FI74785B - Kuggvaexeldrev speciellt foer drivning av en valsmantel. - Google Patents

Description

74785

LIERIÖHAMMASPYÖRÄSTÖ VARSINKIN TELAVAIPAN KÄYTTÄMISEKSI -KUGGVÄXELDREV SPECIELLT FÖR DRIVNING AV EN VALSMANTEL

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen lieriöhammaspyörästö. Tämän kaltainen lieriöham-maspyörästö on tarkoitettu varsinkin onton telavaipan käyttämiseen, joka pyörii kiinteän sisäosan ympärillä. Tällaiset telat ovat esimerkiksi taipumisen säätöteloja tai imu-teloja, kuten niitä paperiteollisuudessa, esimerkiksi kui-vauspuristimissa, kalantereissa tai sen kaltaisissa käytetään. Eräs keksinnön edullinen käyttöala ovat niin kutsutut tasavälein laakeroidut taipumisen säätötelat, joissa telan vaipan laakeri, vastavalssin laakeri ja palkin (taivutus-kannatin, joka ulottuu telan vaipan läpi) pallomaiset tuet on järjestetty ainakin lähes tasaisin laakerietäisyyksin.

Eräs patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen lieriöhammaspyörästö tunnetaan saksalaisesta julkaisusta 3024575, kuv.3. Tämä julkaisu vastaa suuressa määrin USA:laista patenttia 4414890 (suomalainen hakemus 822393). Siinä on lie-riöhammaspyörästön ulkohammaskehä kiinnitetty liikumatto-masti telan vaippaan. Ulkohammaskehän sisällä samankeski-sesti sijaitsee vaappulaakeri; tämä tarkoittaa, että vaap-pulaakerin keskipiste on ainakin lähellä ulkohammaskehän telan pyörimisakselia vastaan kohtisuoraa keskitasoa. Samalla tavoin on laakeroitu ulkohammaskehän kanssa lomittain oleva pieni hammaspyörä. Tämä muihin tunnettuihin konstruktioihin verrattuna yksinkertainen rakenne mahdollistaa sen, että molemmat hammaspyörät voidaan asentaa tietyssä määrin vinoon. Suhteellisen pieneen kulmaan asettaminen voi tapahtua esimerkiksi silloin, kun telan vaippa käytössä taipuu. Suhteellisen suureen kulmaan asettaminen tapahtuu, kun kaikki telat heilautetaan lepotilasta käyttötilaan tai päinvastoin. Viimeksi mainitussa tapauksessa täytyy ottaa huomioon, että heilahdusvivut eivät siirry yleensä täysin synkronisesti.

74785 2

Mainittu julkaisu esittää siis kehitysaskeleen oikeaan suuntaan. Pitää kuitenkin huomata, että tunnetussa rakenteessa on se vaara, että käytössä pieni hammaspyörä voi heilahtaa kohtisuoraan hammastusta vastaan. Tämä tarkoittaa, että se kallistuu pienen kulman normaalista asennostaan, jossa molempien hammaspyörien akselit ja hampaiden kyljet ovat keskenään yhdensuuntaiset. Kun pieni hammaspyörä kallistuu, tapahtuu vain pieni hammaspyörien liike kapealla alueella hammaspyörien keskellä, niin että on olemassa ylikuormituksen vaara. Pienen hammaspyörän kallistuminen tai heilahdus tapahtuu aina, kun kun esiintyy epäsymmetrinen kuormitus, esimerkiksi telan vaipan ja käyttöpyörän välisten Iinjavirheiden vuoksi.

Keksinnön tehtävänä on parantaa saksalaisesta julkaisusta 3024575 tunnettua pyörästöä siten, että normaalikäytössä hammaspyörien akselien yhdensuuntaisuus säilyy.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk-kiosan mukaisesti. Sitä varten järjestetään vain hammaspyörien toiseen päätysivuun laippapari, joiden laippojen kul-kupinnat on mitoitettu siten, että kummankin hammaspyörän hampaat ovat mahdollisimman yhdensuuntaiset, silloin kun laipat pyörivät peräkkäin. Näin varmistetaan että hampaat kantavat tasaisesti koko leveydeltään normaalissa käytössä. Laipan kulkupinnan läpimitta voi olla sama kuin telan kehän läpimitta. Tästä voidaan kuitenkin poiketa, kunhan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki f toteutuu. Laippojen kulku-pinnat voidaan muodostaa sylinterimäisiksi tai pallomaiseksi .

Sillä, että mainitut laipat on järjestetty vain hammaspyörien toiseen päätysivuun mahdollistetaan kuten aiemmin satunnainen telan vaipan suurempi vinous, joka saattaa aiheu-

II

74785 3 tua telojen heilahtelusta joutokäynnillä tai lepotilassa. Pitää nimittäin ottaa huomioon, että tällaisessa vinossa asennossa hammaspyörien akselien välinen etäisyys pienenee mitättömän vähän. Tällainen akselien etäisyyden väheneminen, jossa tapahtuu pienen hammaspyörän kallistuminen suhteessa ulkohammaskehään, on mahdollista vain silloin, kun laipat on järjestetty vain hammaspyörien toiselle puolelle. Toisin sanoen: Mikäli myös hammaspyöräparin toiselle puolelle järjestetään laipat, estettäisiin telan vaipan kallistuminen tai kallistuminen aiheuttaisi laippojen puristu-misen tai vahingoittumisen. Olosuhteiden mukaan voidaan tosin, kuten myöhemmin tarkemmin selitetään, järjestää myös hammaspyöräparin toiselle puolelle lisälaipat, jotka palvelevat muuta tarkoitusta. Siinä tapauksessa täytyy näiden lisälaippojen väliin jättää niin paljon tilaa, että telan vaipan vinoon meno on mahdollista.

Sen varmistamiseksi, että huolimatta vain yhdestä laippapa-rista, molemmat laipat ovat todella kosketuksessa toisiinsa, on ryhdyttävä vielä lisätoimenpiteisiin. Tällöin tulee kysymykseen kaksi vaihtoehtoa. Yksi vaihtoehto on esitetty patenttivaatimuksessa 2, jossa on käytetty erikoisella tavalla järjestettyä vinohammastusta. Tämä toimii kuitenkin toivotulla tavalla vain toiseen pyörimissuuntaan. Toinen vaihtoehto on esitetty patenttivaatimuksessa 3. Tarvittava pienen hammaspyörän kallistusmomentti on siinä aikaansaatu asentamalla pientä hammaspyörää käyttävä käyttöakseli vinoon asentoon epäkeskolla laakeroinnilla. Sopivimmin käytetään käyttöakselina hammaskytkinakselia. Hammaskytkinakse-lin vino asento vaatii komponentin, joka on samansuuntainen voimansiirtohammastuksen ryntöviivan kanssa. Tällöin aikaansaadaan pienessä hammaspyörässä hammaskytkimen kitkan avulla haluttu kallistusmomentti. Tässä yhteydessä on kuitenkin otettava huomioon, että kallistusmomentin suunta riippuu yhtäältä hammaskytkinakselin vinouden suunnasta ja 4 74785 toisaalta vääntömomentin siirrosta. Mikäli siis vääntömo-mentin siirron suunta muuttuu (esimerkiksi pyörimissuunnan muutoksen takia), täytyy myös hammaskytkinakselin vinous-suuntaa muuttaa (patenttivaatimukset 4 ja 5). Joka tapauksessa hammaskytkinakselin vinossa asennossa voidaan voiman-siirtohammaspyöriin järjestää suora hammastus, niin että aksiaalinen työntö vältetään.

Aiemmin mainitut lisälaipat, jotka patenttivaatimuksen 6 mukaisesti voidaan järjestää hammaspyörien laippojen vastakkaiselle puolelle, toimivat seuraavilla tarkoituksilla: Mikäli telan vaipan käyttö kytketään irti, liikkuu telan vaippa yleensä massansa ansiosta edelleen vähenevällä kier-rosnopeudella. Tällöin saattaa tapahtua vääntömomentin suunnan muutos (jarrukäyttö). Tässä käyttötilassa pieni hammaspyörä kallistuu suhteessa ulkohammaskehään, jolloin toisella puolella laipat erkanevat toisistaan ja toisella puolella hampaiden reunat lähenevät toisiaan. Tällöin on olemassa se vaara, että hampaiden reunat menevät pohjaan.

Tämä vaara voidaan välttää lisälaippojen avulla, jotka siis muodostavat kallistuksen rajoittimen.

Aiemmin esitettyjen lisälaippojen sijasta voidaan patenttivaatimuksen 7 mukaisesti järjestää pienen hammaspyörän sisään kallistuksen rajoitinrengas, joka on tuettu hammaspyörän laakeroinnin laakeritappeihin joko liukuvasti tai rul-lalaakerin avulla.

Seuraavassa erästä keksinnön mukaista sovellutusmuotoa selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuv. 1 esittää pitkittäisleikkausta lieriöhammaspyörästös-tä, jota käytetään paperikoneen puristusvalssissa, jonka taipuma on säädettävissä.

Il 5 74785

Kuv. 2 esittää kaaviomaisesti hammaspyörästöä tilassa, jossa puristustelan vaippa on taipunut tai vinossa ja sitä vastaavasti hammaspyörät ovat vinossa asennossa.

Kuv. 3 esittää kaaviomaisesti nuolen P suunnasta pienennettynä kuv.2 hammaspyörästöä.

Puristustelan vaippaan 51 on ruuvattu kiinni laakeriholkki 52 ja siihen hammaskehä 47. Tällä tavoin pidennetty telan vaippa on laakeroitu vaappulaakerin 53 avulla tukikappaleen 54 ulokkeeseen 54a. Kiinteä taivutuskannatin tai palkki 57 on liitetty joustavasti palloholkilla 58 ulokkeeseen 54a. Huulitiiviste 59 tiivistää tukikappaleen 54 ja palkkiin 57 työnnettävän hoikin 60 välisen raon. Jousirengas 61 pitää hoikin 60 aksiaalisesti kiinni palloholkissa 58. Tukikappa-le 54 on kiinnitetty puristusvipuun, puristusmäntään tai alustaan 10. Laakeri 53 on varmistettu tukikappaleen 54 suhteen aksiaalista liikettä vastaan tukirenkaalla 62 ja jousirenkaalla 63. Toiselta puolen on hammaskehä 47 varmistettu liikkumista vastaan laakeria 53 vasten tukirenkaalla 64 ja jousirenkaalla 65.

Nokka 66, joka on kiinnitetty tukikappaleeseen 54, työntyy palkin 57 loveen 67 ja varmistaa tämän pyörimistä vastaan.

Käyttötappi 68 on laipan 69 kanssa kiinnitetty hoikkiin 70, jossa on hammastus 71. Holkki 70 on laakeroitu kahdella rullalaakerilla 30; Nämä sijaitsevat laakerikilvessä 30a, joka ruuvattu kiinni tukikappaleeseen 54. Holkki 70 käyttää hammastuksen 71, hammaskytkinakselin 32 ja hammastuksen 33 välityksellä hammaspyörää 34, joka on kosketuksessa hammas-kehään 47. Hammaspyörän 34 keskelle on järjestetty pallomainen laakeri 35. Tämän avulla se on laakeroitu kääntyväs-ti kiinnikepulttiin 36, joka on kiinnitetty muotoillun lai- 6 74785 pan, levyn 37 ja ruuvin 38 avulla jäykästi tukikappaleeseen 54. Jos puristustelaa käytettäessä telan vaippa 51 taipuu tai puristustela jostain muusta syystä menee vinoon ja ham-maskehä 47 vastaavasti kallistuu, voi pieni hammaspyörä 34 ottaa vastaan tämän kallistuksen.

Molemmat hammastukset 71 ja 33 ovat hammaskytkentöjä, joiden kulma on säädettävissä. Hammaskytkinakseli voi siis mennä vinoon asentoon, kun pieni hammaspyörä 34 kallistuu. Tämä on kuviossa 2 esitetty kaavioinaisesti. Kuviossa nähdään molemmat kallistuneet hammaspyörät 34 ja 47, lisäksi muuttumattomassa asennossa holkki 70 tapin 68 kanssa ja hammaskytkinakselin 32 kallistunut keskilinja 32'.

Laakeria pidetään yhdeltä puolelta jousirenkaan 39 avulla aksiaalisesti hammaspyörässä 34, ja toiselta puolen tukirenkaalla 40 ja jousirenkaalla 41 kiinnikepultissa 36. Tu-kikappale 54 on samalla suojarakenne hammaspyörille 34 ja 47. Laakeriholkin 52 alueelta suojarakenne 54 on kannen 55 ja huulitiivisteen 56 avulla ulospäin tiivistetty.

Vastavalssia ja sen laakerointia ei kuviossa ole esitetty. Vastavalssin, heilurilaakerin 53 ja palkin 57 palloholkin 58 laakerointien keskipisteet sijaitsevat sopivimmin kaikki samassa keskitasossa m.

Jotta molempien hammaspyörien 34 ja 47 akselit - huolimatta pienen hammaspyörän 34 laakeroinnista vain yhdellä heiluri-laakerilla 35 - pysyvät jatkuvasti yhdensuuntaisina, on hammaspyörät varustettu laipoilla 8 ja 9, jotka pyörivät päällekkäin.

Sen lisäksi on hammaspyörän 34 sisälle heilurilaakerin 35 sisälle muodostettu kallistuksen rajoitinrengas 7, joka voi sijaita tukirengasta 40 vasten. Normaalissa, kallistumatto-

II

74785 7 massa pienen hammaspyörän 34 asennossa on renkaiden 7 ja 40 välissä riittävä etäisyys, niin että ne eivät käytön aikana hankaa toisiaan. Kallistuksen rajoitin voi kuitenkin tulla toimivaksi, jos hammaspyörästö ei ole toiminnassa tai liikkuu ilman momentin siirtoa tai vastakkaissuuntaisella mo-mentinsiirrolla (jarrutus). Kaikissa näissä tapauksissa hammaspyörä 34 kallistuu vastakkaissuuntaan, siis vasten kuviossa 2 esitettyä vinoasentoa, jolloin laipat 8 ja 9 erkanevat toisistaan ja hammaspyörien akselien yhdensuuntaisuus häviää. Kallistuksen rajoitin vaikuttaa kuitenkin niin, että hampaiden reunat eivät törmää vastakkaisen pyörän hampaiden pohjiin.

Tukirenkaan 40 sijasta voidaan käyttää myös pientä kuula-laakeria, jonka ulkorenkaaseen kallistuksen rajoitinrengas 7 tarvittaessa tukee. Vielä eräs mahdollisuus kallistuksen rajoittamiseksi on esitetty kuviossa 2 pistekatkoviivalla: Hammaspyöriin 34,47 laippojen vastakkaiselle puolelle on järjestetty lisälaipat 78 ja 79. Huomataan, että nämä lisä-laipat eivät liiku niin kauan kuin hammaspyörät 34,47 normaalin momentinsiirron aikana ovat keskenään yhdensuuntaiset (laippojen 8 ja 9 vastakkaisen liikkeen aikana). Toisin sanoen: laippojen 78 ja 79 ulkoläpimitta on hieman pienempi kuin laippojen 8 ja 9 kulkupintojen läpimitta.

Kuviosta 3 havaitaan, miten hoikin 70 laakeri 30 ja sen lisäksi käyttöakseli 68 on tarkoituksen mukaisesti järjestetty hammaspyörään 34 epäkeskosti siten, että hammaskytkinak-seli 32 on sivuttaissuunnassa vinosti. Tällöin aikaansaadaan, kuten aiemmin selitettiin, pieneen hammaspyörään 34 kallistusmomentti, joka pitää laipat 8 ja 9 kosketuksessa toisiinsa. Yhtenäisellä viivalla esitetty ympyrä esittää käyttöakselin 68 sijainnin hammaspyörän pyöriessä suuntaan I, kun taas pistekatkoviivalla on esitetty käyttöakselin 68' sijainti hammaspyörän pyöriessä suuntaan II.

74785 θ

Siinä tapauksessa, että telaa, jossa on keksinnön mukainen hammaspyörästö, käytetään välillä toiseen ja välillä toiseen suuntaan, on tarkoituksen mukaista järjestää hoikin 70 laakeri 30 epäkeskosti laakerikilpeen 30a ja tämä samankes-kisesti pieneen hammaspyörään 34. Tällöin voidaan suunnan muutoksella kääntää laakerikilpeä 180° tukikappaleessa 54, kallistusmomentin oikean suunnan ylläpitämiseksi hammaspyörässä 34.

Keksintöä voidaan käyttää myös - esitetystä sovellutusmuo-dosta poiketen - kaksiportaisessa hammaspyörästössä. Tässä tapauksessa voidaan tappi 68 sopivimmin järjestää koaksiaa-lisesti telaan nähden. Käyttörengas 70 varustetaan tällöin rullalaakerien 30 välissä ylimääräisellä ulkohammaskehällä, joka on kosketuksessa ylimääräiseen, tappiin järjestettyyn pieneen hammaspyörään.

I!

Claims (7)

1. Lieriöhammaspyörästö varsinkin telavaipan (51) käyttämiseksi, jossa lieriöhammaspyörästössä: a) ulkohammaskehä (47) on yhdistetty jäykästi käyttävään rakenneosaan, esimerkiksi telavaipan (51) yhteen päähän; b) ulkohammaskehä (47) ja telavaippa (51) on yhdessä ainakin lähes samankeskisen, ulkokehän sisällä järjestetyn vaappu-laakerin (53) välityksellä laakeroitu tukikappaleeseen (54); c) ulkohammaskehän (47) kanssa lomittainen ja nivelkytkimel-lä (32) käytettävä hammaspyörä (34) on laakeroitu tukikappaleeseen (54) toisella samankeskisellä, hammaspyörän sisään järjestetyllä vaappulaakerilla (35); tunnettu siitä, että: d) ulkohammaskehän (47) yhteen päätypuoleen on etäisyydellä (a) hammastuksesta järjestetty laippa (9), jossa on ulkoham-maskehään nähden samankeskinen kulkupinta, jonka halkaisija on likimain sama kuin ulkohammaskehän telaympyrän halkaisija; e) hammaspyörään (34) on järjestetty vastaava laippa (8); f) kummankin käytössä toisiaan vierittävän laipan (8,9) kul-kupintojen halkaisijoiden summa on sama kuin kaksi kertaa ulkohammaskehän (47) ja hammaspyörän (34) akseleiden etäisyys; g) laipat (8 ja 9 ) on järjestetty olemaan jatkuvassa kosketuksessa toisiinsa käytön aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lieriöhammaspyörästö, tunnettu siitä, että hammaspyörä ja ulkohammaskehä (47) on varustettu sellaisella vinohammastuksella, että ham-masvoiman akselikomponentista hammaspyörälle (34) aiheutuva kallistusmomentti pitää laipat (8 ja 9) kosketuksessa toisiinsa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suorahammastuksella varustettu lieriöhammaspyörästö, jossa hammaspyörää (34) käytetään nivelakselin, sopivimmin hammaskytkinakselin (32) välityksellä, tunnettu nivelakselin (32) sellaisesta vi-noasennosta, että siitä aiheutuva Ja hammaspyörään (34) koh- distuva kallistusmomentti pitää laipat (8 ja 9) kosketukses sa toisiinsa. 10 74785

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen 1ieriöhammaspyörästö, tunnettu siitä, että nivelakselin (32) vinoasennon suunta - hammaspyörään kohdistuvan kaliistusmomentin suunnanmuutoksen vuoksi - on säädettävissä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen lieriöhammaspyörästö, jossa on nivelakselia (32) käyttävä käyttöelementti (70), tunnettu siitä, että käyttöelementti (70) on laakeroitu epäkeskeisesti pyörivästi tukikappaleessa (54) lepäävään laakerikilpeen (30a).

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen lieriöhammas pyörästö, tunnettu siitä, että hammaspyörän (34) ja ulkohammaskehän (47) toisiin päätypuoliin on kumpaankin järjestetty laippa (78, 79), joiden mitoitus sallii tietyn vä lyksen hammaspyörän ja ulkohammaskehän väliin.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen lieriöhammaspyörästö, jossa hammaspyörän (34) vaappulaakeri (35) lepää tukikappaleeseen (54) kiinnitetyissä laakeritapeissa (36), tunnettu siitä, että samankeskisesti hammaspyörän (34) sisään on järjestetty kallistuksen rajoitinrengas (7), joka voi sijaita laakeritapilla (36). 11 74785