 esittää termotelaa, jonka sisäakselin ulkopintaan ja/tai 10 ulkokerroksen sisäpintaan on muodostettu virtausuria.

FI20075940 esittää taipumakompensoidun telan. Tela käsittää bombeeratun akselin ja akselin päälle sovitetun vaipan, joka pyörii akselin mukana. Akselin keskiosa käsittää paineväliaineella paineistettavan painetilavuuden. Kun 15 painetilavuus paineistetaan keskiosa laajenee akselin säteen suunnassa pyörimättömän liitoksen muodostamiseksi akselin ja vaipan välille.

Esillä olevan keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada taipumakompensoitu tela, jonka akselin ja vaipan välinen pyöriminen toisiinsa 20 nähden on estetty. Keksinnön eräänä toisena päämääränä on aikaansaada taipumakompensoituun telaan tiivistys akselin ja vaipan välisen tilan tiivistämiseksi, joka tiivistys sallii akselin ja vaipan välisen radiaalisen liikkeen. Keksinnön eräänä kolmantena päämääränä on pienentää taipumakompensoidun telan energiankulutusta.

δ 25

(M

cb YHTEENVETO

o

(M

(M

x Keksinnön mukaan tarjotaan taipumakompensoitu tela, joka on lämmitettävä

CL

ja/tai jäähdytettävä ja käsittää akselin, jossa on sylinterimäinen keskiosa, jonka § 30 kumpaankin aksiaaliseen päähän on kiinnitetty akselitappi akselitapin ^ käsittämän laippaosan välityksellä, ja tela käsittää vaipan, joka ympäröi C\1 keskiosaa, jossa vaipassa on sen aksiaalisissa päissä radiaalisesti sisäänpäin ulottuvat päätylaipat, jotka on sovitettu vastaavan akselitapin ympärille, ja 3 akselin keskiosan ulkopinta tai vaipan sisäpinta on bombeerattu, jolloin telan vaipan sisäpinta asettuu kuormitettuna kontaktiin akselin ulkopinnan kanssa olennaisesti koko aksiaaliselta pituudeltaan. Telan päätyyn telan sisäpuolelle on järjestetty telan pyöritysmomentin välittävä kytkin, joka vaikuttaa päätylaipan ja 5 akselin välillä vaipan ja akselin kytkemiseksi pyörimään olennaisesti samalla kulmanopeudella.

Edullisesti akselitapin ja päätylaipan välille on asennettu metallipaljetiiviste. Paljetiiviste soveltuu telan käytössä esiintyvän akselin ja vaipan välisen 10 radiaalisesti liikkuvan kohdan tiivistämiseen ja on käytännössä kulumaton.

Edullisesti paljetiiviste on jaettu kahteen paljeosaan, jotka on yhdistetty toisiinsa keskiholkilla, ja paljetiivisteen keskialuetta varten on järjestetty paljetiivisteen sisäpuolelle akselitappiin tuetut pallopinnat. Keskiholkin sisäpuolelle voidaan 15 järjestää tukiholkki, joka asennetaan pallopintojen varaan. Pallopintojen avulla voidaan estää paljetiivisteelle epäedullinen lateraaliliike.

Edullisesti paljetiiviste käsittää sarjaan kytkettynä ainakin kaksi metallipaljetta siten, että ulkopuolinen metallipalje ympäröi sisäpuolista metal lipaljetta. Tällä 20 tavalla paljetiiviste voidaan muodostaa kooltaan kompaktiksi. Palkeen poimujen lukumäärää voidaan kasvattaa. Lisäksi voidaan välttää tilannetta, jossa ylitetään paljetiivisteen yksittäisen poimun väsymislujuus.

Telan pyöritysmomentin välittävä kytkin voi käsittää lamellikytkimen, joka o 25 käsittää kaksi lamellipakkaa, jotka on asennettu välimatkan päähän toisistaan οό kytkinakselin välityksellä.

i

CM

CM

x Edullisesti lamellikytkimen ensimmäisessä päässä ensimmäinen lamellipakka

CL

on kiinnitetty kiinteästi laippaosan suhteen ja toinen lamellipakka on kiinnitetty σ> 30 telan samassa päässä kiinteästi päätylaipan suhteen.

o o

CM

Edullisesti tela käsittää vääntiön, joka käsittää vääntöhaaroja, ja laippaosa voi käsittää välyksellisiä aukkoja vääntöhaaroja varten, ja lamellikytkimen toinen 4 pää voidaan kiinnittää vääntiöön, jonka vääntöhaarat on asennettu aukkojen läpi ja vääntöhaarat voidaan kiinnittää päätylaippaan.

Edullisesti tela käsittää välitysakselin, joka on kiinnitetty laippaosan ja 5 lamellikytkimen ensimmäinen pään väliin.

Telan pyöritysmomentin välittävä kytkin voi käsittää vaippaan ja akseliin kytketyn nivelsauvakytkimen telan yhdessä tai molemmissa päissä.

10 Nivelsauvakytkin voi olla järjestetty telan aksiaalisuunnassa päätylaipan ja laippaosan välille.

Edullisesti nivelsauvakytkin käsittää kytkinkehän sekä kaksi nivelsauvaparia, jotka on sijoitettu vaihesiirrettynä 90 asteen kulmaan suhteessa toisiinsa, ja 15 ensimmäinen nivelsauvapari on kytketty ensimmäisten nivelsauvojen ensimmäisistä päistä vastakkaisille puolille kytkinkehää vaikuttamaan laippaosaan ja toinen nivelsauvapari on kytketty toisten nivelsauvojen ensimmäisistä päistä vastakkaisille puolille kytkinkehää vaikuttamaan päätylaippaan.

20

Edullisesti ensimmäisten nivelsauvojen toiset päät on laakeroitu ensimmäiseen pesään ja toiseen pesään, jotka pesät on kiinnitetty laippaosan vastakkaisiin reunoihin, ja toisten nivelsauvojen toiset päät on laakeroitu kolmanteen pesään ja neljänteen pesään, jotka pesät on kiinnitetty päätylaipan vastakkaisiin

CM

δ 25 reunoihin.

CM

CO

o cvj Akselin keskiosan ulkopintaan voi olla järjestetty nousulliset urat lämmitys- ja x voiteluväliaineen virtausta varten, jotka urat alkavat ja päättyvät lyhyen välimatkan päästä keskiosan päädystä.

CO

§ 30 m ? Edullisesti keskiosan bombeeraus on 2 mm ja keskiosan ja vaipan sisäpinnan ^ välinen välys on 1-5 mm keskiosan suurimman ulkohalkaisijan kohdalla, jolloin päätylaipan ja akselitapin suhteellinen liike radiaalisuunnassa on ± 3 mm - ± 7 mm.

5

Esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotoja kuvataan tai on kuvattu vain keksinnön jonkin tai joidenkin näkökohtien yhteydessä. Alan ammattimies 5 ymmärtää, että keksinnön jonkin näkökohdan mitä tahansa suoritusmuotoa voidaan soveltaa keksinnön samassa näkökohdassa ja muissa näkökohdissa yksinään tai yhdistelmänä muiden suoritusmuotojen kanssa.

KUVIOIDEN LYHYT ESITTELY

10

Keksintöä kuvataan nyt esimerkinomaisesti viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää erästä taipumakompensoitua telaa; kuviot 2 ja 3 esittävät erästä kytkinjärjestelyä, jolla estetään akselin ja vaipan 15 välinen pyöriminen toisiinsa nähden; kuvio 4 esittää erästä tiivistettä, joka sallii akselin ja vaipan välisen radiaalisen liikkeen; kuviot 5 ja 6 esittävät telaa, jonka akselin keskiosan ulkopinnassa on urat, joilla tehostetaan telan öljykiertoa; 20 kuviot 7 ja 8 esittävät erästä toista kytkinjärjestelyä.

YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

Seuraavassa selostuksessa samanlaisilla viitemerkinnöillä tarkoitetaan saman

CM

δ 25 kaltaisia osia. On huomattava, että esitettävät kuviot eivät ole

CM

g kokonaisuudessaan mittakaavassa, ja että ne lähinnä palvelevat vain keksinnön cm suoritusmuotojen havainnollistamistarkoitusta.

CC

Q_

Metallihihnakalanterin hihnan kuormitus on suuri ja metallihihnakalanterin 00 § 30 hihnan ohjausteloja on kyettävä lämmittämään. Tunnetusti tela on jaettu ? sisäakseliin ja vaippaan ja sisäakselin ulkopinta tai vaipan sisäpinta on

C\J

bombeerattu. Tällöin telan ulkovaippa vierii sisäakselin pinnalla vapaasti ja kuormitettaessa sisäakselin taipuman ansiosta ulkovaippa asettuu koko 6 aksiaaliselta pituudeltaan kontaktiin sisäakselia vasten. Akselin ja vaipan välisessä tilavuudessa kulkee telaa lämmittävää väliainetta, edullisesti lämmönsiirtoöljyä.

5 Kuvio 1 esittää erästä telaa 10, joka käsittää sisäpuolisen akselin 12, joka muodostuu sylinterimäisestä keskiosasta 12c ja keskiosan 12c molempiin päätyihin 12d, 12e kiinnitetyistä akselitapeista 12a, 12b. Tela on julkaisussa FI120883B esitetyn tyyppinen. Akselin 12 keskiosa 12c on bombeerattu.

Akselin ulkohalkaisija on siten keskiosan 12c keskeltä suurempi kuin keskiosan 10 12c päädyissä 12d ja 12e. Akselitapit 12a, 12b on laakeroitu päätylaakereihin 13a, 13b. Akselitapit 12a, 12b käsittävät laippaosat 12a’, 12b’, joka on kiinnitetty akselin keskiosan 12c päätyihin 12d, 12e. Akselin 12 keskiosan 12c päälle on sovitettu ulkopuolinen sylinterimäinen vaippa 11, jonka päätyihin on kiinnitetty päätylaipat 20a, 20b. Vaippa 11 on tiivistetty päätylaippojen 20a, 20b 15 välityksellä akselitappeihin 12a, 12b. Tiivistys on toteutettu edullisesti telan korkeita käyttölämpötiloja kestäväksi sekä lämmönsiirtoaineen tai voiteluaineen painetta kestäväksi. Päätylaipat 20a, 20b on sovitettu siten akselitappien 12a, 12b ympärille, että tiivistys sallii radiaalisuuntaisen liikkeen.

20 Radiaalisuuntaisen liikkeen koko määräytyy keskiosan 12c päädyn ulkohalkaisijan ja vaipan 11 päädyn sisähalkaisijan erotuksesta sekä lisäksi keskiosan 12c ulkohalkaisijan (keskellä keskiosaa) ja vaipan sisäpinnan sisähalkaisijan erotuksesta.

(M

o 25 Erään ensimmäisen mitoitusesimerkin mukaan keskiosan päädyn g ulkohalkaisijan ja vaipan sisähalkaisijan halkaisijaero päädyissä on 4 mm, jolloin cm keskiosan 12c bombeeraus on 2 mm säteestä mitattuna. Vaipan ja keskiosan x radiaalinen välys on 5 mm. Päätylaipan 20a, 20b radiaalinen joustoliike

CL

akselitapin 12a, 12b suhteen on noin ± 7 mm (± 2+5 mm).

S 30 m ^ Erään toisen mitoitusesimerkin mukaan keskiosan päädyn ulkohalkaisijan ja

CM

vaipan sisähalkaisijan halkaisijaero päädyissä on 4 mm, jolloin keskiosan 12c bombeeraus on 2 mm säteestä mitattuna. Vaipan ja keskiosan välys on 1 mm.

7 Päätylaipan 20a, 20b radiaalinen joustoliike akselitapin 12a, 12b suhteen on noin ± 3 mm (± 2+1 mm).

Edullisesti vaippa 11 ja keskiosa 12c on keskellä telaa on sovitettu toisiinsa 5 lähes ilman välystä siten, että mikään telalle odotettavissa oleva lämpötilaolosuhde ei aiheuta vaipan ja keskiosan lukkiutumista toisiinsa.

Päätylaipat 20a, 20b liikkuvat tai joustavat vaipan 11 mukana radiaalisuunnassa akselitappeihin 12a, 12b nähden tilanteessa, jossa vaippaan 11 kohdistuu 10 ulkopuolinen kuormitus F. Vaipan 11 ja akselin 12 välissä, tarkemmin akselin keskiosan 12c ulkopinnan ja ulkovaipan 11 sisäpinnan välissä, sijaitsee tila 42, jota voidaan käyttää lämmönsiirtoaineen kuljettamiseen. Tilassa 42 sijaitseva väliaine on edullisesti korkeita lämpötiloja kestävää lämmönsiirtoöljyä. Lämmönsiirtoaineella voidaan voidella vaipan ja akselin kosketuspintoja, joissa 15 tapahtuu liukumista. Liukuminen johtuu vaipan sisäpinnan ja bombeeratun akselin ulkopinnan halkaisijaeroista.

Telan 10 yhden pään akselitapin 12a kautta on muodostettu ensimmäinen kanava 40, joka ulottuu akselin suuntaisesti välimatkan päähän telan 20 vastakkaisen pään toisesta päätylaipasta 20b, jossa se haarautuu useiksi radiaalisuuntaisiksi kanaviksi 41. Nämä radiaalisuuntaiset kanavat 41 avautuvat akselin 12 keskiosan 12c ja vaipan 11 väliseen tilaan 42. Akselitapin 12a kautta on lisäksi muodostettu toinen kanava 50, joka ympäröi ensimmäistä kanavaa 40 ja joka ulottuu aksiaalisuuntaisesti akselitapin 12b kohdalla olevan ensimmäisen o 25 päätylaipan 20a sisäpuolelle, jossa se haarautuu radiaalisuuntaisiksi kanaviksi οό 51. Myös nämä radiaalisuuntaiset kanavat 51 avautuvat akselin 12 keskiosan i oj 12c ja vaipan 11 väliseen tilaan 42. Ensimmäistä kanavaa 40 myöten voidaan x syöttää öljyä akselin 12 keskiosan 12c ja vaipan 11 väliseen tilaan 42 lähelle

CL

toista päätylaippaa 20b, josta öljy johdetaan akselin 12 keskiosan 12c 30 ulkopinnassa olevia uria myöten takaisin kohti ensimmäistä päätylaippaa 20a ja ^ ohjataan pois telasta toista kanavaa 50 myöten. Ensimmäinen kanava 40 voi

C\J

muodostua putkesta.

8

Telasta 10 tulee akselin 12 keskiosan 12c bombeerauksen seurauksena taipumakompensoitu. Kuormittamattomassa tilanteessa vaipan 11 sisäpinta voi olla kiinni akselin 12 keskiosan 12c ulkopinnassa keskiosan 12c keskikohdalla, mutta keskiosan 12c päädyissä on pieni rako vaipan 11 sisäpinnan ja akselin 5 keskiosan 12c ulkopinnan välillä. Kun telan vaippaa 11 kuormitetaan ulkoapäin esim. toisella telalla tai metallihihnalla akselin 12 keskiosa 12c alkaa taipua keskeltä ja määrätyssä kuormituksessa akselin taipuma on sen suuruinen, että ulkovaipan 11 sisäpinta tulee koko matkaltaan kiinni akselin 12 keskiosan 12c ulkopintaan, jolloin vaipan 11 ulkopinta on kuormituskohdassa suora. Telan 10 bombeeraus voidaan mitoittaa siten, että vaipan 11 ulkopinnasta tulee suora halutuissa kuormitusolosuhteissa.

Telan 10 pintanopeus on vakio, koska vaippa voidaan valmistaa ulkomitoiltaan tasahalkaisijaisena putkena. Tällöin ulkopinnan ja metallihihnan väliseen 15 kontaktiin ei muodostu luistoa. Sen sijaan vaipan 11 sisäpinnan ja akselin 12 keskiosan ulkopinnan väliseen kontaktiin muodostuu bombeerauksen aiheuttamana luistoa ja tämä kontakti vaatii voitelua. Lämmönsiirtoöljyn sekaan voidaan lisätä kiinteää voiteluainetta.

20 Kuvio 2 ja 3 esittävät erästä telan 10 kytkinjärjestelyä, jolla akseli 12 ja vaippa 11 voidaan kytkeä pyörimään samalla kulmanopeudella. Kuvio 2 esittää kuvion 3 telaa 10 poikkileikkauksessa A-A. Akselin 12 ja vaipan 11 välinen kytkentä tuo mahdollisuuden varustaa tela 10 käyttölaitteella sekä jarrulla. Telalle voidaan myös saada täsmällinen kehänopeus ja esimerkiksi pikapysäytys.

δ 25

CM

g Momentin siirto akselilta 12 vaipalle 11 on mahdollista kun vaipan ja akselin c\j välille sijoitetaan kytkin 60. Käytettävissä oleva tila telan 10 päätylaipan 20b ja x akselitapille 12b asennettavan laakerin 13b välillä on niin pieni, että siihen ei Q_ saa helposti sopimaan kytkintä, joka lukitsisi vaipan ja akselin samaan § 30 kulmanopeuteen, o δ

CM

Kuvio 3 esittää telan 10 sisään, edullisesti akselin keskiosan 12c sisään, sijoitettua lamellikytkintä 60. Lamellikytkin 60 käsittää edullisesti kaksi 9 lamellipakkaa 63, 64, jotka on asennettu välimatkan 60’ päähän toisistaan kytkinakselin 65 välityksellä. Lamellipakat 63, 64 sallivat kytkimen taipumisen kulma-asentoon ja kytkimen päiden välille epä keskeisyyttä. Siten lamellikytkin 60 mahdollistaa vaipan 11 ja akselin 12 keskiosan kulma-asennon ja 5 epäkeskeisyyden. Lamellipakat 63, 64 kykenevät välittämään telan käytössä edellytettävän vääntömomentin. Lamellikytkin 60 on sijoitettu edullisesti telan toiseen päähän. Joissakin suoritusmuodoissa telan molempiin päihin voi olla järjestetty lamellikytkin, esimerkiksi jos asennukseen tarvittava tila telan sisällä on pieni ja kaksi pienikokoista kytkintä yhdessä kykenevät välittämään 10 tarvittavan pyöritysmomentin.

Lamellikytkimen 60 ensimmäinen pää 61 (ensimmäinen lamellipakka 63) on kiinnitetty kiinteästi akselitapin 12b yhteyteen ja toinen pää 62 (toinen lamellipakka 64) on kiinnitetty kiinteästi vaipan päätylaipan 20b yhteyteen. 15 Vaipan päätylaippa 20b on kiinnitetty kiinteästi vaipan päätyyn esimerkiksi ruuveilla 14.

Tela käsittää välitysosat, joiden välityksellä lamellikytkin on kiinnitetty akselitappiin ja päätylaippaan. Tela käsittää lamellikytkimen ensimmäiseen 20 päähän 61 kiinnitetyn välitysakselin 67 ja toiseen päähän 62 kiinnitetyn vääntiön 68. Lamellikytkimen ensimmäisessä päässä 61 ensimmäinen lamellipakka 63 on kiinnitetty laipan 66 ja välitysakselin 67 avulla akselitappiin 12b telan 10 sisäpuolella. Välitysakseli 67 on edullisesti putkimainen ja sulkee lamellikytkimen 60 sisäänsä. Ensimmäinen lamellipakka 63 sallii akselitapin 12b o 25 ja kytkinakselin 65 taipumisen kulma-asentoon ja niiden välille epäkeskeisyyttä.

co Lamellikytkimen toisessa päässä 62 toinen lamellipakka 64 on kiinnitetty i c\j vääntiöön 68, joka on kiinnitetty kiinteästi päätylaippaan 20b. Toinen x lamellipakka 64 sallii päätylaipan 20b ja kytkinakselin 65 taipumisen kulma-

CL

asentoon ja niiden välille epäkeskeisyyttä.

30

LO

2 Akselitapin 12b laippaosaan 12b’ on muodostettu läpikulkevia välyksellisiä 0X1 aukkoja 15 vääntiötä 68 varten. Akselitappi 12b käsittää laippaosan 12b’, joka on kiinnitetty akselin keskiosan 12c päätyyn 12e (esim. ruuvi 16 ja reikä 17).

10 Vääntiö 68 käsittää edullisesti monihaaraisen kappaleen, jonka vääntöhaarat läpäisevät aukot 15. Erään suoritusmuodon mukaan vääntiö 68 muodostaa monihaaraisen kruunun. Aukot 15 on muodostettu väljiksi siten, että vääntiön vääntöhaarat eivät osu aukkojen 15 seinämiin, kun vaippa 11 ja akseli 12 5 liikkuvat toistensa suhteen. Vääntiö 68 kiinnitetään edullisesti päätylaipan 20b sisäpintaan esimerkiksi ruuveilla 18.

Kytkimenä voidaan käyttää lamellikytkintä, joka pystyy välittämään taipumakompensoidulta telalta 10 vaadittavan pyöritysmomentin.

10 Pyöritysmomentin tarve riippuu mm. sovelluskohteesta, telan koosta ja esimerkiksi vaipan ja sisäakselin välisestä kitkasta. Laskelmien mukaan momentintarve on n. 150 kNm eräässä metallihihnan ohjaustelassa, jonka vaipan ulkohalkaisija on 1250 mm, pituus 8m ja kuorma 200 kN/m.

15 Lamellikytkimen 60 lamellipakkojen 63, 64 välisen välimatkan 60’ suuruus määräytyy lamellipakkojen sallimasta kulmasta. Erään soveltuvan lamellikytkimen nimellismomentilla 150 kNm sallima kulma on 0.2 astetta. Lamellikytkimiä valmistaa esimerkiksi Esco Couplings N.V., Belgia. Kun vaipan 11 ja akselin 12 keskiösiirtymä on 3 mm, lamellipakkojen 63, 64 välimatkaksi 20 60’ tulee 850 mm, kun vaippa on 8m pituinen (vertaa toinen mitoitusesimerkki edellä). Kun vaipan 11 ja akselin keskiosan 12c halkaisijaero on 10 mm ja bombeeraus 2 mm/säteessä tulee tiivisteen ja kytkimen epäkeskeisyydeksi 7 mm, mikä kasvattaa lamellikytkimien etäisyyden 2000 mm:in, kun vaippa on 8m pituinen (vertaa ensimmäinen mitoitusesimerkki edellä). Esitetyn

C\J

o 25 lamellikytkimen lämmönsietokyky on riittävä kytkimen käyttämiseksi οό lämmitettävän telan sisällä, o

CM

CM

x Kuvio 4 esittää paljetiivistettä 30, joka sallii akselin ja vaipan välisen radiaalisen ^ liikkeen. Akselin 12 ja vaipan 11 kytkentä pyörimään samalla kulmanopeudella § 30 mahdollistaa paljetiivisteen 30 käyttämisen akselitapin 12b ja päätylaipan 20b ? välillä. Käytettäessä tiivisterakenteessa umpinaista paljetta on mahdollista ^ päästä absoluuttiseen tiiviyteen, koska ei ole liikkuvia tiivistepintoja. Lisäksi tiiviste ei kulu kuten liikkuvapintaiset liukutiivisteet. Palje on edullisesti 11 metallirakenteinen. Palje on edullisesti kokonaan metallia. Metallirakenteella voidaan saada aikaan riittävä lämmön- ja paineenkesto sekä tiivistyksen kestoikä. Metallipaljetiivisteen käytöstä seuraa etuna, ettei tarvita kalliita lämmönkestäviä liukutiivistemateriaaleja. Lisäksi voidaan välttää 5 lämmönkestoltaan rajoittuneiden liukutiivisteiden yhteydessä tarvittavaa jäähdytystä.

Paljetiiviste 30 on jaettu kahteen paljeosaan 31 ja 32, jotka kumpikin käsittävät sarjaan kytketyn ulkopuolisen palkeen 33 ja sisäpuolisen palkeen 35. 10 Sisäpuolinen palje on sijoitettu ulkopuolisen palkeen sisäpuolelle. Näin voidaan säästää tilaa aksiaalisuunnassa. Ulkopuolinen palje 33 ja sisäpuolinen palje 35 on kiinnitetty toisiinsa rengasmaisella liitososalla 34. Liitososa 34 sijaitsee radiaalisesti uiko- ja sisäpuolisen palkeen välissä ja yhdistää ulkopuolisen palkeen 33 sisäreunan ja sisäpuolisen palkeen 35 ulkoreunan ensimmäisessä 15 paljeosassa 31. Toinen paljeosa 32 on ensimmäisen paljeosan 31 peilikuva. Paljeosat 31 ja 32 on yhdistetty toisiinsa keskiholkilla 36, joka on kiinnitetty sisäpuolisten palkeiden välille. Tiivisterakenteeseen kuuluu lisäksi paljeosien 31,32 sisäpuolinen tukiholkki 36’. Edullisesti paljetiivisteen 30 keskiholkki 36 on tuettu sisäpuolisesti tukiholkilla 36’. Paljetiivistettä 30 varten, erityisesti 20 paljetiivisteen keskialuetta varten, tarkemmin tukiholkkia 36’ varten (tarvittaessa keskiholkkia 36 varten) on järjestetty akselitappiin tuetut pallopinnat 41 ja 42. Pallopinnat 41 ja 42 on järjestetty edullisesti tukiholkin 36’ molempien päätyjen kohdalle. Pallopinnoilla ohjatun paljetiivisteen keskialueen tukiholkin 36’ avulla voidaan estää palkeelle epäedullinen lateraaliliike.

δ 25

(M

g Ensimmäisen paljeosan 31 ulkopuoliseen palkeeseen 33 on kiinnitetty cvj ensimmäinen kiinnityslaippa 37 tiivistepä Ikeen 30 ulkoreunassa, joka on x akselitapin pään puolella. Ensimmäinen kiinnityslaippa 37 on kiinnitetty

CL

ensimmäiseen kannatinlaippaan 51, joka on asennettu akselitapille 12b. <| 30 Edullisesti ensimmäinen kannatinlaippa 51 käsittää ensimmäisen pallopinnan ? 41 tukiholkkia 36’ varten. Ensimmäinen kannatinlaippa 51 voidaan kiinnittää

C\J

kiristysholkin 51’ avulla paikalleen akselitapille 12b.

12

Toisen paljeosan 32 ulkopuoliseen palkeeseen on kiinnitetty toinen kiinnityslaippa 38 tiivistepalkeen 30 sisäreunassa, joka on päätylaipan 20b puolella. Toinen kiinnityslaippa 38 on kiinnitetty päätylaippaan 20b. Päätylaippaan 20b on edullisesti kiinnitetty toinen kannatinlaippa 52, joka 5 kannattaa tukiholkkia 36’. Edullisesti toinen kannatinlaippa käsittää toisen pallopinnan 42 tukiholkkia 36’ varten. Toisen kannatinlaipan 52 ja akselitapin 12b väliin muodostuu tila 53, joka mahdollistaa vaipan 11 ja akselin välisen radiaalisen (ja aksiaalisen) liikkeen.

10 Paljetiiviste 30 muodostetaan edullisesti yhdeksi radiaalisesti tiiviiksi kappaleeksi, joka käsittää ensimmäisen kiinnityslaipan 37, ensimmäisen paljeosan 31, keskiholkin 36, tukiholkin 36’, toisen paljeosan 32 ja toisen kiinnityslaipan 38.

15 Kuviossa 4 esitetty paljetiiviste 30 soveltuu esimerkiksi +-7 mm:n liikkeeseen vaipan ja akselin välillä. Paljetiivisteen 30 kaksikerroksinen rakenne mahdollistaa palkeiden määrän lisäämisen verrattuna yksikerroksiseen palkeeseen. Koska paljetiivisteeltä halutaan suuri radiaalinen liikealue, palkeen poimujen sekä sisäkkäisten palkeiden lukumäärää on haluttu lisätä, ettei ylitetä 20 tiivistemateriaalin rajallista kimmoisuutta poimua ja paljetta kohden. Paljetiiviste on väsymislujuuden kannalta parempi ratkaisu kuin liukutiiviste. Lisäksi on havaittu, että muodostamalla paljetiiviste 30 kompaktiksi kaksi- tai monikerrosrakenteeksi tiiviste saadaan mahtumaan paremmin käytettävissä olevaan rajalliseen aksiaalisuuntaiseen tilaan akselitapilla 12b.

C\J

δ 25

CM

g Pienempään esimerkiksi +-2 mm:n liikkeeseen (bombeerauksen suuruus) cvj vaipan ja akselin välillä voidaan käyttää yksinkertaisempaa paljetiivistettä.

x Yksinkertaisemman tiivisteen ei tarvitse välttämättä olla kaksikerroksinen, koska

X

CL

pienempään radiaaliseen liikkeeseen voidaan päästä pienemmällä palkeiden § 30 määrällä. Paljetiiviste voi edelleen olla jaettu kahteen osaan ja varustettu ? pallopinnoin ohjatulla tukiholkilla lateraaliliikkeen eliminoimiseksi palkeelta.

C\]

Akselin 12 ja vaipan 11 välisen välyksen pienentämisellä voidaan myös yksinkertaistaa paljetiivisteen rakennetta.

13

Kuviot 5 ja 6 esittävät telaa 10, jonka akselin keskiosan 12c ulkopinnassa on kierteiset urat 5, joilla voidaan tehostaa telan öljykiertoa ja vähentää öljyn pumppaukseen käytettävää tehoa. Kuvio 6 esittää kuvion 5 yksityiskohtaa B. 5 Edullisesti urilla 5 on sopiva nousu. Edullisesti urat 5 alkavat ja päättyvät lyhyen välimatkan päästä akselin keskiosan 12c päädystä 12d, 12e. Siten urien 5 ensimmäisiin päätyihin radiaalisten kanavien 41 kautta syötettävä öljy jatkaa matkaa urien suuntaan ja poistuu urien 5 toisten päätyjen kautta toisiin radiaalisiin kanaviin 51.

10

Mitä suurempi välys akselin ja vaipan välillä on sitä enemmän siellä on öljyä. Suuri öljymäärä aiheuttaa tehohäviön telan pyörityksessä yhdessä urittamattoman akselin kanssa. Kun välys on pieni ja akselin keskiosa 12c on uritettu sopivalla nousulla pääsee tämä pieni urien 5 ulkopuolella oleva 15 öljymäärä akselin keskiosan 12c ja vaipan 11 välisestä nipistä lävitse urituksen avulla eikä aiheuta suurta tehohäviötä. Tehohäviötä ja virtausvastusta syntyy tilanteessa, jossa sileä akseli viedessään vaipan sisäpintaa pitkin työntää edellään välyksessä olevaa öljyä telan ja vaipan muodostamaa kapeaa reittiä pitkin lähes ratanopeudella. Jos akselin keskiosan pinta on urittamaton, 20 lämmönsiirtoaine ja/tai öljy ei virtaa riittävästi akselin ja vaipan välistä nipin toiselle puolelle tilassa 42.

Urittamalla keskiakseli 12c saadaan öljyvirtaukselle tilaa ilman että vaipan ja akselin välillä tarvitaan välystä enempää kuin akselin bombeeraus vaatii. Kun o 25 öljymäärä pienestä välyksestä johtuen on pieni niin virtausurien 5 nippiin οό aiheuttamat raot on helpompi saada urien mitoituksella riittävän suureksi i c\j öljymäärän siirtämiseksi nipin ohi. Kun vaipan 11 ja akselin keskiosan 12c välille x järjestetään sopivan pieni välys ja keskiosa varustetaan sopivasti urilla 5, telan 10 pyöritystehoa voidaan pienentää.

σ> 30

LO

£ Telan 10 dynaamista tasapainotusta voidaan parantaa, kun välys telan keskellä

C\J

lähestyy nollaa. Dynaamisesta tasapainotuksesta on hyötyä mm. ajonopeuden nostamisen yhteydessä ja prosessissa tuotettavan kuiturainan laadun 14 saavuttamisessa. Lisäksi dynaamisesta tasapainotuksesta on hyötyä metallihihnan katkeamisen yhteydessä, jolloin tela ja/tai telan kannatusrakenteet eivät vaurioidu, kun ulkoinen kuormitus F äkillisesti häviää.

5 Kuviot 7 ja 8 esittävät erästä toista kytkinjärjestelyä telan 10 vaipan 11 ja akselin 12 kytkemiseksi toisiinsa. Telan 10 sisään on sijoitettu nivelsauvakytkin 70. Nivelsauvakytkin 70 on edullisesti asennettu päätylaipan 20b ja akselitapin laippaosan 12b’ välille. Nivelsauvakytkin 70 käsittää kaksi nivelsauvaparia, jotka vaikuttavat kytkinkehän 71 välityksellä vaippaan 11 ja akseliin 12. Kytkinkehä 10 71 ympäröi akselitappia 12b. Neljä nivelsauvaa 72, 73; 74, 75 on laakeroitu ensimmäisistä päistään kytkinkehään 71.

Ensimmäinen nivelsauvapari käsittää ensimmäisen nivelsauvan 72 ja toisen nivelsauvan 73, jotka on laakeroitu vastakkaisille puolille kytkinkehää 71. 15 Toinen nivelsauvapari käsittää kolmannen nivelsauvan 74 ja neljännen nivelsauvan 75, jotka on laakeroitu vastakkaisille puolille kytkinkehää 71. Ensimmäinen nivelsauvapari on vaihesiirretty 90 asteen kulmaan verrattuna toiseen nivelsauvapariin.

20 Ensimmäisen nivelsauvaparin nivelsauvojen 72 ja 73 toiset päät on laakeroitu akselin 12 yhteyteen, tarkemmin ensimmäiseen pesään 82 ja toiseen pesään 83, jotka pesät on kiinnitetty akselitapin 12 laippaosan 12b’ vastakkaisiin reunoihin. Toisen nivelsauvaparin nivelsauvat 74 ja 75 toiset päät on laakeroitu vaipan 11 yhteyteen, tarkemmin kolmanteen pesään 84 ja neljänteen pesään

CM

o 25 85, jotka on kiinnitetty päätylaipan 20b sisäpuolelle vastakkaisiin reunoihin.

CO

o cm Kuviossa 7 nivelsauvakytkimen 70 liikkuvat osat kytkinkehä ja nivelsauvat on x esitetty toisiinsa kytkettyinä. Kuviossa 8 nivelsauvakytkin 70 on esitetty

CL

toiminnallisessa asennossaan ilman päätylaippaa 20b, jolla toinen § 30 nivelsauvapari kytketään telan vaippaan 11. Päätylaipalla 20b voidaan sulkea ja ° suojata nivelsauvakytkin 70 telan sisään. Telan sisällä oleva lämmitys- ja C\] voiteluväliaine voitelee tarvittaessa myös nivelsauvakytkintä. Telan 10 kumpaankin päähän voidaan asentaa nivelsauvakytkin 70. Telan 10 15 kumpaankin päähän asennettuna nivelsauvakytkin 70 ohjaa vaipan 11 asentoa yhdensuuntaiseksi akselin 12 kanssa.

On suositeltavaa muodostaa kytkinkehys 71 kevyeksi. Kytkinkehä 71 voidaan 5 muodostaa kahdesta toisiinsa vierekkäin liitettävästä levymäisestä kappaleesta. Tällöin kytkinkehän rakenne voidaan helposti muodostaa kevyeksi ja helposti valmistettavaksi. Nivelsauvakytkin 70 voidaan sijoittaa helposti saavutettavaan paikkaan esimerkiksi telan ja kytkimen huoltoa ajatellen.

10 Kuvion 4 mukainen paljetiiviste 30 voidaan sijoittaa kuvioissa 7 ja 8 esitetyn telan 10 akselitapin 12b ja päätylaipan 20b yhteyteen, kun nivelsauvakytkin 70 on sijoitettu telan sisään ja vaippa 11 pyörii akselin 12 mukana.

Edellä esitetty selitys tarjoaa ei-rajoittavia esimerkkejä keksinnön joistakin 15 suoritusmuodoista. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei kuitenkaan rajoitu esitettyihin yksityiskohtiin vaan, että keksintö voidaan toteuttaa myös muilla ekvivalenttisilla tavoilla. Esitettyjen suoritusmuotojen joitakin piirteitä voidaan hyödyntää ilman muiden piirteiden käyttöä.

20 Edellä esitettyä selitystä täytyy pitää sellaisenaan vain keksinnön periaatteita kuvaavana selostuksena eikä keksintöä rajoittavana. Täten keksinnön suojapiiriä rajoittavat vain oheistetut patenttivaatimukset.

(M

o

(M

i

CO

o

(M

(M

X

en

CL

CO

σ> σ> m o δ

(M

Claims (14)

1. Taipumasäädettävä tela (10), joka on lämmitettävä ja/tai jäähdytettävä ja joka tela käsittää akselin (12), jossa on sylinterimäinen keskiosa (12c), jonka 5 kumpaankin aksiaaliseen päähän on kiinnitetty akselitappi (12a, 12b) akselitapin käsittämän laippaosan (12a’, 12b’) välityksellä, ja tela käsittää vaipan (11), joka ympäröi keskiosaa, jossa vaipassa on sen aksiaalisissa päissä radiaalisesti sisäänpäin ulottuvat päätylaipat (20a, 20b), jotka on sovitettu vastaavan akselitapin (12a, 12b) ympärille, ja akselin keskiosan (12c) ulkopinta 10 tai vaipan (11) sisäpinta on bombeerattu, jolloin telan vaipan sisäpinta asettuu kuormitettuna kontaktiin akselin ulkopinnan kanssa olennaisesti koko aksiaaliselta pituudeltaan, tunnettu siitä, että telan (10) päätyyn telan sisäpuolelle on järjestetty telan pyöritysmomentin välittävä kytkin (60; 70), joka vaikuttaa päätylaipan (20a, 20b) ja akselin (12) välillä vaipan (11) ja akselin 15 kytkemiseksi pyörimään olennaisesti samalla kulmanopeudella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tela, tunnettu siitä, että akselitapin (12a, 12b) ja päätylaipan (20a, 20b) välille on asennettu metallipaljetiiviste (30).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tela, tunnettu siitä, että paljetiiviste (30) on jaettu kahteen paljeosaan (31, 32), jotka on yhdistetty toisiinsa keskiholkilla (36), ja paljetiivisteen keskialuetta varten on järjestetty paljetiivisteen sisäpuolelle akselitappiin (12a, 12b) tuetut pallopinnat (41,42). CM δ 25

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen tela, tunnettu siitä, että CM g paljetiiviste (30) käsittää sarjaan kytkettynä ainakin kaksi metallipaljetta (33, 35) cm siten, että ulkopuolinen metallipalje (33) ympäröi sisäpuolista metallipaljetta g (35)· CL CO <| 30

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen tela, tunnettu siitä, että telan ? pyöritysmomentin välittävä kytkin käsittää lamellikytkimen (60), joka käsittää CM kaksi lamellipakkaa (63, 64), jotka on asennettu välimatkan (60’) päähän toisistaan kytkinakselin (65) välityksellä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tela, tunnettu siitä, että lamellikytkimen (60) ensimmäisessä päässä (61) ensimmäinen lamellipakka (63) on kiinnitetty kiinteästi laippaosan (12a’; 12b’) suhteen ja toinen 5 lamellipakka (64) on kiinnitetty telan samassa päässä kiinteästi päätylaipan (20a, 20b) suhteen.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen tela, tunnettu siitä, että tela käsittää vääntiön (68), joka käsittää vääntöhaaroja, ja laippaosa (12a’, 12b’) 10 käsittää välyksellisiä aukkoja (15) vääntöhaaroja varten, ja lamellikytkimen (60) toinen pää (62) on kiinnitetty vääntiöön, jonka vääntöhaarat on asennettu aukkojen (15) läpi ja kiinnitetty päätylaippaan (20a, 20b).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen tela, tunnettu siitä, että tela 15 käsittää välitysakselin (67), joka on kiinnitetty laippaosan (12a’, 12b’) ja lamellikytkimen (60) ensimmäinen pään (61) väliin.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen tela, tunnettu siitä, että telan pyöritysmomentin välittävä kytkin käsittää vaippaan (11) ja akseliin (12) kytketyn 20 nivelsauvakytkimen (70) telan yhdessä tai molemmissa päissä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tela, tunnettu siitä, että nivelsauvakytkin (70) on järjestetty telan aksiaalisuunnassa päätylaipan (20a, 20b) ja laippaosan (12a’, 12b’) välille. C\J δ 25 (M ή

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen tela, tunnettu siitä, että S! nivelsauvakytkin (70) käsittää kytkinkehän (71) sekä kaksi nivelsauvaparia (72, x 73; 74, 75), jotka on sijoitettu vai h esi imettynä 90 asteen kulmaan suhteessa CL toisiinsa, ja ensimmäinen nivelsauvapari (72, 73) on kytketty ensimmäisten S 30 nivelsauvojen ensimmäisistä päistä vastakkaisille puolille kytkinkehää ? vaikuttamaan laippaosaan (12a’, 12b’) ja toinen nivelsauvapari (74, 75) on C\] kytketty toisten nivelsauvojen ensimmäisistä päistä vastakkaisille puolille kytkinkehää vaikuttamaan päätylaippaan (20a, 20b).

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen tela, tunnettu siitä, että ensimmäisten nivelsauvojen (72, 73) toiset päät on laakeroitu ensimmäiseen pesään (82) ja toiseen pesään (83), jotka pesät on kiinnitetty laippaosan (12a’, 5 12b’) vastakkaisiin reunoihin, ja toisten nivelsauvojen (74, 75) toiset päät on laakeroitu kolmanteen pesään (84) ja neljänteen pesään (85), jotka pesät on kiinnitetty päätylaipan (20a, 20b) vastakkaisiin reunoihin.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen tela, tunnettu siitä, että 10 akselin (12) keskiosan (12c) ulkopintaan on järjestetty nousulliset urat (5) lämmitys- ja voiteluväliaineen virtausta varten, jotka urat alkavat ja päättyvät lyhyen välimatkan päästä keskiosan päädystä (12d, 12e).

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen tela, tunnettu siitä, että 15 keskiosan (12c) bombeeraus on 2 mm ja keskiosan ja vaipan (11) sisäpinnan välinen välys on 1-5 mm keskiosan suurimman ulkohalkaisijan kohdalla, jolloin päätylaipan ja akselitapin suhteellinen liike radiaalisuunnassa on ± 3 mm - ± 7 mm. (M δ (M OO cp (M (M X cc CL 00 CD CD UO O δ (M