FI127012B - Jäähdytyskääntäjän kääntölaitteisto - Google Patents

Description

JÄÄHDYTYSKÄÄNTÄJÄN KÄÄNTÖLAITTEISTO Tämän keksinnön kohteena on kääntölaitteisto puupohjaisten levyjen tai levypinojen jäähdyttämiseen tarkoitetun jäähdytyskääntäjän kääntämiseksi, johon jäähdytyskääntäjän kuuluu hammaskehä, jonka avulla jäähdytyskääntäjää käännetään.

Puupohjaisia levyjä, kuten lastulevyjä, MDF (Medium-Density Fibre-board) -levyjä tai OSB (Oriented Strand Board) -levyjä, valmistetaan kuumapuristamalla puukuidut ja sideaine yhtenäiseksi levyksi kuumapuristimella, minkä jälkeen levyt sahataan halutun pituisiksi edullisesti liikkuvalla sahauksella, eli pysäyttämättä levyjä. Tämän jälkeen levyt kuljetetaan yksitellen tai kahden tai useamman levyn pinoina jäähdytyskääntäjälle, jossa levyjä jäähdytetään ennen pinoamista. Jäähdytyskääntäjä on pitkänomainen teräsrakenne, jonka tehollinen pituus on tyypillisesti 4-12 m. Levyjen leveys on tyypillisesti 2-4 m ja jäähdytettävien paksujen levyjen määrä kääntäjässä on 30-60 kpl. Jäähdytyskääntäjän runkorakenteeksi on lastu-, MDF- ja OSB-levyteollisuudessa vakiintunut rumpumainen teräsputki, johon on kiinnitetty tarvittava määrä laippoja säteensuuntaisten kannatin-sakaroiden kiinnittämistä varten. Jäähdytettävät levyt tuodaan kannatinsakaroiden väleihin.

Kukin levy on jäähdytyskääntäjässä 180° kääntöliikkeen ajan. Kääntöliike tapahtuu yläkautta, jolloin levyt pysyvät jäähdytys-kääntäjässä ilman erillisiä kannatusosia. Jäähdytyskääntäjiä voi olla yksi tai useampia peräkkäin, jolloin levyt siirtyvät joko jatkokäsittelyyn tai seuraavaan jäähdytyskääntäjään ja tekevät siinä 180° kääntöliikkeen ennen poistamista jäähdytyskääntäjästä.

Eräs tunnettu jäähdytyskääntäjä on esitetty FI-patentissa 125432 B. Jäähdytyskääntäjää käännetään kääntölaitteistolla, joka on kallis ja teknisesti vaativa osa. Jäähdytyskääntäjän kääntölaitteistoksi on lastu-, MDF- (Medium-Density Fibreboard) ja OSB- (Oriented Strand Board) levyteollisuudessa vakiintunut yhden tai kahden suuren tappi-vaihteen käyttämä suuren dimension hammaskehä. Koska hammas-kehää käytetään enintään kahdella käytöllä, joudutaan se valmistamaan halkaisijaltaan suureksi tarvittavan vääntö-momenttikapasiteetin tuottamiseksi. Jäähdytyskääntäjän kääntämiseen tarvittava vääntömomentti vaih-telee suuresti riippuen valmistettavien levyjen mitoista ja levyma-teriaalin tiheydestä. Lisäksi jäähdytyskääntäjän täyttäminen levyillä ja jäähdytyskääntäjän tyhjentäminen levyistä aiheuttaa suuren kuormituksen kääntölaitteistoon. Tuotantolinjan tahtiaika vaikuttaa kääntöliikkeen nopeuteen eli kiihtyvyyteen ja hidastuvuuteen ja siten dynaamiseen vääntömomenttiin. Näistä syistä johtuen tarvittava staattinen ja dynaaminen vääntö-momentti vaihtelee suuresti. Tyypillisesti kokonaisvääntömomentti on 100-500 kNm lastu-, MDF- ja OSB-levyteollisuuden jäähdytys-kääntäjissä.

Tunnetun tekniikan ongelma on siis suuren hammaskehän valmistamisen ja kuljettamisen kalleus. Samalla ratkaisu ei ole riittävän modulaarinen, koska valittavana on ainoastaan yhden tai kahden tappivaihdemoottorin käyttäminen. Lisäksi tyypillinen tappivaihde-moottori näissä sovelluksissa on suuri ja raskas. Yhden tappivaihdemoottorin paino on yleensä n. 1000-1300 kg. Useamman kuin kahden näin suuren tappivaihdemoottorin asentaminen käyttämään konttikuljetukseen soveltuvaa hammaskehää on vaikeaa ellei mahdotonta tyypillisessä tapauksessa.

Tunnetussa tekniikassa avohammaskäytön käyttävän pyörän akseli kantaa sekä vääntömomentin että toispuoleisen taivuttavan momentin. Tästä syystä tappivaihdemoottori joudutaan valitsemaan epäedullisen suureksi. Toispuoleisessa käyttävän pyörän tuennassa hammasvoima ei koskaan voi taipumista johtuen jakautua hampaille tasaisesti. Näin ollen avohammaskäyttö joudutaan mitoittamaan suuremmaksi ja siten kalliimmaksi valmistaa. Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen jääh-dytyskääntäjän kääntölaitteisto, jonka vääntökapasiteetti voidaan tarkoituksenmukaisesti ja edullisesti sovittaa kuhunkin tuotantolinjaan sopivaksi. Lisäksi tarvittavien komponenttien dimensiot pitäisi saada kontti kuljetukseen sopiviksi, jolloin osat voitaisiin globaalissa valmistusketjussa valmistaa edullisissa sarjakoossa ja edullisella hinnalla. Nämä tavoitteet on saavutettu kääntölaitteistolla, jolle on tunnusomaista se, että hammaskehää pyörittämään on järjestetty ainakin kolme vaihdemoottoria.

Keksinnön mukaisen kääntölaitteiston eräälle edulliselle toteutus-muodolle on tunnusomaista se, että vaihdemoottori on planeetta-vaihdemoottori.

Keksinnön mukaisen kääntölaitteiston eräälle toiselle edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että vaihdemoottori on Cy-clo-vaihdemoottori.

Vielä eräälle keksinnön edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että vaihdemoottoreiden ensiö- ja toisiopuoli ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden.

Lisäksi vaihdemoottoreihin on edullisessa toteutusmuodossa järjestetty momenttituet, jotka on suunnattu olennaisesti kohti jäähdy-tyskääntäjän keskiakselia.

Vaihdemoottoreiden hammaskehään yhteydessä olevat käyttävät hammaspyörät on edullisessa toteutusmuodossa laakeroitu ham-mastuksen molemmilta puolilta ja vaihdemoottoreiden sähkömoottorit voidaan asennetaan olennaisesti vaakasuoraan.

Keksinnön etuina voidaan mainita, että jäähdytyskääntäjän vääntö-momenttikapasiteetti on edullisesti sovitettavissa tiettyyn tuotanto- lin-jaan sopivaksi. Modulaarinen, useaan pienempään planeetta-vaihteeseen perustuva rakenne, jossa on molemmilta puolilta tuetut käyttävät hammaspyörät, on tunnetun tekniikan rakennetta edullisempi valmistaa. Lisäksi vaihdemoottori voidaan vakioida, jolloin niitä voidaan ostaa suurempina määrinä edullisemmin. Vakioidun vaihdemoottorin toimitusaika varaosaa tarvitsevalle on lyhyt.

Niinikään avohammaskäytön pyörä voidaan vakioida, koska vään-tö-momenttiluokka valitaan käyttävien pyörien määrällä. Hammas-kehiä voidaan näin valmistaa ja kuljettaa edullisesti suurempina sarjoina. Halkaisijaltaan konttikuljetukseen sopiva avohammaskehä alentaa kuljetuskustannuksia verrattuna tunnettuun tekniikkaan.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin edullisten toteutusmuotoesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää puupohjaisten levyjen jäähdyttämiseen käytettävää jäähdytyskääntäjää.

Kuvio 2 esittää vaihdemoottoreilla varustettua jäähdytyskääntäjää päästä katsottuna.

Kuvio 3 esittää jäähdytyskääntäjän kääntöpyörää ja vaihdemoottoreita päästä katsottuna.

Kuvio 4 esittää leikkausta kuvion 3 viivaa B-B pitkin.

Kuvio 5 esittää samaa kuin kuvio 3, mutta vinosti sivulta katsottuna.

Kuviossa 1 on siis esitetty lastu-, MDF- ja OSB- levytehtaan jääh-dytyskääntäjä, jonka runko koostuu rumpumaisesta keskiputkesta 1 ja siihen kiinnitetyistä laipoista 2. Laippoihin, joita on kuvion 1 esittämässä toteutusmuodossa 8 kpl peräkkäin keskiputkeen kiiinnitettyinä, on kiinnitetty kannatussakarat 3. Laippojen välinen etäisyys on edullisesti n. 0,4 - 0,7 m.

Kannatussakaroiden 3 väleihin muodostuu tiloja, joihin jäähdytettävät levyt 4 syötetään yksitellen tai nipuissa. Tässä jäähdytys-kääntäjässä levyjä jäähdytetään, kunnes jäähdytyskääntäjä on pyörähtänyt 180°, jonka jälkeen levy tai levyt poistetaan jäähdy-tyskääntäjästä. Välejä, joihin levyt voidaan syöttää, on 180° kään-tömatkalla yleensä n. 70-90 kpl. Jäähdytyskääntäjä pysäytetään aina kun levy syötetään ja/tai levy poistetaan jäähdytyskääntäjäs-tä. Kuviossa 2 jäähdytyskääntäjä on esitetty siitä päästä katsottuna, jossa kääntölaitteisto sijaitsee.

Kuviossa 3 on esitetty tarkemmin jäähdytyskääntäjän kääntöme-kanismi. Jäähdytyskääntäjän hammaskehän 5 halkaisija on edullisesti sovitettu konttikuljetukseen sopivaksi, eli sen suurin halkaisija on hieman vakioituneen kuljetuskoniin sisäleveyttä pienempi.

Hammaskehään 5 voidaan edullisesti kytkeä ainakin kolme vaihde-moottoria 6 vääntömomenttikapasiteetin säätämiseksi halutulle tasolle. Kuvioissa esitetyssä toteutusmuotoesimerkissä vaihdemoot-toreita 6 on neljä kappaletta. Vaihdemoottorit 6 ovat oleellisesti kompaktimpeja kuin tyypilliset tappivaihteet samassa vääntömo-menttiluokassa. Vaihdemoottori voi olla planeettavaihdemoottori tai ns. Cyclo-vaihdemoottori.

Planeettavaihdemoottoreiden 6 ensiö- ja toisioakseli ovat toisiaan vastaan oleellisesti kohtisuorassa ja näin näiden vaihteiden sähkö-moottorit 6' eivät merkittävästi pidennä koko laitteiston vaatimaa tilaa tuotantolinja pituussuunnassa. Koska ensiö- ja toisioakseli ovat toisiaan vastaan kohtisuorassa, voidaan vaihdemoottorit 6 asentaa viereisen vaihdemoottorin kanssa lomittain mahdollisimman kompaktin rakenteen aikaansaamiseksi sähkömoottoreiden 6' ollessa oleellisesti vaakatasossa.

Planeettavaihteiden 6 pyöriminen on estetty riittävän pitkillä mo-menttituilla 7, jotka on suunnattu kompaktisti kohti jäähdytyskään- täjän keskiakselia. Näin vääntömomentista johtuva vaihteen toisio-puolen radiaalikuorma pienenee ja rakenteen muutkin dimensiot pysyvät mahdollisimman pieninä.

Kuviosta 4 havaitaan, että avohammaskäytön käyttävät hammaspyörät 8 on laakeroitu hammastuksen molemmilta puolilta, jotta hammasvoimat jakautuvat mahdollisimman tasaisesti ja käyttävän hammaspyörän 8 akselille ei kohdistu toispuoleista taivuttavaa momenttia. Käyttävän hammaspyörän 8 ollessa erikseen molemmilta puolilta laakeroitu voidaan vaihdemoottori 6, tyypillisesti planeettavaihde-moottori, mitoittaa tarvittavan vääntömomentin perusteella. Näin vaihdemoottori 6 on pienempi ja edullisempi kuin tapauksessa, jossa se joutuisi kantamaan myös hammasvoimista johtuvan käyttävää akselia taivuttavan momentin.

Edullinen ja kompakti vaihdemoottori 6 on tarvittaessa helposti vaihdettavissa, koska se voidaan irrottaa käyttävän hammaspyörän jäädessä laakereilleen ja hammasvälysten pysyessä muuttumattomina.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ole rajoittunut edellä mainittuihin toteutusmuotoihin, vaan se voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Selityksessä mahdollisesti yhdessä muiden tunnusmerkkien kanssa esitettyjä tunnusmerkkejä voidaan tarvittaessa käyttää myös toisistaan erillisinä.

Claims (7)

1. Kääntölaitteisto puupohjaisten levyjen (4) tai levypino-jen jäähdyttämiseen tarkoitetun jäähdytyskääntäjän kääntämiseksi, johon jäähdytyskääntäjän kuuluu ham-maskehä (5), jonka avulla jäähdytyskääntäjää käännetään, tunnettu siitä, että hammaskehää (5) pyörittämään on järjestetty ainakin kolme vaihdemoottoria (6).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntölaitteisto, tunnettu siitä, että vaihdemoottori (6) on planeettavaih-demoottori.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntölaitteisto, tunnettu siitä, että vaihdemoottori (6) on Cyclo-vaihdemoottori.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen kääntölaitteisto, tunnettu siitä, että vaihdemoottoreiden (6) en-siö- ja toisiopuoli ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen kääntölaitteisto, tunnettu siitä, että vaihdemoottoreihin (6) on järjestetty momenttituet (7), jotka on suunnattu olennaisesti kohti jäähdytyskääntäjän keskiakselia.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen kääntölaitteisto, tunnettu siitä, että vaihdemoottoreiden (6) hammaskehään (5) yhteydessä olevat käyttävät hammaspyörät (8) on laakeroitu hammastuksen molemmilta puolilta.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen kääntölaitteisto, tunnettu siitä, että vaihdemoottoreiden (6) sähkömoottorit (6') on asennettu olennaisesti vaakasuoraan. PATENTKRAV