FI75031B - Mekanisk drivanordning foer pappersmaskiner och efterbehandlingsanordningar foer papper. - Google Patents

Description

75031 1 Paperikoneiden ja paperin jälkikäsittelylaitteiden mekaaninen käyttölaite

Mekanlsk drlvanordning för pappersmaeklner ooh efterbehandllngsanordningar för papper 5

Keksinnön kohteena on paperikoneiden ja paperin jälkikäsittelylaltteiden 10 mekaaninen käyttölaite, jossa tarvittava käyttöteho siirretään voimanlähteeltä, kuten moottorilta tai vastaavalta käytetylle telalle nivelakse-llston välityksellä

Keksinnön mukainen käyttölaite on tarkoitettu käytettäväksi esim. pa-15 perikoneen viira- ja purietinosan teloilla, kalenterin teloilla, superkalanterln teloilla jne. Erityisesti on keksinnön mukainen laite tarkoitettu paperikoneen talpumakompeneoltuja teloja varten. Paperikoneissa on käyttö paperikoneen teloille tavanomaisesti järjestetty siten, että tarvittava käyttöteho välitetään käyttömootto-20 riita väliakselin kautta suoraan yhdelle paperikoneen teloista. Tai- pumakompensolduissa teloissa telan keskiaksell pysyy paikallaan ja telan vaippa pyörii. Taipumakompensoidun telan siihen päähän, johon käyttö on järjestetty, on sovitettu tavanomaiseen tapaan vaihteisto, jolla käytetyltä akselilta välitetään pyörimisliike telan vaipalle. Kun talpuma-25 kompensoitu tela on kuormituksen alaisena, käytetyn akselin asema siirtyy ja/tai siihen tulee kulmanmuutos siten, että sen suunta muuttuu.

Tämän vuoksi on taipumakompensoituun telaan järjestettävä käyttö nivel-akseliston välityksellä. Paperikoneessa on esim. puristinosalla käytettyjä teloja, jotka ovat siirrettäviä siten, että niiden asema muuttuu 30 käyttömoottorin akseliin nähden. Teloja joudutaan siirtämään esim. huovan vaihtoa varten. Paperikoneissa lisäksi voivat koneen asennuslämpö-tilat poiketa varsin paljon paperikoneen käyttölämpötiloista, mistä johtuen nämä lämpötilaerot aiheuttavat paperikoneen teloille ja rungoille lämpöliikkeitä, jotka voivat vaihdella varsin paljon. Tämän joh-35 dosta on paperikoneeseen järjestetty erilaisia liikuntasaumoja ja käyt-töakseli moottorista telalle tulee usein tällaisen sauman yli. Käytetyn __ - I.

2 75031 1 telan akselin asema voi näin ollen siirtyä käyttömoottorin akselin asemaan nähden.

Edellä mainituista syistä johtuen on ennestään tunnetusti käyttömoot-5 torin akselin ja käytetyn telan akselin välinen väliakseli liitetty mainittuihin akseleihin nivelöidysti ristinivelten avulla. Ristinivel-ten käytöstä on kuitenkin aiheutunut paperikoneen käyttöön erilaisia ongelmia ja haittoja. Kuten on tunnettua, ei nivelakselistorakenteissa voida tavanomaisten ristinivelten avulla saavuttaa käytetylle akselil-10 le tasaista kulmanopeutta, vaan käytetyn akselin kulmanopeus voi hetkellisesti poiketa huomattavastikin käyttävän akselin kulmanopeudesta riippuen akseleiden välisistä keskinäisistä kulmista. Vaikka käytetyn telan käytetty akseli ei siirtyisikään käyttävään akseliin nähden, asetetaan mainitut akselit yleensä tiettyyn kulmaan (esim. 1,5°~8°) toi-15 siinsa nähden. Tällä järjestelyllä varmistetaan nivelakseliston nivelten jatkuva toimivuus ja esim. voitelu. Näistä kulmanopeuden vaihteluista aiheutuu paperikoneen käytölle useita haittapuolia.

Kulmanopeuden vaihtelut saavat aikaan paperikoneen teloissa värähtelyi-20 tä, jotka puolestaan aiheuttavat paperirainaan epätasaisuuksia. Lisäksi nämä värähtelyt ovat eräänä rajoituksena sille, että paperikoneen nope-”. utta ei voida nostaa. Kulmanopeuden vaihtelut saavat lisäksi aikaan te lojen kulumista, joka ei ole tasaista, vaan tela kuluu kulmikkaaksi.

" Kulumisesta johtuen joudutaan teloja hiomaan ja yleisenä pyrkimyksenä on 25 ollut saada hiontaväliä pitenemään ja telojen ikää kasvamaan. Telojen • « ’· hiominen aiheuttaa paperikoneissa seisokkeja, jotka ovat erittäin kal- ί.* liitä. Tämän johdosta on hiontavälin pitenemisellä suuri taloudellinen >.· merkitys. Aikaisemmin ei edellä kuvattuja ongelmia ole pystytty voitta maan mm. siitä syystä, että paperikoneissa tarvittavat tehot ovat erit-30 täin suuria. Esim. taipumakompensoidun telan käyttöteho on tavanomaisessa koneessa suuruusluokkaa 600 kW ja 9 m:n levyisessä koneessa jo suuruusluokkaa 1000 kW.

·· »

Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan paperikoneita .* 35 ja paperin jälkikäsittelylaitteita varten uusi ja parannettu käyttö- *· laite, jolla edellä esitetyt haittapuolet vältetään ja jolla saavu- ·, tetaan huomattava parannus aiemmin tunnettuihin käyttölaitteisiin näh- 3 75031 1 den. Tähän päämäärään pääsemiseksi on esillä olevalle keksinnölle pääasiassa tunnusomaista se, että voimanlähteen ja käytetyn telan välisen nivelakseliston nivelet ovat vakionopeusnivelia.

5 Keksinnöllä saavutetaan tekniikan tason ratkaisuihin nähden useita huomattavia etuja, joista voidaan tuoda esiin mm. seuraavat. Keksinnön mukaisella ratkaisulla saadaan käytetyn telan käytetty akseli pyörimään samalla, tasaisella nopeudella käyttömoottorin akselin kanssa. Tästä johtuen värinät ja nopeuserot vähenevät paperikoneessa oleellisesti.

10 Värinän vähentäminen puolestaan parantaa olennaisesti paperin laatua, sillä paperista saadaan tällöin tasalaatuisempaa. Koska värinöitä ja nopeuseroja saadaan olennaisesti vähennettyä, on telojen ja erityisesti taipumakompensoitujen telojen kuluminen vähäisempää ja tasaisempaa kuin aikaisemmilla, tavanomaisilla ratkaisuilla. Telojen käyttöikä saadaan 15 tällöin pidemmäksi ja myös telojen hiontaväliä voidaan pidentää. Tästä on puolestaan seurauksena se, että huolloista ja korjauksista aiheutuvia seisokkeja on vähemmän, millä on erittäin suuri taloudellinen merkitys. Keksinnön mukainen ratkaisu vähentää lisäksi oleellisesti paperikoneen kudosten, kuten viirojen ja huopien kulumista. Värinöiden vähentäminen 20 mahdollistaa myös paperikoneen nopeuden nostamisen. Lisäksi keksinnön mukaiset vakionopeusnivelet voidaan asentaa jälkiasennuksena jo olemassa . oleviin tavanomaisiin koneisiin, mistä johtuen myös näissä voidaan mm.

paperin laatua parantaa.

25 Seuraavaksi keksintöä selostetaan esimerkinomaisesti oheisen piirus-: tuksen kuvioihin viittaamalla.

• Kuvio 1 esittää kaavioineista yleiskuvaa keksinnön mukaisesta käyttö laitteesta .

30

Kuvio 2 vastaa kuviota 1 nuolen A suunnasta nähtynä.

Kuvio 3 esittää vakionopeusnivelen periaatteellista rakennetta käyttävän akselin päästä katsottuna.

Kuvio 4 on leikkauskuva vakionopeusnivelestä otettuna pitkin linjaa B-B kuviosta 3.

35 __ - l 4 75031 1 Kuviot 1 ja 2 esittävät siis kaaviomaisena yleiskuvana keksinnön mukaisen käyttölaitteen järjestelyä. Näissä kuvioissa viitenumero 10 tarkoittaa käytettyä telaa, joka on laakeroitu pyörivästi laakerointiyksikiiil-lä 12 ja 13 kuormitusvarteen 15. Tarvittavat tehot välitetään käytetyn 5 telan 10 akselille 11 voimanlähteeltä, kuten moottorilta 20, voiman-siirtokoneistolta tai vastaavalta väliakselilla 22, joka yhdistää voimanlähteen akselin 21 telan akseliin 11. Väliakseli 22 on liitetty voimanlähteen akseliin 21 ensimmäisellä nivelellä 23 ja telan akseliin 11 toisella nivelellä 24. Kuvion 1 mukaisesti on voimanlähde 20 asennettu 10 jäykästi alustalle 26.

Kuvioiden 1 ja 2 mukainen suoritusmuoto esittää esim. kahden telan välistä puristinnippiä paperikoneen puristinosassa eli puristintelaparia, jossa ensimmäinen tela on käytetty tela 10 ja toinen tela on käytetyn 15 telan 10 vastatela 30. Käytetty tela 10 on kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti asennettu kuormitusvarteen 15, joka on nivelöity kääntyvästi paperikoneen runkoon nivelöintikohdasta 16. Tämä järjestely on tarpeellinen sen vuoksi, että paperikoneeseen päästäisiin vaihtamaan kudoksia ja teloja. Kuvioissa 1 ja 2 on katkoviivoin esitetty tilanne, jossa käy-20 tetty tela 10 on auki-asennossa ja yhtenäisin viivoin on esitetty tilanne, jossa käytetty tela 10 on kiinni-asennossa siten, että käytetyn .. telan 10 ja vastatelan 30 väliin muodostuu puristinnippi 31, josta ·· paperirata ja kudokset kulkevat.

• % • · • · :·· 25 Jo pelkästään siitä syystä, että käytetty tela 10 on siirrettävissä voi- * *·· manlähteeseen 20 nähden, täytyy voimanlähteen 20 ja käytetyn telan 10 : ; välinen väliakseli 22 olla kiinnitetty nivelöidysti sekä voimanlähteen akselille 21 että käytetyn telan akselille 11. Aikaisemmin on väliakse-lin 22 ensimmäisenä ja toisena nivelenä 23 ja 24 käytetty tavanomaisia 30 ristiniveliä. Kuten edellä jo on todettu, ei ristinivelien käyttämisellä saadaa käytettyä telaa 10 pyörimään samalla ja tasaisella nopeudella voimanlähteen akselin 21 kanssa, vaan mainitut ristinivelet saavat aikaan * · . käytetyn telan 10 pyörimisliikkeessä nopeusvaihteluita. Nopeusvaihtelut ·* puolestaan aiheuttavat edellä selostetusti käytetyssä telassa 10 väräh- : 35 telyitä, jotka erityisesti nopeakäyntisissä paperikoneissa aiheuttavat *; telojen kulmikkaaksi kulumista ja nämä puolestaan nipeissä vllvapaineen 75031 1 vaihteluita. Nämä viivapaineen vaihtelut aiheuttavat edelleen mm. paperikoneen kudosten, kuten viirojen ja huopien epätasaista kulumista.

Aikaisemmin on tämän värähtelyilmiön vaikutuksia yritetty poistaa tai 5 vähentää mm. siten, että telapnrin yhtenä telana on käytetty taipuma-kompensoitua telaa, jolloin tämä on voitu hioa suoraksi eikä telojen 10,30 välistä liukumista nipiesä 31 esiinny. Tämä ei kuitenkaan ole riittävästi vähentänyt värähtelyltä, joten keksinnön mukaisessa järjestelyssä on voimanlähteen 20 ja käytetyn telan 10 välinen väliakseli 10 22 nivelöity toisaalta voimanlähteen 20 akselille 21 ja toisaalta käy tetyn telan akselille 11 käyttäen hyväksi vakionopeusnlvellä. Vakio-nopeusnivelten hyväksikäyttämisellä on nopeusvaihteluista johtuvat värähtelyt käytetystä telasta 10 voitu poistaa olennaisesti kokonaan. Kyseisellä ratkaisulla on saavutettu useita huomattavia etuja, jotka on 15 selostettu jo edellä.

Kuvioihin 1 ja 2 viitaten on keksintöä selostettu erityisesti paperikoneen puristinosan puristintelapariin liittyvänä ratkaisuna. Keksinnön mukainen käyttölaite soveltuu kuitenkin käytettäväksi minkä tahansa pa-20 perikoneen tai paperin jälkikäsittelylaitteen käytetyn telan yhteydessä, Jossa halutaan välttää värähtelyltä ja siitä aiheutuvia haittatekijöitä. Kuten edellä jo on todettu, on värähtelyiden vähentämisellä olennainen merkitys mm. paperikoneen nopeuteen sekä tuotetun paperin laatuun.

25 Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytetty vakio-: nopeusnlvel käyttävän akselin päästä katsottuna ja kuviossa 4 on esl- : tetty nivelen periaatteellinen rakenne kaaviomaisestl osittaisena pitkittäisleikkauksena pitkin linjaa B-B kuviosta 3.

30 Kuvioesa 3 Ja 4 on vakionopeusniveltä merkitty yleisesti viitenumerolla 40. Vakionopeusnivel 40 on sovitettu käyttävän akselin 41 ja käytetyn akselin 42 väliin yhdistämään mainitut akselit toisiinsa. Koska vakio-nopeusnivelen 40 välittämät tehot paperikoneissa Ja paperin Jälkikäsittely laitteissa ovat varsin suuret, kuten edellä todettiin, on mai-35 nittu nivel 40 kuvioiden 3 ja 4 esimerkin mukaisesti valmistusteknisistä syistä edullisesti valmistettu erillisistä toisiinsa liitettävistä osista.

6 75031 1 Väkionopeu.snivelen 40 rakenne on kuvton 3 esimerkissä seuraavanlainen. Käyttävälle akselille 41 on asennettu ensimmäinen eli sisempi kuulnpesä 43, johon on muodostettu aksiaalisuunnassa ulottuvat kuularadat 44. Ensimmäinen kuulapesä 43 on kiinnitetty käyttävälle akselille 41 ak-5 slaalisen urituksen 45 ja esimerkiksi lukkorenkaan 46 avulla. Käytettyyn akseliin 42 on puolestaan muodostettu laippa 49, johon on kiinnitetty toinen eli ulompi kuulapesä 47 esimerkiksi ruuvien 50 välityksellä.

Mainittuun toiseen kuulapesään 47 on myös muodostettu kuularadat 48. Toi-10 sen kuulapesän 47 kuularadat 48 eivät kuitenkaan ulotu aksiaalisuunnassa, vaan ne on järjestetty akseliin 42 nähden vinoon asentoon. Kuviossa 3 tätä on pyritty havainnollistamaan siten, että viitenumerolla' 48 ja yhtenäisin viivoin on kuvioon 3 merkitty kuularatojen käytetyn akselin 42 puoleista päätä ja viitenumerolla 48' ja katkoviivoin on merkitty 15 kuularatojen käyttävän akselin 41 puoleista päätä kuulapesässä 47. Kuularatojen 48 kulma akselin 42 suuntaan nähden on saman suuruinen kuitenkin siten, että vierekkäisissä kuularadoissa on kulma vastakkaissuuntainen. Vierekkäiset kuularadat muodostavat näin ollen "parin", joten kuularatoja 48 tulee olla parillinen määrä. Tällä järjestelyllä 20 saadaan nivelessä 40 aikaan joustava liike siten, että käyttävä akseli 41 ja käytetty akseli 42 pyörivät kaiken aikaa samalla nopeudella.

« ..* Mainitut kuularadat 44 ja 48 käsittävät näin ollen ensimmäisessä kuula- ·,· pesässä 43 ulospäin aukeavat aksiaaliset urat ja toisaalta toisessa kuu- 25 lapesässä 47 sisäänpäin aukeavat urat, joihin on sovitettu kuulat 51.

·.· Kuulia 51 kuten myös kuularatoja 44 ja 48 on vakionopeusnivelessä 40 so- piva määrä, esimerkiksi kuusi kappaletta kutakin. Kuulat 51 on yhdistet-ty toisiinsa kuulien ohjaimella 52 siten, että ne yhdessä muodostavat » fr kuulakehän, jossa kuulat 51 ovat toisiinsa nähden samassa asemassa.

30 Vakionopeusnivel 40 on kuvion 4 suoritusmuodossa lisäksi varustettu suojapalkeella 53, joka estää epäpuhtauksien pääsemisen nivelen 40 rakenteisiin .

• · ·.· Seuraavaksi kuvataan vakionopeusnivelen 40 toimintaa lyhyesti. Käyttä- 35 vältä akselilta 41 voimat välittyvät käytetylle akselille 42 kuulien 51 välityksellä siten, että mainitut kuulat 51 vastaavat toisaalta ensimmäi- » sen kuulapesän kuularatoihin 44 ja toisaalta toisen kuulapesän kuulara- I! 75031 1 töihin 48. Kun käytetyn akselin 42 suunta poikkeaa käyttävän akselin 41 suunnasta määrätyn kulman verran, siirtyvät kuulat 51 pitkin kuularatoja 44 ja 48 siten, että kuulien 51 ja kuulien ohjaimen 52 muodostama kuula-kehä kääntyy puolet akseleiden 41 ja 42 välisestä kääntökulmasta. Käy-5 tetyn akselin 42 nopeus pysyy tällöin koko ajan samana käyttävän akselin 41 pyörintänopeuden kanssa.

Edellä on keksintöä selostettu esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Tällä ei kuitenkaan haluta rajoittaa keksintöä 10 vain kuvioissa esitettyä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

15 20 25 » • · » 30 » 35

Claims (7)

8 75031

1. Paperikoneiden ja paperin jälkikäsittelylaitteiden mekaaninen käyttölaite, jossa tarvittava käyttöteho siirretään voimanlähteeltä (20), 5 kuten moottorilta tai vastaavalta käytetylle telalle (10) nivelakselis-ton (22) välityksellä, tunnettu siitä, että voimanlähteen (20) ja käytetyn telan (10) välisen nivelakseliston (22) nivelet ovat vakio-nopeusniveliä (23,24;40).

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että nivelakselisto käsittää väliakselin (22), joka on mainittujen vakio-nopeusnivelten (23,24;40) välityksellä liitetty toisaalta voimanlähteen akselille (21) ja toisaalta käytetyn telan akselille (11).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että mainittu vakionopeusnivel (40) käsittää käyttävälle akselille (41) sovitetun, aksiaalisille ja säteen suunnassa ulospäin avautuvilla kuularadoilla (44) varustetun ensimmäisen kuulapesän (43) sekä käytetylle akselille (42) sovitetun, säteen suunnassa sisäänpäin avautuvilla 20 kuularadoilla (48) varustetun toisen kuulapesän (47), joihin mainittuihin kuularatoihin (44,48) on sovitettu kuulat (51) yhdistämään mainitut kuulapesät (43,42) kehän suunnassa toisiinsa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, 25 että toiseen kuulapesään (47) muodostetut kuularadat (48) on järjestet- ty määrättyyn kulmaan aksiaalisuuntaan nähden.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että toisessa kuulapesässä (47) olevien vierekkäisten kuularatojen (48) 30 kulma aksiaalisuuntaan nähden on saman suuruinen mutta toistensa suhteen vastakkaissuuntainen.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukainen käyttölaite, t u n - ’·’ n e t t u siitä, että ensimmäisen kuulapesän (43) ja käyttävän akse- ’*: 35 Iin (41) välinen kiinnitys on irrotettava. 9 75031

7. Jonkin patenttivaatimuksista 3-6 mukainen käyttölaite, tun nettu siitä, että toisen kuulapesän (47) ja käytetyn akselin (42) välinen kiinnitys on irrotettava. 5 10 15 20 25 30 35 10 75031