FI125825B - Kuiturainakoneen hihnatela - Google Patents

Description

KUITURAINAKONEEN HIHNATELA

Keksinnön kohteena on kuiturainakoneen hihnatela, johon kuuluu pyörimätön paineakseli ja paineakseliin tuettu kuormitettava painekenkä, ja jossa painekengän jättöpuolella painekengän ja paineakselin välissä on takatukivälineet, joihin kuuluu paine-kenkään sovitettu liukuelementti painekengän kuormitussuuntaisen liikkeen sallimiseksi.

EP-hakemusjulkaisussa numero 1285121 esitetään erilaisia kuiturainakoneen erikoisrakenteisia hihnateloja, joissa on myös niin sanottu tiltinvaihto. Paineakseliin tuetun painekengän niin sanotut etutuet ovat tulopuolella painekengän molemmissa päissä. Etutuet estävät painekengän konesuuntaista lämpötaipumaa. Vastaavasti painekengän jättöpuolella on takatukivälineet oleellisesti koko painekengän pituudella.

Yleisesti sanottuna tunnetussa konstruktiossa painekengän tuloja jättöpuolella tukivälineet on paikoitettu paineakseliin tilt-kiiloilla. Tiltinvaihdossa tilt-kiilat käännetään. Tällöin tulo- ja jättöpuolella tukivälineet siirtyvät saman verran samaan suuntaan, jolloin painekenkäkin siirtyy. Tiltinvaihdossa muuttuu painekengällä aikaansaatu kuormitusprofiili. Toisin sanoen painesuhde tulo- ja jättöpuolen välillä muuttuu. Tällöin hihnatelasta ja sen vastatelasta muodostuvan puristimen ajopara-metrejä voidaan muuttaa ja ajaa esimerkiksi eri rainalajeja. Yleensä puristimeen suunnitellaan yksi hyvä ja toimiva asetus, jolloin tiltinvaihdolla saavutetaan vaihtoehtoinen asetus lähinnä varmuuden vuoksi.

Tunnetussa konstruktiossa painekengän tukeminen on hankalaa. Varsinkin painekengän pysyminen suorana on haasteellista ja painekengän tuentaan vaikuttavat monet tekijät. Ensinnäkin paineakselin konesuuntainen jäykkyys vaikuttaa painekengän suoruuteen. Käytännössä konesuunnassa paineakselin on oltava mahdollisimman jäykkä, mutta taipumaa ilmenee joka tapauksessa.

Toiseksi tilt-kiiloja varten paineakseliin on työstettävä kiilaurat, jotka on saatava mahdollisimman suoraan riviin ja samalla kiilauran paikka suhteessa painekengän liukupintaan on tarkasti oltava kohdallaan. Näiden lisäksi itse kiilaura on työstettävä tarkasti samoin kuin tukivälineisiin kuuluvien liukulistojen paikoitusurat sekä itse liukulistat. Useiden tarkkojen mitoitusvaatimusten vaikutukset summautuvat, minkä hallitseminen on hankalaa ja toteutus vie paljon aikaa sekä resursseja. Tarkkojen koneistuksien teko isoihin kappaleisiin kuten paineakseliin on haastavaa. Erityisesti tilt-kiilojen kiilaurien on oltava yhdensuuntaisia. Lisäksi osat ovat kalliita .

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa

Kuva 1 esittää hihnatelan ja vastatelan muodostaman pitkänip-pisovitelman konesuunnasta katsottuna, kuva 2 esittää periaatepiirroksena kuvan 1 mukaisen pitkänip-pisovitelman poikkileikattuna,

Kuva 3a esittää osan keksinnön mukaisen hihnatelan sovelluksesta ensimmäisessä tilttiasennossa,

Kuva 3b esittää kuvan 3a hihnatelan toisessa tilttiasennossa, Kuva 3c esittää kuvan 3b tilttiasennon osat irrotettuina.

Kuvassa 1 esitetään periaatteellisesti kuiturainakoneen hihnate-la 10. Hihnatelaan 10 kuuluu pyörimätön paineakseli 11 ja paineakseliin 11 tuettu kuormitettava painekenkä 12. Nimensä mukaisesti hihnatelaan kuuluu joustava hihnavaippa 13, joka on sovitettu paineakselin 11 ympärille. Hihnatela 10 yhdessä vastatelan 14 kanssa muodostavat väliinsä pitkänipin, jonka läpi kuituraina johdetaan kuiturainan puristamiseksi. Painekenkä 12 ulottuu oleellisesti koko pitkänipin leveydelle. Tavallisesti käytetään taipumakompensoitua vastatelaa, joka painetaan hihna-telaa vasten sen hihnavaipan piirin sisään. Edellä mainittu painekenkä 12 on muotoiltu seuraamaan vastatelan 14 vaipan 15 muotoa. Kuvassa 1 hihnatela 10 on alapositiossa, joskin hihnate-la on yleensä yläpositiossa. Hihnatelaa kutsutaan myös kenkäte-laksi.

Kuvassa 2 esitetään pitkänippisovitelma teloja päistä katsottuna. Hihnavaipan 13 pyörimissuuntaa kuvataan nuolella. Hihnate-lassa 10 on painekengän 12 jättöpuolella painekengän 12 ja paineakselin 11 välissä takatukivälineet 16. Tässä erillinen tilt-kiila 32 on järjestetty takatukivälineiden alle. Tilt-kiila 32 on tunnetussa tekniikassa yleensä L-muotoinen, jolloin tilt-kiilan viereisellä sivulla saadaan eri tilttiasento. Tilttiasen-toa muutettaessa siirtyy myös takatuen paikka. Erillinen liuku-kappale 33 on kiinnitetty painekengän yhteyteen. Takatukivälineiden tehtävä on pitää painekenkä suorassa ja estää painekenkää lähtemästä kuiturainan kulkusuuntaan esimerkiksi tilanteissa, joissa puristinnippiin kulkeutuu kuituraina moninkerroin.

Hihnatelassa 10 takatukivälineisiin 16 kuuluu painekenkään 12 sovitettu liukuelementti 17 painekengän 12 kuormitussuuntaisen liikkeen sallimiseksi. Kuvassa 2 esitetään yksi kuormituselin 18, joita on vierivieressä painekengän matkalla (kuva 1). Myös konesuunnassa voi olla kaksi kuormituselintä peräkkäin. Liukuelementti 17 esitetään keksinnön mukaista hihnatelaa esittävissä kuvissa 3a - 3c. Kuormituselimillä pakotetaan painekenkää vastatelaa kohti. Telojen vaippojen väliin jää puristettava kuiturainan tavallisesti kahden puristinhuovan tai puristin-huovan ja vastatelan välissä (ei esitetty). Käytön aikana painekenkä voi kuormitussuunnassa elää hiukan, minkä liukuelementti sallii. Liukuelementin ansiosta painekengän liike pysyy kuitenkin herkkänä ilman takelteluja. Varsinaiset kuormituseli-met jätetään kuvissa 3a - 3c esittämättä. Takatukivälineet ottavat puristustapahtumasta aiheutuvat voimat vastaan, mutta samalla sallivat painekengän kuormituksen. Keksinnön mukaan liukuelementti 17 on järjestetty tilt-listaksi 19. Tällöin tunnetun tekniikan mukaiset erilliset tilt-kiilat ovat tarpeet- tornia, kun kaksi toiminnallisuutta on yllättäen yhdistetty yhteen ja samaan osaan. Lisäksi painekengän tuenta on entistä helpompi toteuttaa ja tuenta on aikaisempaa yksinkertaisempi valmistaa ilman vaativia koneistuksia.

Pitkänippisen puristimen konesuuntaisen painekäyrän säätäminen toteutetaan tiltinvaihdolla, jossa painekenkää siirretään konesuunnassa eteenpäin tai taaksepäin. Tällöin pitkänipin painekäyrään voidaan vaikuttaa siten, että kuormituksen normaalin nousevan painekäyrän loppuosan painetasoa voidaan säätää.

Keksinnössä tilt-lista 19 on irrotettavasti kiinnitetty paine-kengän 12 jättöreunaan 20. Tällöin tilt-lista pysyy varmasti paikoillaan ja tiltinvaihto on helppoa pelkkä painekenkä irrottamalla. Lisäksi vältetään tunnetun tekniikan mukaiset vaativat koneistukset paineakseliin. Tilt-listan kiinnityskohta on huomattavasti helpompaa tehdä painekenkään kuin massiiviseen paineakseliin. Käytännössä koko painekenkä mahtuu työstökoneeseen, jolloin voidaan samalla varmistua kiinnityskohdan mitta-ja muoto tarkkuudesta. Tällöin voidaan varmistua painekengän suorasta asennosta tiltinvaihdosta huolimatta.

Kuvien 3a ja 3b mukaisesti tilt-listalla 19 on kiinnityskohtansa suhteen konesuunnassa kaksi eri ulottuvuutta tiltinvaihdon aikaansaamiseksi tilt-lista 19 kääntämällä. Kiinnityskohta 21 esitetään kuvassa 3c ja se on painekenkään 12 koneistettu lovi. Käytettävästä tilttiasennosta riippumatta tilt-lista on tällöin tukevasti ja suoraan asennettu painekenkään. Samalla voimat kohdistuvat painekengästä tilt-listaan aina samalla tavalla, jolloin painekengän tuenta säilyy muuttumattoman tilttiasennosta riippumatta. Tilt-lista 19 kiinnitetään usealla pultilla 22, mitä varten tilt-listassa 19 on poraus 23 kullekin pultille (kuva 3c).

Uudenlaisen ja yllättävästi sijoitetun tilt-listan lisäksi keksinnön mukaiset takatukivälineet poikkeavat tunnetusta.

Keksinnössä takatukivälineisiin 16 kuuluu takatuki 24, joka on integroitu osaksi paineakselia 11. Toisin sanoen takatuki on kiinteä osa paineakselia. Tämä helpottaa valmistusta ja yksinkertaistaa hihnatelan rakennetta. Samalla takatuennan suoruus on entistä helpompi saavuttaa. Lisäksi takatuen paikka pysyy muuttumattomana toisin kuin tunnetussa tekniikassa.

Edelleen takatukivälineisiin 16 kuuluu tilt-listan 19 vastinpinnaksi järjestetty liukupala 25. Liukupalan materiaali valitaan siten, että liukupalasta ja tilt-listasta muodostuu hyvä liukupari. Esimerkiksi liukupala voi olla mustanitrattua terästä tilt-listan ollessa pronssia. Sopivilla materiaalivalinnoilla erilliset liukupalat voidaan jättää jopa kokonaan pois. Tällöin tilt-lista vastaa suoraan takatukeen, jolloin liukupintana on koneistettu valu sellaisenaan tai pinnoitettuna (ei esitetty). Integroidun takatuen ansiosta voidaan lisäksi käyttää vakiomittaisin liukupaloja, mikä edelleen helpottaa valmistamista. Liukupalat 25 kiinnitetään pulteilla 26 takatukeen 24, siis keksinnön mukaan paineakseliin 11. Keksinnössä liukupala 25 on lisäksi sovitettu muotosulkeisesti takatukeen 24. Käytännössä takatuessa on integroitu kiila, joka estää liukupalan kuormituksen aikainen liikkumisen. Esitetyssä sovelluksessa kiila muodostuu urasta 27, johon liukupalan 25 uloke 28 vastaa. Ura ja uloke on muotoiltu ja mitoitettu tarkasti toistensa mukaan, joten kiila estää liukupalan liikkeen painekengän kuormitussuunnassa ja sitä vastakkaisessa suunnassa. Samalla pulttiin kohdistuu lähinnä vain vetoa ilman ylimääräisiä rasituksia.

Uudenlaisen sijainnin ja tuennan ansiosta voidaan tilt-lista muodostaa useasta päittäin toistensa jatkeeksi järjestetystä osasta. Tällöin tilt-listojen valmistaminen helpottuu ja varastointi, kuljettaminen sekä yleensä käsittely yksinkertaistuvat. Vastaavalla tavalla liukupala voidaan muodostaa useasta päittäin toistensa jatkeeksi järjestetystä osasta. Paineakseliin integroidun takatuen ja sen integroitujen kiilojen ansiosta lyhyetkin liukupalat saadaan tarkasti paikoilleen ja niiden paikoillaan pysyminen on taattua. Voidaan myös valmistaa tilt-lista-aihio, josta sahataan sopivan mittaisia osia kiinnitettäväksi paineken-kään. Käytännössä liukupalan osia on yhdestä kahteen hihnatelan leveysmetriä kohti. Siten liukupalan osan pituus voi olla 400 -600 mm.

Hihnatelassa painekengän 12 tulopuolella painekengän 12 ja paineakselin 11 välissä on painekengän 12 kummassakin päässä etutilt-lista 29. Keksinnössä etutilt-listan 29 profiili vastaan tilt-listan 19 profiilia. Itse asiassa voidaan valmistaa yhdenlaisia tilt-listoja, jotka voidaan asentaa niin tilt-listaksi kuin etutilt-listaksi. Näin jälleen hihnatelan osien määrä vähenee tunnetusta ja tiltinvaihto on aikaisempaa yksinkertaisempaa. Samalla kuitenkin voidaan varmistua rakenteen kestävyydestä ja painekengän oikeasta asennosta ja häiriöttömästä toiminnasta.

Uudessa rakenteessa tiltinvaihto toteutetaan käännettävillä tilt-listoilla. Uuden rakenteen etuja on painekengän suoruuden aikaisempaa parempi hallittavuus, koska siihen vaikuttavia muuttujia on tunnettua vähemmän ja niitä on helppo hallita. Takatuen integrointi vähentää kustannuksia osien vähentyessä ja niiden yksinkertaistuessa. Samalla paineakseliin tulevat koneistuksetkin yksinkertaistuvat ja vähenevät. Tämäkin vähentää kustannuksia. Lisäksi uuden rakenteen ansiosta painekengän etuja takatuet voivat olla kiinteissä paikoissa konesuunnassa. Keksinnössä takatuki on integroitu paineakseliin. Sen sijaan vain päädyissä olevat etutuet 30 on kiinnitetty pultilla 31 paineakseliin 11. On myös mahdollista kiinnittää takatuet vastaavasti. Tässäkin sovelletaan muotolukitusta toiminnallisen kiilan muodostamiseksi. Toisin sanoen kuormat siirtyvät muotojen kautta, mikä vähentää pultin rasituksia.

Kuvassa 3c esitetään keksinnön mukaisen hihnatelan osat toisistaan irrotettuina. Keksinnössä tiltinvaihdossa tilt-lista ja etutilt-lista käännetään tässä pystyakselin suhteen. Yleisemmin sanottuna tiltinvaihdossa listojen hoitopuoleinen päistä tulee käyttöpuolen päitä ja päinvastoin. Listojen muotoilut on mahdollista muillekin listan sivuille, kuten esimerkiksi alapinnalle, vaikka ratkaisu vaatii lisää koneistuksia. Kyseiset ulokkeet ovat kuitenkin konesuunnassa hiukan eri kohdissa yläpinnan muotoiluihin verrattuna. Tällöin listat voidaan pyöräyttää myös pituusakselinsa suhteen tiltinvaihdossa. Tällöin listoilla voisi saavuttaa jopa neljä vaihtoehtoista tilttiasentoa. Lisäksi eri tilttiasentoja voidaan käyttää eripituisten painekenkien paikan säätämiseen.

Hihnatelan ja varsinkin sen painekengän tuennan rakenteen yksinkertaistuessa ja valmistuksen helpottuessa valmistuskustannukset pienevät tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Jo pelkästään integroidulla takatuella ja yksinkertaisilla liukupaloilla rakenteen kustannukset pituusmetriä kohden pienenevät lähes neljännekseen. Lisäksi takatuen integrointi helpottaa paineakse-lin koneistusta, sillä yhtenäisen suoran pinnan koneistaminen on helpommin hallittavissa kuin puolen metrin välein olevien tarkkojen kiilaurien. Edullisesti koneistukset voidaan vakioida kokoluokittain, jolloin suunnittelu helpottuu. Keksinnön mukaisilla takatukivälineillä voidaan puristusprosessin kannalta tärkeää painekengän suoruus hallita entistä paremmin ja aikaisempaa yksinkertaisemmin ja pienemmin kustannuksin. Suunnittelun muuttujia on aikaisempaa vähemmän ja niitä on entistä helpompi hallita. Tällöin tuotantolaitoksille voidaan tarjota aikaisempaa erilaisempia tilttiasentovaihtoehtoja kustannustehokkaasti tinkimättä hihnatelan toimivuudesta ja kestävyydestä.

Claims (10)

1. Kuiturainakoneen hihnatela, johon kuuluu pyörimätön paineakseli (11) ja paineakseliin (11) tuettu kuormitettava painekenkä (12), ja jossa painekengän (12) jättöpuolella paine-kengän (12) ja paineakselin (11) välissä on takatukivälineet (16) , joihin kuuluu painekenkään (12) sovitettu liukuelementti (17) painekengän (12) kuormitussuuntaisen liikkeen sallimiseksi, tunnettu siitä, että liukuelementti (17) on järjestetty tilt-listaksi (19).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että tilt-lista (19) on irrotettavasti kiinnitetty painekengän (12) jättöreunaan (20).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että tilt-listalla (19) on kiinnityskohtansa (21) suhteen konesuunnassa kaksi eri ulottuvuutta tiltinvaihdon aikaansaamiseksi tilt-lista (19) kääntämällä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että takatukivälineisiin (16) kuuluu takatuki (24), joka on integroitu osaksi paineakselia (11).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että takatukivälineisiin (16) kuuluu tilt-listan (19) vastinpinnaksi järjestetty liukupala (25).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että liukupala (25) sovitettu muotosulkeisesti takatukeen (24).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että tilt-lista (19) muodostuu useasta päittäin toistensa jatkeeksi järjestetystä osasta.

8. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että liukupala (25) muodostuu useasta päittäin toistensa jatkeeksi järjestetystä osasta.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että painekengän (12) tulopuolella painekengän (12) ja paineakselin (11) välissä on painekengän (12) kummassakin päässä etutilt-lista (29).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen hihnatela, tunnettu siitä, että etutilt-listan (29) profiili vastaan tilt-listan (19) profiilia.