FI66471B

FI66471B - VALSKONSTRUKTION

Info

Publication number: FI66471B
Application number: FI821984A
Authority: FI
Inventors: Harri Kuosa
Original assignee: Waertsilae Oy Ab
Priority date: 1981-06-03
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1984-06-29
Also published as: FI821984A0; FI66471C

Description

6647166471

TELARAKENNELMA - VALSKONSTRUKTIONROLLER STRUCTURE - ROLL STRUCTURE

Keksintö kohdistuu telaan, jossa on pyörivä vaippaosa ja kiinteä akseliosa, sekä akseliosassa laitteita telan taipuman säätämiseksi.The invention relates to a roll having a rotating jacket part and a fixed shaft part, and to devices for adjusting the deflection of the roll in the shaft part.

Teloja, joiden taipuma on säädettävissä, tunnetaan useita eri tyyppejä. Yhdelle perustyypille on ominaista, että telan päissä säädetään pakkotoimisesti telan akseliosan ja vaippaosan keskinäistä asentoa siten, että akseliosaan aiheutetaan tahallinen taipuma, jotta vaippaosa pysyisi suorana tai saavuttaisi halutun kaarevuuden. Tällainen tela tunnetaan esimerkiksi kuulutus julkaisusta FI 5*1165. Tunnetuissa ratkaisuissa käytettävissä oleva sftätöala, varsinkin pienissä teloissa, on ollut varsin rajoitettu. Tämän lisäksi tunnetut ratkaisut ovat yleensä monimutkaisia tai niiden toimivuus on kyseenalainen. Tyypillistä tunnetulle ratkaisulle on myös, että säätöliike tapahtuu kohtisuoraan telan pituusakselia vastaan, kun taas luonnollinen säätöliikkeen rata olisi kaariviiva.Several different types of rollers with adjustable deflection are known. It is characteristic of one basic type that at the ends of the roll the position of the shaft part of the roll and the shell part is forcibly adjusted so as to cause an intentional deflection of the shaft part so that the shell part remains straight or achieves the desired curvature. Such a roll is known, for example, from the publication FI 5 * 1165. The field of work available in known solutions, especially on small rollers, has been quite limited. In addition, known solutions are usually complex or questionable in functionality. It is also typical for the known solution that the adjustment movement takes place perpendicular to the longitudinal axis of the roll, while the natural path of the adjustment movement would be an arc line.

Keksinnön tarkoituksena on eliminoida tunnetuissa ratkaisuissa esiintyneet haittapuolet ja luoda tela, jonka taipumaa voidaan säätää yksinkertaisilla laitteilla siten, että säätöliikkeet luonnollisesti mukautuvat telan rakenteeseen. Keksinnön tunnusmerkit käyvät ilmi patenttivaatimuksesta 1. Tällä tavalla rakennetulla telalla on suhteellisen suuri säätöala myös pienikokoisessa telassa. Tela on halpa valmistaa, eikä sen säätömekanismi ole altis toimintahäiriöille; se ei esimerkiksi juutu helposti. Lisäksi säädettävä laakeri siirtyy kaariviivaa pitkin, mikä on omiaan vähentämään laakeriin kohdistuvia s'ivuvoimia.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the known solutions and to create a roll whose deflection can be adjusted by simple devices so that the adjustment movements naturally adapt to the structure of the roll. The features of the invention appear from claim 1. A roll constructed in this way has a relatively large adjustment area even in a small-sized roll. The roll is inexpensive to manufacture and its adjustment mechanism is not prone to malfunctions; for example, it does not get stuck easily. In addition, the adjustable bearing moves along an arcuate line, which tends to reduce the s'-forces exerted on the bearing.

Keksinnön mukainen tela sopii erinomaisen hyvin esimerkiksi superkalanterin ulosottotelaksi, joka on varsinaisen kalante-rin telarivin sivulla. Paperiraina johdetaan kalanterin tela-rivistä sivusuuntaan ulosottotelan ympäri ja takaisin 2 66471 kalanterin telariviin. Tämä välivaihe levittää ja jäähdyttää paperirainaa. Tyypillistä ulosottotelalle on, että se ei muodosta telanippiä toisen telan kanssa, mutta on varsin voimakkaan sivuttaisen kuormituksen alainen johtuen sen ympäri kulkevan rainan jännityksestä.The roll according to the invention is excellently suitable, for example, as a take-out roll for a supercalender, which is on the side of the roll row of the actual calender. The paper web is passed from the roll row of the calender sideways around the take-up roll and back to the roll row of the 2 66471 calender. This intermediate step spreads and cools the paper web. A typical take-up roll is that it does not form a roll nip with another roll, but is subjected to a rather strong lateral load due to the tension of the web passing around it.

Eräässä suositussa sovellutusmuodossa telan säätöelin on radiaalisesti asennettu ruuvielin. Tällainen elin on tukeva ja halpa ja se pystyy siirtämään suuria voimia.In a preferred embodiment, the roller adjusting member is a radially mounted screw member. Such a body is sturdy and inexpensive and is capable of transmitting large forces.

Telan ominaisuuksia voidaan parantaa järjestämällä esijännitys säätöjärjestelmään. Esijännityksen käyttö taipumankompensoidussa telassa on sinänsä tunnettua esimerkiksi suomalaisesta patenttihakemuksesta 801317. Käytännössä esijännityksen järjestäminen tapahtuu edullisesti siten, että telan säätöholkin ja kiinteän akseliosan väliin asennetaan jousielin, joka on järjestetty aikaansaamaan haluttu esijännitys. Jousielin voi edullisesti olla mainitun ruuvielimen ympäri asennettu jousi. Edelleen on edullista, jos jousen esijännityksen säätö on mahdollista muuttamatta hoikin asentoa telan kiinteään akseliosaan nähden. Tämä voidaan aikaansaada siten, että jouselle järjestetään erillinen kiristyslaite. Tämä kiristyslaite voidaan kuitenkin yhdistää mainittuun ruuvielimeen siten, että ruuvi itse toimii kiristyslaitteena, esimerkiksi siten, että jousielin on esijännitetty ruuvielimen tukipinnan ja hoikin tukipinnan väliin siten, että näiden pintojen välinen etäisyys on säädettävissä ilman, että hoikin kulma-asento muuttuu. Tämä voidaan helposti aikaansaada siten, että ruuvielin on kierteiden ohjaamana siirrettävissä mainittuun hoikkiin nähden. Esijännitykseen käytetyn jousielimen jousivakion pitäisi mieluimmin olla yhtä suuri kuin akseliosan jousivakio samassa kohdassa.The properties of the roll can be improved by arranging a bias in the control system. The use of prestressing in a deflection-compensated roll is known per se, for example from Finnish patent application 801317. In practice, the prestressing is preferably arranged by installing a spring member between the roll adjusting sleeve and the fixed shaft part, which is arranged to provide the desired prestressing. The spring member may preferably be a spring mounted around said screw member. It is further advantageous if it is possible to adjust the spring preload without changing the position of the sleeve relative to the fixed shaft part of the roll. This can be achieved by providing a separate tensioning device for the spring. However, this tightening device can be connected to said screw member so that the screw itself acts as a tightening device, for example such that the spring member is prestressed between the screw member support surface and the sleeve support surface so that the distance between these surfaces is adjustable without changing the sleeve angular position. This can easily be achieved by the screw member being displaceable relative to said sleeve under the control of threads. The spring constant of the spring member used for prestressing should preferably be equal to the spring constant of the shaft part at the same point.

Joissakin tapauksissa on edullista, jos voidaan muuttaa tason suuntaa, jossa säädön poikkeama suoritetaan. Saattaisi jopa olla edullista järjestää saman rullan molempiin 3 66471 päihin eri tavoin suunnattu säätötaso. Tämä edellyttää yleensä telan vaippaosan jakamista aksiaalisesti lohkoihin. Mieluimmin telassa on kolme tai useampi lohko. Esimerkiksi kalanterin ulosottoteloissa saattaa jännitys ulosottotelan ympäri liikkuvassa rainassa vaihdella huomattavasti rainan poikittaissuunnassa. Tällaisissa olosuhteissa ulosottotelan molemmissa päissä voidaan käyttää erilaista kulmaa taipuman säätämisessä tasoittamaan rainan jännitysprofiilia.In some cases, it is advantageous if the direction of the plane in which the adjustment deviation is performed can be changed. It might even be advantageous to provide an adjustment plane directed differently at both ends of the same roller 3 66471. This usually requires the roll shell portion to be divided axially into blocks. Preferably, the roll has three or more blocks. For example, in the calender discharge rolls, the stress in the web moving around the discharge roll may vary considerably in the transverse direction of the web. Under such conditions, a different angle can be used at both ends of the take-up roll to adjust the deflection to smooth the web tension profile.

Keksinnön mukaisessa telassa taipuman säätötaso on helposti muutettavissa, jos säätölaitteet on yhdistetty telan akseliosaan ja vaippaosaan siten, että ne voidaan kiertää samankeskeisesti telan akseliosaan ja vaippaosaan nähden. Tämä voidaan aikaansaada aivan pienehköllä keksinnön muunnoksella. Säätöruuvin suoran yhdistämisen asemasta telan akseliosaan voidaan ruuvi yhdistää hoikkiin, joka on kiertyvästi laakeroitu akseliosaan. Tällöin voidaan koko säätömekanismiyksikköä säätöholkkeineen kiertää telan akseliosan ympäri.In the roll according to the invention, the deflection adjustment plane can be easily changed if the adjusting devices are connected to the roll shaft part and the shell part so that they can be rotated concentrically with respect to the roll shaft part and the shell part. This can be achieved with a very minor modification of the invention. Instead of directly connecting the adjusting screw to the shaft part of the roll, the screw can be connected to a sleeve which is rotatably mounted on the shaft part. In this case, the entire adjusting mechanism unit with its adjusting sleeves can be rotated around the shaft part of the roll.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheiseen piirustukseeen, jossa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen telan toista päätä aksiaalileikkauksessa, kuviot 2-4 esittävät, myös leikkauksessa, keksinnön mukaisen telan säätöruuvin eri asennustapoja.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 schematically shows one end of a roll according to the invention in axial section, Figures 2-4 show, also in section, various mounting methods of a roller adjusting screw according to the invention.

Piirustuksessa tarkoittaa 1 telan vaippaosaa ja 2 sen akseli-osaa. Vaippaosa 1 voi olla jaettu erillisiin aksiaalisesti peräkkäin asennettuihin osiin. Telan taipuman säätö tapahtuu telan päissä, kun taas kauempana telan päistä on yleensä vähintään kaksi kiinteästi asennettua vaippaosan 1 ja akseliosan 2 välistä laakeria 3- Akseliosan 2 ulkopää 2a on läpimitaltaan jonkin verran pienempi kuin akseliosan pääosa ja sen ympäri on asennettu holkki 4, joka laakerin 5 4 66471 avulla on voimansiirtoyhteydessä telan vaippaosaan 1. Hoikin M sisäpää on pallolaakerin 6 avulla liikkuvasti nivelöity akseliosaan 2. Hoikin 4 toisessa päässä on säätöruuvi 7, joka kierteillä on yhdistetty akseliosan päähän 2a. Kiertämällä säätöruuvia 7 muutetaan akseliosan 2 ja hoikin 4 välistä kulma-asentoa ja koska hoikin 4 liike laakerin 5 avulla siirtyy vaippaosaan 1, muuttuu samanaikaisesti myös vaipan 1 ja akseliosan pään 2a välinen kulma-asento. Tämän johdosta vaippaosaa 1 voidaan myös telan ollessa kuormituksen alaisena pitää suorana, kun taas akseliosa 2 kuormituksen alaisena taipuu. Piirustuksessa on kuvattu keksinnön mukaista telan toista päätä. Luonnol lisesti telan vastakkainen pää on varustettu samanlaisella taipuman säätölaitteella.In the drawing, 1 means the shell part of the roll and 2 its shaft part. The jacket part 1 can be divided into separate axially mounted parts. The adjustment of the roll deflection takes place at the ends of the roll, while further away from the roll ends there are generally at least two fixedly mounted bearings 1 between the shell part 1 and the shaft part 2. The outer end 2a of the shaft part 2 is somewhat smaller in diameter than the main part of the shaft part. 4 66471 is in transmission connection with the roll shell part 1. The inner end of the sleeve M is movably articulated to the shaft part 2 by means of a ball bearing 6. At the other end of the sleeve 4 there is an adjusting screw 7 which is threadedly connected to the shaft part end 2a. By turning the adjusting screw 7, the angular position between the shaft part 2 and the sleeve 4 is changed, and since the movement of the sleeve 4 by the bearing 5 is transferred to the housing part 1, the angular position between the housing 1 and the shaft part end 2a also changes at the same time. As a result, the jacket part 1 can also be kept straight when the roll is under load, while the shaft part 2 bends under load. The drawing shows the other end of the roll according to the invention. Naturally, the opposite end of the roll is provided with a similar deflection control device.

Sinänsä tällainen säätö on tunnettua tekniikkaa, mutta keksinnön avulla tätä tekniikkaa on huomattavasti parannettu käyttämällä hoikkia 4 säätöliikettä välittä vänä elimenä. Säätöliike siirtää laakeria 5 ympyrän kaarta pitkin, jonka keskipiste on laakerin 6 keskipiste. Tällainen liike siirtää voimaa vaippaosaan 1 luonnollisemmalla tavalla kuin kohtisuoraan telan pituusakselia vastaan tapahtuva säätöliike. Jotta mainittu säätöliike olisi mahdollinen, on säätöruuuvin kiinnityksessä hoikkiin 4 oltava riittävän suuri liikkumisvapaus.As such, such an adjustment is a known technique, but by means of the invention this technique has been considerably improved by using a slender 4 adjustment element as a transmitting element. The adjusting movement moves the bearing 5 along an arc of a circle whose center is the center of the bearing 6. Such a movement transfers the force to the casing part 1 in a more natural way than an adjusting movement perpendicular to the longitudinal axis of the roll. In order for said adjustment movement to be possible, there must be sufficient freedom of movement in the attachment of the adjusting screw to the sleeve 4.

Kuviossa 2 on esitetty yksinkertaisin säätöruuvin 7 asennusmuoto. Ruuvi 7 on riittävän suurella välyksellä tai nivellaakerilla asennettu hoikkiin 4 ja kierteillä yhdistetty akseliosan päähän 2a. Käytännössä telan taipuvuuden säätö tapahtuu siten, että säätöruuvilla 7 säädetään telaan haluttu kaarevuus sen ollessa kuormittamattomana. Sitä mukaan kuin kuormitus kasvaa mainittu kaarevuus vähenee.Figure 2 shows the simplest installation form of the adjusting screw 7. The screw 7 is mounted on the sleeve 4 with a sufficiently large clearance or pivot bearing and is threadedly connected to the end 2a of the shaft part. In practice, the deflection of the roll is adjusted by adjusting the desired curvature of the roll with the adjusting screw 7 when it is unloaded. As the load increases, said curvature decreases.

Kuvio 3 esittää sovellutusmuotoa, jossa käytetään hoikin 4 ja akseliosan 2a välistä jousta 8 säätöjärjestelmän 5 66471 esijännittämiseksi. Esijännitys toimii siten, että telalle ensin annetaan haluttu kaarevuus kiertämällä ruuvia 7 ja samalla esijännittämällä jousta 8. Sitä mukaan kuin telan kuormitus kasvaa mainittu kaarevuus vähenee, kunnes kuormitus ylittää jousen 8 esijännityk-sen. Tämän jälkeen tela pysyy suorana.Fig. 3 shows an embodiment in which a spring 8 between the sleeve 4 and the shaft part 2a is used for biasing the control system 5 66471. The biasing works by first giving the roll the desired curvature by turning the screw 7 and at the same time biasing the spring 8. As the load on the roll increases, said curvature decreases until the load exceeds the bias of the spring 8. After this, the roller remains straight.

Kuviossa 4 esitetään ratkaisua, jossa jousen 8 esijännitystä voidaan muuttaa muuttamatta hoikin 4 ja akseliosan ; 2 välistä asentoa. . Käytännössä tämä tarkoittaa, et^ä jousta 8 voidaan jännittää yhtä paljon riippumatta akseli-osan 2 valitusta kaarevuudesta. Säätöruuvi 7 on kierteillä yhdistetty Sekä hoikkiin 4 että akseliosan päähän 2a ja jousi 8 on asennettu säätöruuvin tukipinnan 9 ja hoikin *4 väliin. Säätöruuvin 7 yhteys hoikkiin 4 tapahtuu kierrättävän mutterin 10 välityksellä. Kiertämällä mutteria 10 voidaan ruuvin 7 asentoa hoikkiin 4 nähden muuttaa, ilnian että ruuvin 7 asento akseliosan päähän 2a nähden muuttiiu.Figure 4 shows a solution in which the bias of the spring 8 can be changed without changing the sleeve 4 and the shaft part; 2 positions. . In practice, this means that the spring 8 can be tensioned equally, regardless of the selected curvature of the shaft part 2. The adjusting screw 7 is threadedly connected to both the sleeve 4 and the end 2a of the shaft part, and a spring 8 is mounted between the support surface 9 of the adjusting screw and the sleeve * 4. The connection of the adjusting screw 7 to the sleeve 4 takes place via a recirculating nut 10. By turning the nut 10, the position of the screw 7 relative to the sleeve 4 can be changed, so that the position of the screw 7 relative to the end 2a of the shaft part is changed.

Käytännössä säätö tapahtuu siten, että jousi 8 esijännitetään kiertämällä mutteria 10 ja varsinainen taipuman säätö suoritetaan ruuvilla 7. Esitetty rakenne säilyttää telan kaarevuuden kuormituksesta riippumalta kuormituksen ollessa suurempi kuin jousen 8 esijännitystä j vastaava kuormitus. Tätä pienemmällä kuormituksella telan kaarevuus vähenee suhteessa kuormitukseen. jIn practice, the adjustment takes place by biasing the spring 8 by turning the nut 10 and the actual deflection adjustment is performed by a screw 7. The structure shown maintains the curvature of the roll depending on the load when the load is higher than the load corresponding to the bias j of the spring 8. At a lower load, the curvature of the roll decreases in proportion to the load. j

Kuvio 5 esittää kehittyneempää keksinnön sovellutusmuo- j toa, jossa säätötason asemaa voidaan vaihdella. Tämä sovellutusmuoto poikkeaa kuvioiden 1-4 esittämästä siten, että säätöruuvi 7 ei ole suoraan yhdistetty akseliosan päähän 2a, vaan on yhdistetty liitäntäholkkiin 14, joka on kiertyvästi akseliosan päässä 2a. Laakereitten 5 ja 6 j ansiosta säätöholkki 4 on myös kiertyvä akseliosan 2 ja telan vaippaosan 1 suhteen. Tämän johdosta koko säätö-yksikköä, joka on liitetty säätöholkkiin 4, voidaan vapaasti pyörittää telan akseliosan 2 ja telan vaippaosan 1 suhteen. Tällainen säätöyksikön pyöritys tai kierto 6 66471 voidaan suorittaa esimerkiksi, kuten kuviossa 5 on esitetty, yhdistämällä kierukkavaihde 15 suoraan liitäntäholkkiin 14. Kierukkavaihteen 15 kierukkaa voidaan käyttää joko moottorilla tai manuaalisesti. Kierukkavaihteen 15 vään-tömomentin välittämiseksi säätöholkkiin 4 voidaan käyttää liitäntäelintä 16, jossa on liitäntäholkkiin 14 jäykästi yhdistetty tappi ja jonka vastaanottamiseksi säätöholkissa 4 on pitkänomainen aukko. Kuvion 5 mukaista järjestelmää voidaan käyttää telan molemmissa päissä ja tästä johtuen telan eri päissä voidaan säädöt järjestää eri tasolle.Figure 5 shows a more advanced embodiment of the invention in which the position of the adjustment plane can be varied. This embodiment differs from that shown in Figures 1-4 in that the adjusting screw 7 is not directly connected to the end 2a of the shaft part, but is connected to a connection sleeve 14 which is rotatably located at the end 2a of the shaft part. Thanks to the bearings 5 and 6j, the adjusting sleeve 4 is also rotatable with respect to the shaft part 2 and the roll shell part 1. As a result, the entire adjusting unit connected to the adjusting sleeve 4 can be freely rotated with respect to the shaft part 2 of the roll and the shell part 1 of the roll. Such rotation or rotation of the control unit 6 66471 can be performed, for example, as shown in Fig. 5, by connecting the worm gear 15 directly to the connection sleeve 14. The screw of the worm gear 15 can be operated either by a motor or manually. In order to transmit the torque of the worm gear 15 to the adjusting sleeve 4, a connecting member 16 can be used, which has a pin rigidly connected to the connecting sleeve 14 and for receiving which the adjusting sleeve 4 has an elongate opening. The system according to Figure 5 can be used at both ends of the roll and, as a result, the adjustments at different ends of the roll can be arranged at different levels.

Keksintö ei rajoitu esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan useita keksinnön muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The invention is not limited to the embodiments shown, but several variations of the invention are conceivable within the scope of the appended claims.

Claims

A roller structure comprising a fixed shaft member (2) and a rotatable sheath member (1), which is provided with a first bearing (3) for the shaft member (2), and in the shaft member (2) means for controlling the deflection of the roller, comprising the end of the roller is a separate sleeve (4) or the like, which is mounted around and movably supported at the shaft part (2) and which, via a second bearing (5), is in force-transmitting communication with the sheath part (1), characterized in that the sleeve ( 4) said support at the shaft portion (2) is arranged at a point between the first bearing (3) and said second bearing (5), which is arranged closer to the outer end of the sleeve (4), with the aid of a bearing member (6), which provides the selectable alignment of the sleeve (4) with respect to the shaft portion (2), and that the sleeve (4) is provided with a device which facilitates its interaction with the shaft portion (2) with the aid of the position of said second bearing (5) in relation to the shaft portion (2) can be changed in the radial direction by change the angle position of the sleeve (4) in relation to the shaft portion (2).

2. Vais according to claim 1, characterized in that the control means for the angular position of the sleeve (4) is a radially arranged screw (7).

3. A wire as claimed in claim 1 or 2, characterized in that between the sleeve (4) and the shaft part (2) there is a spring means (8), by means of which a bias A is provided in the control device for the deflection of the roller.

4. Roll according to claim 2 or 3, characterized in that the spring means is a spring (8) mounted around the screw means (7).

Roll according to claim 3 or 4, characterized in that