FI56888C - Mekanisk drivanordning foer en pao en fast axel lagrad mantel - Google Patents

Description

Ε5£^1 Γοΐ „«* KUULUTUSJULKAISU r r n o q

Ma [J (11) UTLAGG N I NGSSKRI FT 3DOÖÖ • C (45) Patentti ayönnetty 10 04 1930 / Patent meddelat V ' ^ (51) Kv.ik.'yint.ci.* F 16 H 1/22 SUOMI_FINLAND (21) P»t*nttlh»k*mu* —Pat*nttn*6knlnf löb023 (22) Hakcmitpilv! — Ait*6knlng*dag 28.12.76 (Fl) (23) Alkuptlvl—Gittigheudag 28.12.78 (41) Tullut Julkiseksi — Bllylt offentllg

Patentti· ja rekisterihallitus .... ...... ... . . .. .. .

' (44) Nihtlvlkslpanon Ja kuuLJulktlsun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen ' Ansttkan utlagd och utl.tkrtftan publicerad 31-12.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet (71) Valmet Oy, Punanotkonkatu 2, 00130 Helsinki 13, Suomi-Finland(Fl) (72) Juhani Ovaska, Jyväskylä, Suomi-Finland(Fl) (7¾) Forssin & Salomaa Oy (5¾) Kiinteälle akselille laakeroidun vaipan mekaaninen käyttölaite -Mekanisk drivanordning för en pä en fast axel lagrad mantel

Keksinnön kohteena on kiinteälle akselille laakeroidun, ulkopuolisella moottorilla pyöritettävän vaipan, etenkin paperikoneen taipumakompensoidun telan vaipan mekaaninen käyttölaite, mainitun kiinteän akselin päiden ollessa tuetut pallopintaisilla tai vastaavilla laakereilla jalustaan ja joka käyttölaite käsittää kotelon, siihen laakeroidun tuloakselin ja hammaspyörävälityksen, jolla mekaaninen teho siirretään tuloakselilta telan vaipan pyöritykseen.

Keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan aluksi hakijan Fi-kuulu-tusjulkaisuihin n:ot 53168 (vast. US-patenttia n:o 4,062,252) ja 53169 (vast. US-patenttia n:o 4,111,065). Edellä esitetyt käyttölaitteet toimivat planeet-tavaihteen periaatteella siten, että niissä on akselitapin käyttämä aurinko-pyörä, jonka hammaskehä on rynnössä planettapyörien hammaskehien kanssa, joiden planeettapyörien akselitapit on tuettu kiinteästi telavaipan kiinteään akseliin. Näissä tunnetuissa rakenteissa joudutaan kiinteän akselin päähän tekemään planeettapyöriä varten koverruksia, jotka saattavat joissakin tapauksissa olla akselin lujuuden kannalta haitallisia.

Tekniikan tason osalta viitataan vielä USA-patentista n:o 3 855 681 2 56886 (USM Corporation) tunnettuun käyttölaitteeseen, jossa on pääasiallisesti uutta se, että vähintään toiselle käyttöakselin kanssa yhdensuuntaisesti sovitettul-le sivuakselille on sovitettu kaksi vetopyörää, joista toinen on hammastuksessa käyttöakselin käyttöhammaspyörän kanssa ja toinen ulkohammasteisen hammaske-hän kanssa ja että käyttöakselin ollessa kiinteästi laakeroituna sivuakseli sijaitsee siten vinosti laipan akselin suuntaan nähden, että vaippatelan ennalta määrätyssä säteittäisessä kuormituksessa sivuakselin akselin suunta ja laipan akselin suunta tulevat yhdensuuntaisiksi.

Em. USA-patentissa on eritelty kolme vaihtoehtoista käyttölaitteen rakenneratkaisua, joista ensimmäisessä teho siirretään vain yhtä reittiä pitkin käyttölaitteen akselitapilta telan ulkovaipalle. Tämä ratkaisu perustuu yksinivel-laakerointiin, mikä merkitsee käynnin epätasaisuutta, jos vaippa siirtyy käyttölaitteeseen nähden. Lisäksi telan vaippaa käyttävän hammaspyörän (osa 50) voimien vastaanotto rynnössä on puutteellinen, koska hammastus painuu aina toiseen laitaan. Kun koko käyttökoneisto sijaitsee telan ulkopuolella, on käyttölaitteen tilantarve suuri.

Edellä mainitun USA-patentin mukaisessa toisessa rakenneratkaisussa teho menee kahta reittiä pitkin käyttölaitteen akselitapilta telan ulkovaipalle. Kyseinen rakenne perustuu kaksiniveltuentaan ja siinä kuormitus on saatu symmetriseksi. Epäkohtana on se, ettei kuormituksen jakaminen tasan molemmille tehon-siirtoreiteille ole varmistettu, kun osien valmistusepätarkkuudet otetaan huomioon.

Kolmannessa edellä mainitun USA-patentin mukaisessa käyttölaitteessa teho menee kolmea reittiä pitkin käyttöpään akselitapilta telan ulkovaipalle. Tämäkin ratkaisu perustuu kaksiniveltuentaan ja telan vaippaa käyttävän hammaspyörän (osa 50) tuenta on puutteellinen samoin kuin kahdessa edellisessä rakennemuo-dossa. Lisäksi kuormituksen tasaaminen kolmelle tehonsiirtoreitille ei ole varmistettu, kun otetaan huomioon osien valmistuksen epätarkkuudet. Lisäksi epäkohdaksi voidaan mainita se, että sivuakselin vino asento on mitoitettu vain silmällä pitäen tiettyä telojen välistä viivapainetta, mikä rajoittaa viivapainekuormituksen vaihtelumahdollisuuksia.

Yleisesti sanottuna keksintö kohdistuu parannuksiin kiinteälle akselille laakeroitujen telavaippojen käyttölaitteisiin. Kyseessä oleva tela käsittää 3 5 o 88 8 yleensä kiinteän akselin, joka on tuettu laakeripesään pallonivelen avulla. Puristimen, kalanterin, valssaimen tms. käyttötelana toimiessaan tela pyrkii ulkoisen kuormituksen vaikutuksesta taipumaan. Kuormitus taivuttaa myös kiinteää akselia. Telavaipan taipuma voidaan eliminoida erilaisin teknillisin ratkaisuin. Akseliin kuormitus aiheuttaa kallistuman ja siirtymän vaipan suhteen. Nämä vaipan ja akselin keskinäiset suunnan ja etäisyyden muutokset, jotka ovat kuormituksesta riippuvia, ovat ongelmia vaipan voimansiirtolaitteiden rakentamisen kannalta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen käyttölaite, jossa eri voimansiirto-osien keskinäiset telan taipumisesta johtuvat asennon muutokset tulevat entistä paremmin hallituiksi siten, että osien kulumisno-peus vähenee. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen käyttölaite, jonka korkeus telavaipan muodostaman nipin suunnassa on mahdollisimman pieni ja joka tapauksessa pienempi kuin telan halkaisija. Eräänä keksinnön tarkoituksena on myös sellaisen käyttölaitteen aikaansaaminen, jossa ei ole suuria hankaavia tiivisteitä.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että käyttölaitteessa on telan vaipan päähän sen kanssa koaksiaaliseksi kiinnitetty ulokeholkki, jonka päälle on laakereilla tuettu käyttölaitteen kotelo, joka pääsee asettumaan kiinteän akselin jalustaan nähden ja että mainitussa ulokeholkissa on ulkopuolisella hammaskehällä varustettu pyörä, jota tuloakseli hammaspyörien välityksellä käyttää.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen sovellutusesimerkkiin, jonka yksityiskohtiin keksintö ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaisen käyttölaitteen liittymistä käytettyyn telaan ja voimansiirtolaitteisiin.

Kuvio 2 esittää osittaista pysty- ja vaakaleikkausta kuvion 3 viivaa II-II pitkin.

Kuvio 3 esittää osittaista pystyleikkausta käyttölaitteesta.

Kuviot 4 ja 5 esittävät käyttölaitteen jalustan ja kotelon välisen tiivistyksen kahta eri vaihtoehtoista toteutusta.

4 56868

Kuviosta 1 selviää keksinnön mukaisen käyttölaitteen 10 sijoitus. Käyttölaite 10 on varustettu jalustalla 34 ja se käyttää kiinteälle akselille laakeroitua telavaippaa 40, joka muodostaa esim. puristinnipin N vastatelan 41 kanssa. Käyttölaitteen tuloakselia 11 käyttää nivelakselin 51,52 välityksellä moottori 50.

Seuraavassa selostetaan kuvioihin 2 ja 3 viitaten keksinnön mukaisen käyttölaitteen yksityiskohtainen toteutusesimerkki.

Tuloakseli 11 on laakereilla 12 laakeroitu käyttölaitteen 10 koteloon saman-keskisesti telavaipan 40 kiinteän akselin 27 kanssa. Telavaippa 40 on laakerilla 28 laakeroitu kiinteän akselin 27 päälle. Tuloakselin 11 ja telavaipan välistä voimansiirtotietä on kuvioon 2 havainnollistettu nuolin A-A. Tuloakselin 11 laakereita 12 kannattaa holkki 13, jossa on kansilevy 14. Holkki 13 on kiinnitetty käyttölaitteen 10 etuseinämään 37. Tuloakselissa 11 on kaksi peräkkäistä samankokoista vinoilla hampailla 15a',15b' varustettua hammaspyörää 15a ja 15b, josta lähtee telavaipalla 40 kaksi rinnakkaista voimansiirtotietä, joista toista on edellä esitetyn mukaisesti kuvattu nuolin A-A ja toisen alkua kuviossa 2 katkoviivoin piirretyllä nuollella A'.

Seuraavassa selostetaan toinen voimansiirtotie A-A toisen voimansiirtotien ollessa samanlainen ja sijaitessa symmetrisesti tuloakselin 11 ja kiinteän akselin 27 kohdalle asetettuun pystytasoon nähden. Tuloakselin 11 pyörän 15a vino-hampainen hammaskehä 15a' käyttää sivuakselin 17a hammaspyörää 16a, jossa on vinot hampaat 16a'. Hammaspyörien 15a ja 15b vastakkaisiin suuntiin olevien vinojen hammastusten 15a',15b' ansiosta akselin 11 kohdistuvat aksiaaliset voimat kompensoituvat ja tehot jakautuvat tasan kahden rinnakkaisen voimansiirtotien kesken.

Sivuakselin 17a toisessa päässä on suoralla hammastuksella 20' varustettu hammaspyörä 20a. Sivuakseli 17a on laakereilla 18 ja 19 laakeroitu käyttölaitteen kotelon pystyseinämiin 37. Laakereiden 18 ja 19 päällä ovat kansilevyt 14'.

Käytettävän vaipan 40 päähän on rengaslaipalla 25 ja ruuveilla 26 kiinnitetty ulokeholkki 22, joka ulottuu käyttölaitteen 10 sisälle. Ulokeholkissa 22 on ulkopuolisella hammastuksella 21’ varustettu hammaspyörä 21, jota sivuakselien 17a ja 17b hammaspyörät 20a ja 20b käyttävät ja näin teho siirtyy tuloakselilta / 11 vaipalle 40.

5 5 G 3 6 8

Käytetyn vaipan 40 kiinteän akselin 27 päässä on pienemmän läpimitan omaava osa27a, jonka päällä on pallomainen laakeri 29,30, jonka osa 30 tukeutuu holkkiosaan 31, joka puolestaan on kiinteästi yhdistetty rengasosaan 32 ja I

tämä pystypalkin 33 välityksellä käyttölaitteen jalustaan 34. Keksinnön mukaisesti käyttölaitteen kotelo 36,37 on irti kiinteän akselin 27 jalustasta 31, 32,33,34 ja käyttölaitteen kotelo pääsee asettumaan taipuvan telavaipan 40 ottaman asennon mukaisesti. Tätä varten keksinnön mukaisesti käyttölaitteen kotelo on laakereilla 23 ja 24, joiden välinen keskinäinen etäisyys järjestetään käytettävissä olevan tilan sallimissa rajoissa mahdollisimman suureksi, liitetty vaippaan 40 kiinteästi yhdistetyn ulokeholkin 22 päälle. Käyttölaitteen kotelo on vipuvarsilla 42 yhdistetty jalustaan 34 niin, että kotelon pyöriminen tulee estetyksi, vaikka kotelo muuten ei ole jalustaan kiinteästi kytkettykään.

Edellä esitetyn mukaisesti seuraavat käyttölaitteen 10 kotelo ja siihen kytketyt eri voimansiirtoelimet kiinteästi vaipan 40 asennon muutoksia. Täten kotelon sisällä olevien voimansiirtoelimien keskinäinen asento ei lainkaan muutu, joten näistä muutoksista aiheutuvat ongelmat eliminoituvat. Tällöin luonnollisesti tuloakselin 11 asento seuraa vaipan 40 asennon muutoksia, mutta tämä ei aiheuta ongelmia, koska teho voidaan tuloakseliin 11 tuoda nivelakselilla 51,52 tai pidennetyllä hammaskytkimellä tai muulla vastaavalla voimansiirtoelimellä.

Täten tulevat asentoa muuttavat voimansiirtoelimet olemaan voimansiirtolaitteen kotelon ulkopuolella ja ne ovat helposti vaihdettavissa. Toisaalta saadaan voimansiirtolaitteen kotelo niin pieneksi, että sen korkeus nipin N suunnassa tulee pienemmäksi kuin vaipan 40 halkaisija, kuten kuviosta 3 näkyy.

Kotelon ja ulokeosan 22 välisen laakerin 23 päällä olevan kansilevyn 54 sisäpuoliseen rengasuraan on sovitettu tiivisterengas 53, jonka halkaisija saadaan verraten pieneksi, joten kotelon tiivistysvaikeudet vähenevät.

Koska käyttölaitteen 10 kotelo on irti akselin 27 jalustaan nähden tarvitaan mainittujen osien välille joustava kytkentä. Tämä on kuvion 2 mukaisesti toteutettu siten, että jalustan pystypalkin 33 sivulaippojen ja kotelon pohja-levyn vastaavien laippojen 44 välille jää rako ja mainittuihin laippoihin on kiinnitetty joustavaa ainetta esim. kumia oleva rengasmainen osa 43, joka sallii kotelon asettumisen kiinteään jalustaan 33,34 nähden. Kuvion 4 mukaisesti vastaava kohta on toteutettu siten, että jalustassa 34 on pystysuuntainen rengasosa 45 ja kotelon 35 reunassa on rengasosa 46 siten, että pystyosa

Claims (5)

6 GÖÖ8Ö 45 ja osa 46 väliin jää elastista tiivistettä varten 47. Kuvion 5 mukaisesti on kotelon alaosaan 35 kiinnitetty rengasosa 46, jossa on tiivistysletku 49, jonka alasivu vastaa jalustaan kiinnitettyyn rengasmaiseen pystyosaan 48. Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön toteutuksen eri yksityiskohdat voivat vaihdella. Patent t ivaat imukse t

1. Kiinteälle akselille (27) laakeroidun (28), ulkopuolisella mooottorilla (50) pyöritettävän vaipan (40), etenkin paperikoneen taipumakompensoidun telan vaipan (40) mekaaninen käyttölaite (10), mainitun kiinteän akselin (27) päiden (27a) ollessa tuetut pallopintaisilla tai vastaavilla laakereilla (29,30) jalustaan (31,32,33,34) ja joka käyttölaite (10) käsittää kotelon (35,36,37), siihen laakeroidun (12) tuloakselin (11) ja hammaspyörävälityksen (15,15', 16, 16’,17,20,20',21,21'), jolla mekaaninen teho siirretään tuloakselilta (11) telan vaipan (40) pyöritykseen, tunnettu siitä, että käyttölaitteessa on telan vaipan (40) päähän sen kanssa koaksiaaliseksi kiinnitetty (26) ulokeholkki (22), jonka päälle on laakereilla (23,24) tuettu käyttölaitteen kotelo (35,36,37), joka pääsee asettumaan kiinteän akselin (27) jalustaan (31,32,33,34) nähden ja että mainitussa ulokeholkissa (22) on ulkopuolisella hammaskehällä (21') varustettu pyörä (21), jota tuloakseli (11) hammaspyörien (16a,16b,20a,20b) välityksellä käyttää.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että käyttölaite käsittää kaksi tuloakselin (11) molemmin puolin symmetrisesti sijoitettua, käyttölaitteen koteloon laakeroituja sivuakseleita (17a,17b), joiden tuloakselin (11) puoleisessa päässä on tehojen jakamiseksi tasan eri voi-mansiirtoteille vinohampaiset (16a',16b') hammaspyörät (16a,16b), jotka ovat tuloakselin (11) vierekkäisten, vastakkaisiin suuntiin vinoilla hampailla (15a',15b') varustettujen hammaspyörien (15a,15b) käyttämät ja että mainittujen sivuakselien (17a,17b) toisessa päässä on hammaspyörät (20a,20b), jotka käyttävät mainitun ulokeholkin (22) päälle kiinnitettyä hammaspyörää (21). 7 5688a

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että käyttölaitteen kotelon alaseinämässä (35) on aukko, jonka läpi kulkee kiinteän akselin (27,27a) jalustan pystypalkki (33) ja että mainitun pystypal-kin (33) ja kotelon alaseinämän (35) välillä on elastinen tiivistysosa (43;46).

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että käyttölaitteen kotelo (35,36,37) on tuettu kahdella laakerilla (23,24) telavaipan (40) ulokeosan (22) päälle ja että mainitut laakerit (23,24) ovat olennaisella aksiaalisella etäisyydellä toisistaan.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että mainitun ulokeholkin (22) päälle kiinnitetty hammaspyörä (21) sijaitsee mainittujen laakereiden (23,24) välillä, sopivimmin mainittujen laakereiden keskivälillä.