FI72765C - Utbredningsvals eller motsvarande foer vaevnaden i en pappersmaskin samt foerfarande foer framstaellning av denna. - Google Patents

Description

72765 1 Paperikoneen kudoksen levitystela tai vastaava sekä menetelmä sen valmistamiseksi Utbredningsvals eller motsvarande för vävnaden i en pappersmaskin samt förfarande för framställning av denna 5

Keksinnön kohteena on paperikoneen kudoksen kuten viiran tai huovan keskeltä tuettu levitystela tai vastaava, joka käsittää metallia olevan sisä-jQ putken ja sen päälle väliosalla liitetyn ulkoputken, joka väliosa on olennaisesti symmetrinen telan poikittaisen keskitason suhteen ja jotka sisä-putki ja ulkoputki telan taipumattomassa tilassa ovat keskenään olennaisesti koaksiaaliset ja joiden putkiosien välissä on väliosan molemmin puolin rengasmaiset välitilat, jotka on mitoitettu niin, että ne sallivat 15 sisäputken ja ulkoputken taipumisen eri suuntiin mainitun telan yli kulkevaksi järjestettävän kudoksen kiristysvoimien vaikutuksesta, ja jonka sisäputken ulkopäihin on kiinnitettävissä päädyt ja niihin akselitapit, joiden välityksellä tela on laakeroitavissa pyöriväksi.

20 Lisäksi keksinnön kohteena on menetelmä keksinnön mukaisen levitystelan valmistamiseksi.

Ennestään tunnetusti paperikoneessa, esim. kudoksen levitystelana, viiran rintatelana, vetotelana tai kulmatelana käytetään keskeltä tuettuja teloja, 25 jotka käsittävät ympyräsylinterimäisen teräksisen sisäputken ja sen päälle koaksiaalisesti esim. kutistusliitoksilla kiinnitetyn terästä olevan ulkoputken, jotka putket ovat telan keskitasoon nähden symmetrisesti liitetty toisiinsa. Mainitun sisäputken päissä on päätylailpa ja niihin kiinnitetyt akselitapit. Mainitun telan sisä- ja ulkovaipan välissä niiden keskialueel-30 la käytetään kutistusliitosta. Tämän liitoksen ja vastaavien muiden kutis-tusliitosten teko on osoittautunut hankalaksi ja kalliiksi. Lisäksi epäkohtana mainituissa kutistusliitoksissa on se, että sisäputki pyrkii murtumaan liitoksen reuna-alueen kohdalta. Tämän aiheuttaa suurelta osalta värähtelykuluminen ja väsymismurtuminen, joka lähtee liikkeelle mainituilta - 35 kutistusllitosten reuna-alueilta. Mainitun kutistusliitoksen teko on kal lista etenkin siksi, että telan ulkoputken hankalasti luoksepäästävä sisäpinta joudutaan koneistamaan varsin tarkkoihin mittoihin.

2 72765 1 Ennestään tunnetuilla edellä selostetuilla metallista valmistetuilla le-vitysteloilla on epäkohtana myös se, että telat tulevat varsin painaviksi, mikä aiheuttaa mm. haitallista taipumaa ja niiden levitysefektissä on toivomisen varaa. Kyseisten painavien telojen kantileveeraus tuottaa usein 5 ongelmia sijoitettaessa näitä teloja vanhoihin paperikoneisiin niiden uusinnan yhteydessä.

Tyypillisen ennestään tunnetun teräksestä kutistusliitoksin valmistetun levitystelan pituus on L = 9450 mm, ulkohalkaisija on Du = 1010 mm, jolloin 10 telan kaksoivaipan paino muodostuu niinkin suureksi kuin n. 13 000 kg.

Keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta todetaan vielä, että esim. lasikuidulla vahvistetusta lujitemuovista valmistetut paperikoneen telat ovat ennestään tunnettuja esim. viiranjohtoteloina. Lasikuitupäällystet-15 tä käytetään kuitenkin yksinomaan korroosiosuojana eikä telan rakenteellisena osana.

Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on edellä ilmenneiden epäkohtien välttäminen ja entistä kevyemmän ja joustavamman ja sitä kautta paremman 20 levitysefektin omaavan telan aikaasaaminen.

Esillä olevan keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada kyseinen keskeltä tuettu tela, joka on ennestään tunnettuja kokonaan tai osittain metallista valmistettuja teloja vähemmän korroosiolle altis.

25

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen keskeltä tuettu tela, joka on entisiä kestävämpi värähtelykulumista ja väsymysmurtumia vastaan.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen keskeltä tuettu tela, 30 jossa on uutta valmistusteknologiaa hyväksi käyttäen poistettu teräsrakenteisen telan haitat ja saatu aikaan sellainen telarakenne, joka on sekä materiaali- ja valmistuskustannuksiltaan entistä edullisempi.

Esillä olevan keksinnön eräänä lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen 35 tela, jossa ei tarvita erillistä pinnoitetta.

Edellä esitettyihin myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön 3 72765 1 mukaiselle keskeltä tuetulle levitystelalle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainitun telan kaksoisvaippa ja sen väliosa on koostettu metallisesta, sopivimmin terästä olevasta sisäputkesta ja lujitemuovisista ulkoputkesta ja väliosasta, joka on ulkoputken kanssa yhtä saumatonta 5 lujitemuovikappaletta, joka on tehty sisäputken keskiosan päälle.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle kyseisen levitystelan valmistamiseksi on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: 10 (a) metallisen sisäputken päälle sijoitetaan tai tehdään välikeernakappa-leet, jotka vastaavat valmistettavan telan sisä- ja ulkoputkien välitilojen mittoja ja muotoja, ja 15 (b) mainittujen välikeernakappaleiden sisäpäiden väliin kasvatetaan mainit tu väliosa, jonka annetaan tarttua suoraan sisäputken ulkopintaan ja samassa yhteydessä tai sen jälkeen mainittujen välikeernakappaleiden ja väliosan päälle tehdään ulkoputkiosat.

20 Keksinnön mukaisesti saadaan aikaan sellainen tela, jossa aiemmissa kokonaan metallista olevissa teloissa ilmenneet sisäputken murtumiset voidaan välttää, koska teräksisessä sisäputkessa ei ole varsinaisia olakkeita . eikä frettingin muodostumismahdollisuutta.

25 Keksinnön mukaisella levitystelalla saadaan sen levittävä ja kudossilmukan keskustan pituuseroa tasaava vaikutus lisätyksi, koska ulkovaippa voidaan mitoittaa entistä taipuisammaksi.

Keksinnön mukaista telarakennetta käyttäen voidaan telan paino pienentää 30 aikaisempiin kokonaan metallia oleviin teloihin nähden n. 50 Z niin, että keksinnön mukaisen levitystelan paino vastaa nykyisten vetotelojen painoa.

Tärkeänä etuna on myös se, että keksinnössä ei telaan tarvitse tehdä erillistä pinnoitetta ja lujitemuovisen ulkovaipan paksuus tehdään edullisesti 35 niin suureksi, että siinä on varaa uusintahiontoihin.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen 72765 1 piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovellutusesimerk-keihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää keskeistä aksiaalileikkausta keksinnön mukaisesta eräästä 5 levitystelasta.

Kuvio 2 esittää leikkausta II-II kuviossa 1.

Kuvio 3 esittää aksonometrisenä kuvantona laitetta, jolla keksinnön mukai-10 nen toinen menetelmä voidaan toteuttaa ja keksinnön mukainen levitystela valmistaa.

Kuviossa 1 esitetty eräs keksinnön mukainen levitystela 10 käsittää kaksi taipumattomassa tilassa koaksiaalisca putkiosaa 12 ja 13a,13b, jotka ovat 15 rengasmaisten välitilojen 14a,14b toisistaan erottamac. Mainitut putkiosat 12 ja 13a,13b ovat telan 10 keskeltä, siis telan keskitasoon K-K nähden symmetrisesti väliosan 11 toisiinsa liittämiä.

Kuvion 1 ja 2 mukaisessa levitystelassa sisäputki 12 on olakkeeton tasavah-20 va teräsputki, joka on esim. levystä valmistettu. Sisäputki 12 voidaan jättää jopa koneistamatta muualta paitsi päätyjen 16a ja 16b kiinnityssi-joista. Telan 10 runkona toimivan sisäputken 12 päälle laminoidaan lujite-muovinen esim. lasikuidusta ja epoksista valmistettava ulkovaippa 13a,13b ja väliosa 11, jotka valmistetaan keksinnön menetelmällä keskenään yhtenäi-25 seksi ja saumattomaksi lujitemuovikappaleeksi. Sisäputkea 12 käytetään lujitemuoviosan teossa esim. laminoinnissa muottina siten, että lujitemuovin annetaan tarttua telan 10 keskitasoon K-K nähden symmetrisesti suoraan karhennettuun, esim. hiekkapuhallettuun teräspintaan 12'. Sisäputken 12 ja ulkoputken 13a,13b välitilat 14a,14b saadaan aikaan käyttämällä 30 sisäputken 12 päälle sovitettuja välikeernakappaleita (kuviossa 3 kappaleet 21a ja 21b). Mainitut välikeernakappaleet tai täytteet tehdään esim. sty-roksista taivuttamalla sisäputken 12 päälle niin, että putken 12 karhennet-tu keskiosa 12' jää vapaaksi. Mainitut keernat voidaan tehdä myös sopivasta uauhamateriaalista sisäputken 12 päälle kietomalla. Keernat poistetaan 35 joko liuottimilla tai mekaanisesti lujitemuovikappaleen 11,13a ja 13b kovetuttua.

5 72765 1 Lujitemuovinen ulkoputki 13a,13b tehdään vahvuudeltaan niin paksuksi, esim. d^~D2 “ 10-15 mm niin, että tämä osa samalla korvaa telan pinnoitteen ja on varaa uusintahiontoihin.

5 Sisäputken 12 molempiin päätyihin on kiinnitetty esim ruuviliitoksin 18a, 18b päätylaipat 16a,16b, joissa on akselitapit 17a,17b, joiden kautta tela 10 on laakeroitavissa. Välitilat 14a,14b on suljettu elastista materiaalia olevin päätyrenkain 19a,19b niin, että epäpuhtaudet eivät pääse mainittuihin välitiloihin 14a, 14b.

10

Kun kuviossa 1 esitetyn telan 10 yli johdetaan paperikoneen kudos kuten viira tai huopa, joka kiristetään (vastakkaissuuntainen tukivoima F kuviossa 1), tela 10 taipuu niin, että sen teräksinen sisäputki 12 taipuu (ulko-päistään eniten) tukivoimien F suuntaan. Voimat välittyvät väliosan 11 15 kautta lujitemuoviseen ulkoputkeen 13a,13b, joka taipuu (päistään eniten) kiristysvoimien suuntaan ja tukivoimiin F nähden vastakkaiseen suuntaan. Näin taipuneella ulkovaipalla 13a,13b on telan 10 yli johdettua kudosta (ei esitetty) levittävä vaikutus ja samalla kudossilniukan keski- ja reunaosien pituuseroja tasaava vaikutus, mikä tarkoittaa sitä, että telalla 20 10 saadaan aikaan kudossilmukan kiristysjännityksen jakautuminen olennai sesti tasaisesti kudossilmukan poikkisuunnassa.

: Kuviossa 1 esitetyn telan ulkovaipan osat 13a ja 13b käyttäytyvät olennai sesti tasaisesti kuormitetun ulokepalkin tavoin. Tällöin ulkovaipan kriit-25 tisiksi alueiksi muodostuvat sisä- ja ulkovaipan yhtymäalueet eli väliosan 11 päätyjen 15a ja 15b alueet, joiden muotoiluun ja vahvistukseen esim. lujitekuitujen suuntaukseen ja määrään on kiinnitettävä tässä suhteessa huomiota.

30 Kuviossa 3 on esitetty kaaviollisesti eräs laite-esimerkki, jolla keksinnön mukainen tela 10 voidaan valmistaa tämän keksinnön mukaisella menetelmällä. Laitteeseen kuuluvat laakerijalustat 31a ja 31b, joiden väliin tela-aihio 10A siis sisäputki 12 päätylneen 16a,16b ja akselitappeineen 17a,17b sovitetaan pyöritettäväksi. Laitteeseen 30 kuuluu juoksevan hartsin ja vahvls-35 tuskuitukimpun tai -maton syöttölaitteet, jotka käsittävät johteeseen 33 sovitetun poikkipalkin 32, jonka tela-aihion 10A puoleisessa päässä on ohjauskappale 37, joiden kautta lujitekuitukimppu F^ tai -matto kiedotaan 6 72765 1 valmistuvan tela-aihion 10A päälle. Kuitukimppu tai -matto on kyllästetty hartsilla ja/tai sitä syötetään tala-aihiolle 10A erikseen ja tarvittaessa erillisin laittein. Siirtämällä palkkia 32 johteessaan 33 voidaan ohjaus-kappaletta 37 säätää tela-aihion 10A säteen suunnassa Y. Johde 33 on lii-5 tetty kelkkaan, 35, joka on järjestetty liikkuvaksi johteessa 36 niin, että ohjauskappaletta 37 voidaan siirtää suunnassa X siis tela-aihion 10A aksiaalisuunnassa. Palkin 32 ulkopäässä on laitteet 34, joista kui-tukimppua F^ tai -mattoa syötetään ohjauskappaleeseen 37.

jO Keksinnön mukaisen telan 10 valmistus kuviossa 3 esitetyllä laitteella 30 ja keksinnön mukaisella menetelmällä aloitetaan siten, että jalustojen 31a ja 31b väliin akselitapein 17a,17b järjestetyn sisäputken 12 (halkaisija D^) päälle sijoitetaan rengasmaiset välikeernakappaleet 21a ja 21b, jotka vastaavat välitilojen 14a ja 14b muotoa ja kokoa, eli niiden sisä-15 halkaisija on ja ulkohalkaisija (kuvio 2). Tämän jälkeen pannaan tela-aihio 10A pyörimään ja suoritetaan väliosan 11 kasvatus esim. ulko-putken sisähalkaisijan mittaan saakka, minkä jälkeen kietomis- ja lami-nointiprosessi levitetään mainittujen keernakappaleiden 21a ja 21b päälle ulkoputken 13a ja 13b muodostamiseksi. Lujitekuitukimpun Fj tai -maton 20 kietomista ja hartsin syöttämistä jatketaan suunnassa X traversoiden siihen saakka, kunnes saadaan tarpeellinen ulkoputken 13a,13b ulkohalkaisija Dj. Lujitemuovin kovetuttua ulkoputken 13 ulkopinta tarvittaessa työstetään .

25 Esimerkki keksinnön mukaisesta levitystelasta: Levitystela valmistetaan lasikuituvahvisteisesta epoksista niin, että telan 10 mitoitus on seuraava:

Dj = 1000 mm, 30 L * 9450 mm,

Lq » 1300 mm, D^ = 970 mm, D^ = 924 mm, 35 72765 7 1 D, 860 mm.

k

Em. mitat omaavan teräs-lujitemuovisen yhdistelmätelan kaksoisvaipan paino tulee olemaan n. 7200 kg.

5

Viiran tai huovan kuormittaessa telaa 10 taipuvat ulkoputken osat 13a ja 13b keskitasoon K-K nähden symmetrisesti olennaisesti tasaisesti kuormitetun ulokepalkin tapaan. Tällöin väliosan 11 päätyjen 15a ja 15b alueet tulevat kriittiseksi. Mainitut päädyt 15a ja 15b on sopivimmin pyöristetty 10 ja niistä alkaen ulkoputken 13a ja 13b seinämävahvuus on tasavahva tai se esim. portaattomasti pienenee telan 10 päätyihin päin mentäessä.

Ulkoputken 13a,13b taipumaa ja taipumaviivan muotoa ja samalla levitys-vaikutusta voidaan osaltaan hallita väliosan 11 pituuden valinnalla.

15 Kaksoisvaipan pituuden L suhde väliosan 11 pituuteen Lq on yleensä alueella L/Lq = 6,5..8,0, sopivimmin alueella L/Lq = 7,0..7,5.

Ulkoputken 13a,13b sopivia muovi/lujiteyhdistelmiä ovat esim. epoksi/ lasikuitu, polyesteri/lasikuitu ja epoksi/hiilikuitu. Ulkoputkeen saadaan 20 levitysefektin kannalta tehokkain taipumamuoto muuttamalla lujiteaineen * kuitujen suuntausta ja/tai määrää sopivasti ulkoputken 13a,13b eri poikki- le ikkauks i s sa.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöl-25 lisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti selostetuista.

30 35

Claims (10)

1. Paperikoneen kudoksen kuten viiran tai huovan ulkovaipan keskeltä tuettu levitystela (10) tai vastaava, joka käsittää metallia olevan sisäputken 5 (12) ja sen päälle väliosalla (11) liitetyn ulkoputken (13a,13b), joka väliosa (11) on olennaisesti symmetrinen telan (10) poikittaisen keskitason (K-K) suhteen ja jotka sisäputki (12) ja ulkoputki (13a, 13b) telan (10) ollessa taipumattomassa tilassa ovat keskenään koaksiaaliset ja joiden putkiosien välissä on väliosan (11) molemmin puolin rengasmaiset välitilat 10 ( 14a,14b), jotka on mitoitettu niin, että ne sallivat sisäputken (12) ja ulkoputken (13a,13b) taipumisen keskenään eri suuntiin mainitun telan (10) yli kulkevaksi järjestettävän kudoksen kiristysvoimien vaikutuksesta, ja jonka sisäputken (12) ulkopäihin on kiinnitettävissä päädyt (16a,16b) ja niihin akselitapit (17a,17b), joiden välityksellä tela (10) on laakeroi- 15 tavissa pyöriväksi, tunnettu siitä, että mainitun telan (10) kak- soisvaippa ja sen väliosa (11) on koostettu metallisesta, sopivimmin terästä olevasta sisäputkesta (12) ja lujitemuovisista ulkoputkesta (13a,13b) ja väliosasta (11), joka on ulkoputken (13a,13b) kanssa yhtä saumatonta lujitemuovikappaletta, joka on tehty sisäputken (12) keskiosan päälle. 20

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levitystela, tunnettu siitä, että sisäputkena käytetään pääasiallisesti olakkeetonta, sopivimmin levystä valmistettua tasavahvaa teräsputkea (12).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen levitystela, tunnettu siitä, että mainittu lujitemuovia oleva väliosa (11) liittyy suoraan ja välittömästi mainitun sisäputken (12) keskiosan, sopivimmin karhennettuun, ulkopintaan (12*).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen levitystela, tunnettu siitä, että levitystelan (10) ulkoputki (13a,13b) väliosineen (11) on valmistettu lasikuituvahvisteisesta lujitemuovista tai vastaavasta ja että hartsina käytetään epoksia tai vastaavaa.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen levitystela, tunnettu siitä, että telan pituuden L suhde väliosan (11) pituuteen Lq L/Lq = 6,5..8,0, sopivimmin L/L^ ** 7,0..7,5. 9 72765

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen levitystela, tunnettu siitä, että mainitun väliosan (11) päädyt (15a,15b), joissa sisäputken (12) ulkopinta liittyy ulkoputken (13a,13b) sisäpintaan, ovat pyöristetyt ja koverat. 5

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen levitystelan tai vastaavan valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seu-raavat vaiheet: 10 (a) metallisen sisäputken (12) päälle sijoitetaan tai tehdään välikeerna- kappaleet (21a,21b), jotka vastaavat valmistettavan telan (10) sisä- ja ulkoputkieri (12; 13a, 13b) välitilojen (14a,14b) mittoja ja muotoja, ja (b) mainittujen välikeernakappaleiden (21a,21b) sisäpäiden väliin kasva-15 tetaan väliosa (11), jonka annetaan tarttua suoraan sisäputken (12) ulkopintaan (12') ja samassa yhteydessä tai sen jälkeen mainittujen välikeernakappaleiden (2la,21b) ja väliosan (11) päälle tehdään ulkoputkiosat (13a,13b). 20 8* Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu väliosa (11) ja ulkoputki (13a,13b) tehdään sisäputkea (12) ja mainittuja välikeernakappaleita (21a,21b) sisämuottina käyttäen : laminoimalla tai mainittua sisäputkea (12) keskiakselinsa ympäri pyörit- : tämällä (kuvio 3). : 25

8 , 72765

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut välikeernakappaleet (21a,21b) tai muut vastaavat täytteet on tehty sisäputken (12) päälle nauhasta kietomalla tai levystä taivuttamalla. 30

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut välikeernakappaleet (21a,21b) tai vastaavat täytteet poistetaan liuottimelle ja/tai mekaanisesti telan (10) lujitemuovisen osan kovetuttua. 35 10 1. v 72765