FI123057B

FI123057B - Floating roller with sealing arrangement and method for sealing floating roller

Info

Publication number: FI123057B
Application number: FI20115539A
Authority: FI
Inventors: Jani Hakola; Jorma Snellman; Kari Holopainen; Hannu Hyvoenen; Tommi Korolainen; Teemu Immonen; Pekka Jokkala; Timo Rantanen
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-10-15
Also published as: AT511527A3; DE102012208577A1; FI20115539A0; AT511527A2; AT511527B1; CN102808952B; CN102808952A

Abstract

The floating roller has a shaft (10) that is rotatably supported on shell (11). A pressure chamber (12) is delimited between the shaft and shell by a sealing arrangement. The sealing gap (14) is provided in the seal structure (13) of sealing arrangement so that the lubricant gas mixture flows between the seal structure and the inner surface (15) of shell. An independent claim is included for method for sealing floating roller.

Description

TIIVISTYSSOVITELMALLA VARUSTETTU UIVA TELA JA MENETELMÄ UIVAN TELAN TIIVISTÄMISEKSIFLOATING ROLL WITH SEALING COMPOSITION AND METHOD FOR SEALING FLOATING ROLL

Keksinnön kohteena on tiivistyssovitelmalla varustettu uiva 5 tela, johon kuuluu staattinen akseli ja akselille pyörivästi tuettu vaippa, ja akselin ja vaipan väliin on rajattu tiivistyssovitelmalla painekammio, ja johon tiivistyssovitelmaan kuuluu tiivisterakenne ja tiivistysrako, johon on järjestetty voitelu-ainevirtaus tiivisterakenteen ja vaipan sisäpinnan väliin. 10 Keksinnön kohteena on myös menetelmä uivan telan tiivistämiseksi .The invention relates to a floating roller 5 with a sealing arrangement, comprising a static shaft and a shaft rotatably supported on the shaft, and a pressure chamber defined by a sealing arrangement between the shaft and the jacket, comprising a sealing structure and a sealing groove The invention also relates to a method for sealing a floating roll.

Tavallisesti puristimessa ja kalanterissa nippi muodostetaan kahdella toisiaan vasten kuormitetulla telalla, joiden välistä is kuituraina kulkee. Normaalisti toinen teloista on taipumakompen-soitu tasaisen nippipaineen aikaansaamiseksi. Aktiivisessa taipumakompensoinnissa taipumaa estetään ja/tai säädetään haluttuun muotoon vaipan sisäisen kuormituksen avulla järjestämällä akselin ja vaipan väliin voima, jonka suuruutta voidaan 20 säätää. Uivassa taipumakompensoidussa telassa akselin ja vaipan välinen tila on jaettu pitkittäis- ja päätytiivisteillä kahteen kammioon. Nipinpuoleinen kammio on painekammio, jota kutsutaan myös pluskammioksi ja vastakkainen kammio on miinuskammio, jossa vallitseva paine on matalampi kuin painekammiossa. Painekammion 25 paineistuksella aikaansaadaan vaippaa taivuttava voima. Paine-kammion projektiopinta-ala on suhteellisen suuri, joten tarvitsi tava paine jää melko pieneksi, yleensä alle 10 bar. Painekammion o tulee olla riittävän tiivis koko painepituudella ja lisäksiTypically, in the press and calender, the nip is formed by two rolls loaded against each other, between which is fiber web passes. Normally, one of the rolls is deflection compensated to provide a uniform nip pressure. In active deflection compensation, deflection is prevented and / or adjusted to the desired shape by internal loading of the sheath by providing an adjustable force between the shaft and the sheath. In a floating deflection compensated roll, the space between the shaft and the shell is divided by longitudinal and end seals into two chambers. The nipple chamber is a pressure chamber, also called a plus chamber, and the opposite chamber is a minus chamber, where the prevailing pressure is lower than in the pressure chamber. By pressurizing the pressure chamber 25, a bending force is provided. The pressure chamber has a relatively large projection area, so the pressure required is quite small, generally less than 10 bar. The pressure chamber o must be sufficiently tight over the entire pressure length and additionally

CDCD

o telan päädyissä. Pitkittäistiivisteitä kutsutaan myös sivutii- o 30 visteiksi sijaintinsa perusteella.o at the ends of the roll. Longitudinal seals are also referred to as side wings 30 based on their position.

XX

cccc

CLCL

Co Taipumakompensoidussa uivassa telassa on staattiselle akselilleCo The deflection-compensated floating roll has a static shaft

COC/O

järjestetty pyörivästi vaippa. Vaipan kuormittamiseksi on q käytetty paineistettua öljyä, joka johdetaan akselin ja vaipanrotatably arranged diaper. In order to load the jacket, pressurized oil is applied, which is conducted through the shaft and the jacket

CMCM

35 väliseen painekammioon. Kuormittamisella kompensoidaan telavai-pan taipumaa tasaisen painejakauman saamiseksi nippiin. Taipuma-kompensoitua telaa käytetään tavallisesti nippikosketukseen 2 järjestetyn telaparin toisena telana puristimella tai kalante-rilla. Pyörimisnopeuden kasvaessa telan sisäinen, lähinnä öljyn viskositeetistä johtuva, kitka kasvaa ja tela vaatii paljon käyttötehoa. Lisäksi kitka lämmittää öljyä, jota on jäähdytettä-5 vä.35 pressure chamber. The load compensates for the deflection of the track belt to obtain a uniform pressure distribution in the nip. The deflection compensated roll is usually used as a second roll of a pair of rolls arranged in a nip contact 2 on a press or calender. As the rotation speed increases, the friction inside the roller, mainly due to the viscosity of the oil, increases and the roller requires a lot of power. In addition, the friction heats the oil, which is cooled.

US-patentissa numero 5725465 esitetään ilmakuormitteinen taipu-makompensoitu uiva tela. Paineistetun öljyn sijasta tässä käytetään paineistettua ilmaa, jolloin telan kokonaisenergianku-10 lutus pienenee. Pitkittäistiiviste muodostuu kahdesta välin päähän toisistaan sovitetusta listasta, jotka on sovitettu kontaktiin vaipan sisäpinnan kanssa. Listojen väliin syötetään voiteluaineena öljyä, joka voitelee listan ja samalla tiivistää listan ja vaipan sisäpinnan välisen raon. Öljyä kuitenkin 15 kulkeutuu myös painekammioon, josta öljyä on poistettava jatkuvasti. Rakenteen haittana on myös lukuisat poraukset sekä öljyn ja ilman sekoittumisesta aiheutuvat ongelmat.U.S. Pat. No. 5,725,465 discloses an air-loaded flexible compensated floating roll. Instead of pressurized oil, pressurized air is used here, reducing the overall energy consumption of the roll. The longitudinal seal consists of two spaced apart strips which are in contact with the inner surface of the jacket. Oil is lubricated between the strips, which lubricates the strip while sealing the gap between the strip and the inner surface of the jacket. However, the oil 15 also enters the pressure chamber, from which the oil must be continuously drained. The structure also has many drawbacks and problems with oil and air mixing.

Nyt esillä olevan keksinnön mukaisen paineilmalla kuormitetun 20 eli ilmakuormitteisen uivan telan toimintaperiaate vastaa pääosin nykyisen öljykuormitteisen uivan telan toimintaperiaatetta. Myös mekaaninen rakenne vastaa nykyistä uivaa telaa telan muodostuessa pyörimättömästä akselista ja sen varaan laakeroidusta vaipasta. Ilmakuormitteisessa telassa painekammion 25 paineväliaineena käytetään siis öljyn sijasta ilmaa. Tarvittava ^ ilmamäärä ja syöttöpaine riippuvat sovelluksesta. Laskelmissa on havaittu, että syöttöpaine kasvaa lineaarisesti ulkoisten co ? kuormitusten funktiona. Esimerkkitelalle asetettu 250 kN/m ° viivakuorman kompensointiin vaaditaan noin 5 bar syöttöpaine.The operating principle of the compressed air 20 floating roll according to the present invention is essentially the same as that of the present oil-loaded floating roll. The mechanical structure also corresponds to the current floating roll, with the roll forming a non-rotatable shaft and a shell mounted on it. Thus, in the air-loaded roll, air is used as the pressure medium for pressure chamber 25 instead of oil. The amount of air required and the supply pressure depend on the application. In the calculations it has been found that the feed pressure increases linearly with the external co? as a function of loads. A feed pressure of about 5 bar is required to compensate for a line load of 250 kN / m ° set on the sample roll.

XX

£ 30 Painetaso on prosessiriippuvainen, joten ilmakuormitteisen telan <j> tehonkulutuksen vähentämiseksi on ulosvirtaus painekammiosta co to saatava riittävän alhaiseksi tiivistyksen avulla. Ilman matalas- o ta viskositeetistä johtuen painekammiossa syntyvät kitkahäviöt C\l ovat olemattoman pienet. Tällöin ilmakuormitteisen telan pyörit-35 tämiseen vaadittava käyttötehontarve on huomattavan pieni.£ 30 The pressure level is process dependent, so to reduce the power consumption of the air-loaded roll <j>, the outflow from the pressure chamber co to must be sufficiently low by sealing. Due to the low viscosity, the frictional losses C 1 produced in the pressure chamber are negligible. Thus, the operating power requirement for rotating the air-loaded roller-35 is considerably low.

33

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen tiivistysso-vitelmalla varustettu uiva tela, jossa saavutetaan hyvä paine-kammion tiiveys ilman tekniikan tason ongelmia. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uivan telan tiivistämiseksi 5 uudenlainen menetelmä, jolla ratkaistaan tiivistyssovitelman ongelmat. Tämän keksinnön mukaisen tiivistyssovitelman tunnusomaiset piirteet ovat, että voiteluaine on kaasua tai kaa-suseosta. Vastaavasti keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet ovat, että voiteluaineena käytetään kaasua tai 10 kaasuseosta.It is an object of the invention to provide a new type of floating roller with a sealing arrangement which achieves good pressure chamber sealing without the problems of the prior art. It is a further object of the invention to provide a novel method for sealing a floating roll which solves the problems of a sealing arrangement. The sealing arrangement of the present invention is characterized in that the lubricant is a gas or a gas mixture. Correspondingly, the process according to the invention is characterized in that the lubricant is a gas or a gas mixture.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa 15The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuva la esittää periaatteellisesti telaparia telan päästä katsottuna,Figure la shows in principle a pair of rollers viewed from the end of the roll,

Kuva Ib esittää kuvan la telaparin konesuunnassa katsottuna, Kuva le esittää yhtä keksinnön mukaisen tiivistyssovitelman 20 periaatetta,Figure Ib shows a view of a pair of rollers in a machine direction, Figure le shows one principle of a sealing assembly 20 according to the invention,

Kuva Id esittää toista keksinnön mukaisen tiivistyssovitelman periaatetta,Figure Id shows another principle of a sealing arrangement according to the invention,

Kuva 2a esittää periaatteellisesti tiivistyssovitelman rakennetta, 25 Kuva 2b esittää kolmatta keksinnön mukaisen tiivistyssovitel- I- man periaatetta, o c , Kuva 2c esittää neljättä keksinnön mukaisen tiivistyssovitel- co ? man periaatetta, ° Kuva 3a esittää viidettä keksinnön mukaisen tiivistyssovitel- x £ 30 man periaatetta, cd Kuva 3b esittää kuvan 3a periaatteen mukaista rakennetta hal oo m kileikattuna, o Kuva 3c kuvan 3b tiivisterakenteen isometrisenä kuvantona.Fig. 2a shows in principle the structure of a sealing arrangement, Fig. 2b shows a third principle of a sealing arrangement according to the invention, o c, Fig. 2c shows a fourth sealing arrangement according to the invention? Fig. 3a shows a fifth sealing arrangement according to the invention, x £ 30 man, cd Fig. 3b shows a structure according to the principle of Fig. 3a, haloo m cut, o Fig. 3c is an isometric view of the sealing structure of Fig. 3b.

CMCM

35 Kuvassa la esitetään telapari, jossa alempi tela on taipumakom-pensoitu uiva tela. Telaan kuuluu staattinen akseli 10 ja 4 akselille 10 pyörivästi tuettu vaippa 11. Akselin 10 ja vaipan 11 väliin on rajattu tiivistyssovitelmalla painekammio 12. Lisäksi tiivistyssovitelmaan kuuluu tiivisterakenne 13 ja tiivistysrako 14, johon on järjestetty voiteluainevirtaus 5 tiivisterakenteen 13 ja vaipan 11 sisäpinnan 15 väliin (kuva le). Kuvassa la esitetään myös miinuskairanio 20. Keksinnön mukaan siis voiteluaine on kaasua tai kaasuseosta. Kuvassa Ib esitetään telaparia konesuunnassa katsottuna.Figure 1a shows a pair of rollers in which the lower roll is a deflection compensated floating roll. The roll includes a static shaft 10 and a sleeve 11 rotatably supported on the shaft 10 by means of a sealing arrangement delimiting a pressure chamber 12. The sealing arrangement further comprises a sealing structure 13 and a sealing slot 14 provided with a lubricant flow 5 Ic). Figure 1a also shows a minus 20. Thus, according to the invention, the lubricant is a gas or gas mixture. Figure Ib shows a pair of rollers as viewed in the machine direction.

io Kuvassa 2a on esitetty yksinkertaistettuna painekammion 12 tiivistys, jonka tarkoituksena on rajoittaa kaasuvirtausta ulos painekammiosta. Voiteluaineena, joka samalla tiivistää, käytetään kaasua tai kaasuseosta, joka pyrkii virtaamaan tiivistyksen ohi matalampaan paineeseen. Vuoto painekammiosta on sallittua, 15 kunhan vuodosta aiheutuva ilmakuormituksen kompressoritehontarve ei kasva liian suureksi.Fig. 2a is a simplified view of the sealing of the pressure chamber 12, which is intended to limit the flow of gas out of the pressure chamber. As a lubricant, which at the same time seals, a gas or gas mixture is used which tends to flow past the seal to a lower pressure. Leakage from the pressure chamber is allowed as long as the leakage compressor power requirement of the air load does not increase too much.

Yleisesti sanottuna tiivistys käsittää tiivisterakenteen ja tiivistysraon. Tiivistysrako muodostuu tiivisterakenteen ja 20 telan vaipan sisäpinnan väliin. Tiivistyksessä osana on myös tiivistysrakoon järjestetty voiteluaine, joka muodostaa voitelu-kalvon. Tiivisterakenne voi olla esimerkiksi lista, kalvo, ilmatyyny, foili tai muu vastaava. Voitelu voi olla aerodynaaminen tai aerostaattinen ja voiteluaineena voi olla kaasu tai 25 kaasuseos, kuten esimerkiksi ilma. Kuvassa le tiivisterakenne T- muodostuu ilmatyynyistä 16 ja kuvassa Id foileista 21.Generally speaking, the seal comprises a seal structure and a seal gap. A sealing gap is formed between the sealing structure and the inner surface of the roll shell 20. Also included in the seal is a lubricant arranged in the seal slot, which forms a lubricating film. The sealing structure may be, for example, a strip, a membrane, an air cushion, a foil or the like. The lubrication may be aerodynamic or aerostatic and the lubricant may be a gas or a gas mixture such as air. In Fig. Le, the sealing structure T- consists of air cushions 16 and in Fig. Id foils 21.

(M(M

CDCD

Vaikka selityksessä on keskitytty kuvaamaan keksintöä pitkit- ° täistiivisteen yhteydessä, on huomattava, että painekammio on x £ 30 tiivistetty myös päistään päätytiivisteillä ja pääty- ja pitkitti) täistiivisteet voivat käsittää yhtenäisen rakenteen.Although the specification has focused on describing the invention in connection with a longitudinal seal, it should be noted that the pressure chamber is also x £ 30 sealed at its ends with end seals and that the end and longitudinal seals may comprise a uniform structure.

m m o Ilmakuormitteiseen telaan syötetään ilmaa painekammion muodosta-m m o The air-loaded roll is fed with air from the pressure chamber-

(N(OF

miseksi. Keksinnössä on oivallettu käyttää kaasua tai kaasuseos-35 ta tiivisterakenteiden voiteluaineena, jolloin vältytään tekniikan tason mukaisilta ongelmilta. Voitelu voi olla aerodynaamista 5 tai aerostaattista. Aerodynaamisessa voitelussa voitelukalvo muodostuu vastinpintojen välisessä liikkeessä. Voitelun ansiosta tiivistysrakoon lisäksi syntyy painejakauma, joka aikaansaa tiivisteen irtoamisen vastinpinnasta, tässä vaipan sisäpinnasta.order. It has been realized in the invention to use gas or gas mixture 35 as a lubricant for sealing structures, thereby avoiding the problems of the prior art. The lubrication may be aerodynamic 5 or aerostatic. In aerodynamic lubrication, the lubricating film is formed by movement between the contact surfaces. Due to lubrication, a pressure distribution is also created in the sealing slot, causing the seal to release from the mating surface, here the inner surface of the jacket.

55

Aerostaattisen tiivistyksen toiminta perustuu tiivistysrakoon johdettavaan paineistettuun kaasuun tai kaasuseokseen, kuten ilmaan. Paineilma aikaansaa tiivistysrakoon aerostaattisen voitelutilanteen, jolloin vastinpintojen välillä ei esiinny 10 kosketusta. Kuormituspaine voidaan johtaa tiivisteen läpi tiivistysrakoon voiteluaineeksi. Tiivistys soveltuu hyvin myös korkeisiin käyttölämpötiloihin.The operation of the aerostatic seal is based on a pressurized gas or gas mixture, such as air, which is introduced into the sealing gap. Compressed air creates an aerostatic lubrication situation in the sealing slot, whereby there is no contact between the contact surfaces. The loading pressure can be passed through the seal to the sealing slot as a lubricant. The seal is also well suited for high operating temperatures.

Aerosaattisen tiivistyksen tavoitteita ovat tiivisteen stabiili 15 toiminta ja vähäinen ilmakulutus. Vaadittava kuormankantokyky on pieni, joten kaasun käyttö voiteluaineena on mahdollista. Kaasut ovat kemiallisesti stabiileja laajalla lämpötila-alueella ja niillä on pieni kitka matalasta viskositeetistä johtuen. Lisäksi ilmaa käytettäessä voiteluaineen saanti on helppoa eikä yleensä 20 vaadita ulkoista jäähdytystä.The goals of aerosol sealing are stable seal 15 operation and low air consumption. The required load-bearing capacity is low, so the use of gas as a lubricant is possible. The gases are chemically stable over a wide temperature range and have low friction due to their low viscosity. In addition, when air is used, lubricant is easily obtained and external cooling is not usually required.

Kuvassa 2b esitetään kalvotiivisteen rakennetta. Kalvotiivisteen toiminta perustuu joustavaan kalvoon 17, jonka alle johdetaan kuormituspaine kuormitusaineena ollessa edullisesti ilma tai 25 kaasu. Kalvo voidaan kiinnittää akseliin 10 koneistetun uran ^ päälle ja kalvon 17 pullistuessa tiivistysrako pienenee. Kalvo ^ voi olla esimerkiksi metallia tai polymeerimateriaalia. Kalvo co ? voi olla ilmaa läpäisevää tai ilmaa läpäisemätön. Edullisesti ° samalla johdetaan kaasua tai kaasuseosta voiteluaineeksi kalvon x £ 30 alle. Jos kuormitukseen käytettävä väliaine johdetaan läpäisevän σ> tai läpäiseväksi muodostetun kalvon läpi, tiivistys toimii to aerostaattisella periaatteella.Figure 2b shows the structure of the membrane seal. The operation of the diaphragm seal is based on the flexible diaphragm 17 under which the loading pressure is applied, preferably the air or gas 25 as the loading agent. The diaphragm can be attached to the shaft 10 over a machined groove ^ and as the diaphragm 17 expands, the sealing gap is reduced. For example, the film may be of metal or polymeric material. The film co? may be air permeable or air permeable. Preferably, at the same time, the gas or gas mixture is conducted as a lubricant under a film of ≤ 30. If the loading medium is passed through a permeable σ> or permeable membrane, the sealing works on an aerostatic principle.

δ c\iδ c \ i

Eräs esimerkki aerostaattisesta rakenteesta voi olla kuvan 3a 35 mukainen konstruktio, jossa tiivistysrakoon syötetään paineilmaa kuristimen läpi paineella ps ja ilmaa virtaa edelleen tiivistys- 6 raosta ympäristöön paineeseen py, samalla muodostaen voitelevan limakalvon tiivisteen ja vaipan väliin. Tässä tiivisteen alle muodostuvaan tilaan syötetään erillinen kuormituspaine, mutta syöttöpaine voidaan järjestää osaksi kuormituspainetta kuten 5 kuvassa 2c esitetään.An example of an aerostatic structure may be the construction of Fig. 3a 35, in which compressed air is supplied to the cavity through a choke at a pressure ps and air continues to flow from the cavity to the environment py while forming a lubricating mucosa between the gasket and the jacket. Here, a separate loading pressure is applied to the space under the seal, but the supply pressure can be arranged as part of the loading pressure as shown in Figure 2c.

Tiivistysrakoon syötettävän ilman virtausta voidaan edullisesti kuristaa, jolloin vältetään rakokorkeuden kasvaminen liian suureksi. Suuresta rakokorkeudesta seuraa ilmankulutuksen kasvu 10 ja jäykkyyden heikentyminen. Virtausta voidaan kuristaa esimerkiksi suuttimella, jonka jälkeen itse tiivistysrako toimii sekundäärisenä kuristimena. Suuttimien sijasta tai sen lisäksi ilma voidaan syöttää tiivistysrakoon esimerkiksi huokoisen materiaalin läpi, jossa kuristaminen perustuu materiaalin 15 lukuisiin pieniin reikiin.The flow of air supplied to the sealing slot can advantageously be constricted, thus avoiding the slot height becoming too large. The large gap height results in an increase in air consumption 10 and a decrease in stiffness. For example, the flow may be choked by a nozzle, after which the sealing gap itself acts as a secondary choke. Instead of or in addition to the nozzles, air can be introduced into the sealing slot through, for example, porous material where the throttling is based on a plurality of small holes in the material.

Erään esimerkin mukainen tiivisterakenne on esitetty halkileik-kauksena kuvassa 3b. Tässä esitetään testitiiviste, jonka pituus on murto-osan todellisesta pitkittäistiivisteestä. Tiiviste 22 20 kiinnittyy kelluvasti runkoon 23. Tiivistysrakoon syötettävä ilma ohjataan porausten 24 kautta tiivistysrakoon, jolloin syntyy voiteleva limakalvo. Tiivisteen alle muodostuu tila 25, johon paineilmaa syöttämällä aikaansaadaan kuormituspaine. Kuormituspaineen suuruus määrää tiivistysrakoon syntyvän paineen 25 voimatasapainoyhtälön mukaisesti, kun tiivistysrakoon syntyyA sealing structure according to one example is shown in cross-section in Figure 3b. Here is a test seal that is a fraction of the actual longitudinal seal. The seal 22 20 floats on the body 23. The air supplied to the sealing slot is guided through the bores 24 to the sealing slot to form a lubricating mucosa. A space 25 is formed under the seal, in which a loading pressure is obtained by supplying compressed air. The magnitude of the loading pressure determines the pressure exerted on the cavity according to the force balance equation 25 when a cavity is formed

CMCM

T- voiteleva limakalvo, oT- lubricating mucosa, o

CMCM

CDCD

? Erään esimerkin mukainen tiivisterakenne on esitetty isometrise- co ^ nä kuvantona kuvassa 3c. Paineilma syötetään tiivisteen päätyyn x £ 30 kierrettävästä pistoliittimestä 26, mistä ilma virtaa viidestä σ> porauksesta 27 tiivistysrakoon. Suuttimet on yhdistetty toisiin-? The sealing structure according to one example is shown as an isometric view in Figure 3c. Compressed air is supplied to the seal end x £ 30 by means of a rotary plug 26, from which air flows from the five σ> bores 27 to the sealing slot. The nozzles are connected to each other-

LOLO

m sa urituksella 28, joiden tarkoituksena on tasata painejakaumaa o ja estää tiivisteen kallistuminen korkeilla liukunopeuksilla.m groove 28, which are designed to equalize the pressure distribution o and prevent the seal from tilting at high sliding speeds.

Tiivisteen pintamateriaalina voi olla esimerkiksi teknistä 35 muovia. Tiivisteen pintamateriaali ja runkomateriaali voivat olla samaa tai eri materiaalia. Materiaali valitaan edullisesti 7 siten, että liukupintojen hetkittäinen kontakti mahdollistuu. Tiiviste voidaan kiinnittää kelluvasti akseliin, jolloin voidaan saavuttaa tasainen rakokorkeus vaipan sisäpinnan akselin keskipisteen välisen etäisyyden muuttuessa akselin taipuessa.The gasket surface material may be, for example, technical 35 plastics. The gasket surface material and the body material may be the same or different material. Preferably, the material is selected 7 so that momentary contact of the sliding surfaces is possible. The seal can be floatingly mounted on the shaft, whereby a uniform gap height can be achieved as the distance between the center of the shaft inner center and the shaft changes as the shaft deflects.

55

Keksinnön mukaiseen tiivistyssovitelmaan kuuluu välineet 18 voiteluainevirtauksen muodostamiseksi. Välineisiin 18 kuuluu virtausyhteet 19, jotka on järjestetty tiivisterakenteen 13 läpi, kuten kuvassa 2c. Virtausyhteet 19 voivat myös tiivistera-10 kenteen 13 pituus- ja/tai poikittaissuuntaisia. Esimerkiksi kuvasta 3b ilmenee tiivisterakenteeseen muodostettu pitkit-taisyhde, josta avautuu poikittaisyhteitä tiivistysrakoon. Lisäksi tiivisterakenteeseen 13 kuuluu kuormituspaineistus, joka on kuvan 2c sovelluksessa sovitettu osaksi voiteluainesyöttöä. 15The sealing arrangement of the invention includes means 18 for generating a flow of lubricant. The means 18 include flow connections 19 arranged through a sealing structure 13 as shown in Figure 2c. The flow connections 19 may also be longitudinal and / or transverse to the field 13 of the sealing blade 10. For example, Fig. 3b shows a longitudinal connection formed in the sealing structure, which opens transverse connections to the sealing slot. In addition, the sealing structure 13 includes a load pressure which is adapted to be part of the lubricant supply in the embodiment of Figure 2c. 15

Ilmakuormitteisen uivan telan kokonaistehonkulutuksen kannalta on pyrittävä saamaan painekammioiden välisistä virtauksista aiheutuva kompressoritehontarve mahdollisimman pieneksi. Paine- kammion muodostamisessa on uivan telan pitkittäistiivistyksen 20 tiivistyskyky olennaisessa osassa. Erästä keksinnön mukaista tiivisterakennetta testattiin tuotantokonemittakaavaa olevan telavaipan sisäpintaa simuloivissa olosuhteissa. Testissä tiivisteen vastinpinta muodostui lieriömäisestä teräsputkesta.For the total power consumption of an air-loaded floating roll, efforts should be made to minimize the compressor power requirement due to flows between the pressure chambers. In forming the pressure chamber, the sealing ability of the longitudinal seal 20 of the floating roll is an essential part. One sealing structure of the invention was tested under conditions simulating the inside surface of a production machine-scale roll shell. In the test, the contact surface of the gasket consisted of a cylindrical steel tube.

Testien perusteella painekammio saadaan täysin ilmatiiviiksi, 25 jos tiivistyksen rakopaineeksi järjestetään painekammiota ^ korkeampi tai yhtä suuri paine. Vaikka tiivistysraon paineen c\i ^ kasvattamisella saavutetaan vuotamaton painekammio, kasvaa ? vastaavasti tiivisteelle syötettävän ilman virtaus. Lisäksi ° havaittiin, että tiivisteen keskimääräinen rakokorkeus pysyyOn the basis of the tests, the pressure chamber is made completely airtight if a pressure higher than or equal to that of the pressure chamber is provided as the fracture pressure of the seal. Although increasing the sealing cavity pressure a non-leaking pressure chamber is achieved, increases? respectively, the flow of air to the seal. In addition, it was found that the average gap height of the seal was maintained

XX

£ 30 vakiona pyörimisnopeudesta riippumatta, jolioin virtauskin pysyy <5 vakiona. Tiivisteestä pyritään tekemään kelluva ja asentovirhei-£ 30 constant regardless of speed, even with flow remaining <5 constant. The seal is made to be floating and misaligned-

oo Joo J

LOLO

LO sun mukautuva. Tällöin geometnavirheestä aiheutuva virtaus o saadaan minimoitua. Edullisesti tiivistettä kuormittava ja cu tiivistysrakoa voiteleva ilma tuodaan yhdellä syöttölinjalla. 35 Ilmakuormitteisen uivan telan kokonaistehonkulutus on lähes nopeusriippumaton nykyiseen uivaan telaan verrattuna, sillä vain 8 telan mekaaniset tehohäviöt kasvavat nopeuden noustessa. Vaikka edellä on keksintöä selostettu lähemmin rakenteella, jossa voiteluaineen paine tiivistysraossa on suurempi tai yhtä suuri kuin painekammiossa, voidaan tiivistysraon voitelussa hyödyntää 5 kammioiden välistä virtausta. Tällöin paine tiivistysraossa on matalampi kuin painekammiossa, mutta korkeampi kuin miinuskammi-on paine.LO sun adaptive. In this case, the flow o due to the geometric error can be minimized. Preferably, the air to load the seal and lubricate the cu gap is provided by a single feed line. 35 The total power consumption of an air-loaded floating roll is almost speed independent compared to the current floating roll, as only 8 roll mechanical mechanical losses increase with increasing speed. Although the invention has been described in greater detail above with a structure in which the lubricant pressure in the sealing slot is greater than or equal to that in the pressure chamber, flow between the chambers can be utilized to lubricate the sealing slot. In this case, the pressure in the sealing slot is lower than in the pressure chamber but higher than the minus chamber pressure.

Ilmakuormitteisen uivan telan käyttökohteita ovat esimerkiksi 10 kuiturainakoneiden, kuten paperi- ja kartonkikoneiden puristin-ja kalenterisovellukset sekä metallihihnapuristimet. On mahdollista asentaa käytötön taipumakompensoitu tela esimerkiksi ohjaustelaksi metallihihnakalanteriin, jossa yhdellä käytölli-sellä telalla pyöritetään hihnalenkin välityksellä useita 15 ohjausteloja.Applications of the air-loaded floating roll include, for example, press and calendar applications for fiber web machines, such as paper and board machines, and metal belt presses. It is possible to install an idle deflection compensated roll, for example, as a guide roll on a metal belt calender, in which a plurality of guide rolls 15 are rotated through a belt loop by a single roll.

δδ

<M<M

CDCD

OO

δδ

XX

CLCL

O)O)

COC/O

LOLO

δδ

(M(M

Claims

1. Float roller equipped with a sealing arrangement which includes a static shaft (10) and a rotating supported sheath (11) on the shaft (10), and between the shaft (10) and the manifold (11), a pressure chamber (s) is delimited by the sealing arrangement. 12), and which sealing arrangement comprises a sealing structure (13) and sealing gap (14), in which a lubricant flow is provided between the sealing structure (13) and the inner surface (15) of the sheath (11), characterized in that the lubricant is a gas. or a gas mixture.

Vais according to claim 1, characterized in that the lubricant is a flowing pressurized gas or gas mixture. 15

Roll according to Claim 1 or 2, characterized in that the pressure of the lubrication flow is equal to or greater than the pressure of the pressure chamber (12). 20

4. Roll according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure of the lubrication flow is less than the pressure of the pressure chamber (12).

Roll according to any of claims 1-4, characterized in that the sealing arrangement comprises means (18) for forming a lubrication flow. c \ j δ c \ j

6. Roll according to claim 5, characterized in that the devices (18) comprise flow connections (19) which are arranged CD 00 through the sealing structure (13). £ 30

Roll according to claim 6, characterized in that the flow connections (19) extend in the longitudinal and / or transverse directions of the sealing structure (13). cvj ^

Roll according to any of claims 1-7, characterized in that the sealing structure (13) comprises a loading pressure arrangement which has been arranged as part of the lubricant feed.

Roll according to any of claims 1-8, characterized in that the lubricant flow has been arranged such that the sealing gap (14) between the sealing structure (13) and the inner surface (15) of the sheath (11) is less than 50 µm.

A method of sealing a float roller, wherein the pressure shaft (12) defined between the static shaft (10) and the shaft (10) rotating on the shaft (10) is delimited by the sealing arrangement and The sealing gap (14) included in the sealing arrangement is measured as a lubricant, characterized in that a gas or a gas mixture is used as a lubricant. c \ j δ c \ j i CD O CD C \ l X cc CL CD CO LO LO O CM