FI78751B - Oscilleringsmekanism foer straolroeret i en pappersmaskin. - Google Patents

Description

78751 ^ Paperikoneen suihkuputken oskillointimekanismi

Oscilleringsmekanism för stralröret i en pappersmaskin 5

Keksinnön kohteena on paperikoneen suihkuputken oskillointimekanismi, jonka suihkuputken kautta kohdistetaan vesisuihkuja paperikoneen puhdistettavan kudoksen kuten viiran tai huovan puhdistettavalle pinnalle ja joka suihkuputki on yhdistetty käyttölaitteeseen, jolla suihkuputki 10 on järjestetty pituutensa suunnassa sopivimmin puhdistettavan kudoksen poikkisuunnassa, edestakaisin oskilloivaksi ja joka käyttölaite käsittää pyöritysmoottorin, jonka akseli on yhdistetty mainittuun oskillointi-mekanismiin, jolla moottorin pyörimisliike muutetaan suihkuputkea edestakaisin käyttävän osan edestakaiseksi oskiilointiliikkeeksi, joka 15 oskillointimekanismi käsittää aksiaalisuunnassa silrtymättömäksi laakeroidun ristiuraruuvin, jonka ristiuran päätyjen välinen etäisyys määrää oskillointlmatkan, joka mekanismi käsittää edelleen vierintärenkaan, joka on ulkokehältään laakeroitu aksiaalisia voimia siirtävällä laakerilla osaan, joka on kääntyväksi laakeroitu pyörimättömään oskillointi-20 osaan, jossa vierintärenkaassa on sisäpuolinen rengasnokka, joka on ryn-nössä mainitun ristiuraruuvin uran kanssa siten, että ryntökohta pysyy tietyssä ristiuraruuvin pyörimisakselin kautta asetetussa tasossa samalla kun mainittu vierintärengas ja sen rengasnokka pääsevät pyörimään mainitun laakerinsa ohjaamana samalla kun vierintärengas muuntaa risti-25 uraruuvin pyörimisliikkeen oskillointiosan aksiaaliliikkeeksi.

Paperikoneen kudosten kuten viirojen ja/tai huopien puhdistuksessa käytetään suihkuputkia, jotka ulottuvat poikkisuunnassa koko kudoksen leveydelle. Näissä suihkuputkissa on sarja suutinreikiä, joiden kautta kudos-on ten yleensä ulkopintaan kohdistetaan korkeapaineiset vesisuihkut, jotka puhdistavat kudosta. Pesuveden paine on suuri tavallisesti noin 20-50 bar.

Suihkuputkea oskilloidaan pituussuunnassaan edestakaisin tarkoituksena se, ettei pesuvaikutus olisi vanainen, vaan se kohdistuisi tasaisesti kudoksen koko leveydelle. Yleensä oskillointipituus on yhtä suuri kuin 35 pesuveden suihkusuuttimien jako suutinputken pituussuunnassa.

Mainitut suutinputket sijoitetaan yleensä paperikoneen viirojen tai huo- 2 78751 ^ pien paluujuoksujen yhteyteen. Suutinputket tulevat sijaitsemaan erittäin vaikeissa olosuhteissa ja ne joutuvat toimimaan kosteuden, roiskeve-den ja paperimassan likaavan vaikutusten alaisena. Näin ollen suihkuput-kien oskillointiin ei voida käyttää avomekanismeja, koska niiden toiminta 5 epäpuhtauksien ja kosteuden johdosta häiriytyisi. Suibkuputkien oskilloin-timekanismeille asetetaankin useita erisuuntaisia vaatimuksia, joiden samanaikainen täyttäminen ei ole tunnetuilla oskillointilaitteilla kaikissa suhteissa tyydyttävästi onnistunut. Näitä vaatimuksia ovat 10 - käyttövarmuus ankarista olosuhteista huolimatta, - tasainen liikenopeus ja nopea liikesuunnan vaihto, ja - laitteen pieni koko niin, että se mahtuu useasti hyvinkin ahtaisiin tiloihin ' 15 Ennestään tunnetaan useita erilaisia suihkuputken oskillointimekanismeja, joista mainittakoon erilaiset kampimekanismit, joilla kuitenkaan el saada aikaan tasaista edestakaista liikettä. Ennestään tunnetusti käytetään myös erilaisia ketjumekanismeja, jotka ulottuvat poikkisuunnassa puhdistettavan kudoksen leveyden yli. Ketjumekanismit ovat kuitenkin häiriöille 20 alttiita, niiden suojaus on vaikeaa ja ne ottavat verraten suuren tilan. Tunnetaan myös sähkömoottorin pyörimissuunnan vaihtoon perustuvia ko. mekanismeja, joissa kuitenkin on se epäkohta, että suunnanvaihdon toistuva ja tiheä toteuttaminen luotettavasti tuottaa vaikeuksia. Ennestään tunnetaan myös erilaisia hammastanko-hammaspyörämekanismeja, jotka kuiten-25 kin ottavat verraten suuren tilan ja joiden suojaus on vaikeata.

Kyseisissä oskillointimekanismelssa käyttomoottoreina sovelletaan pyöri-mismoottorelden lisäksi pneumaattisia kalvomoottoreita tai liydiavlisylin-tereitä, joissa kuitenkin on epäkohtana tasaisen liikkeen aikaansaamisen 30 vaikeudet ja hydraulinesteen vuotovaara sekä riittävän nopean liikesuunnan vaihdon toteuttaminen.

Suihkuputkikäytössä on tunnettua käyttää pyörimisliikkeen muuttamisessa oskilloivaksi aksiaaliliikkeeksi ristiura-akselia, jonka uran yhteydessä 35 on veneenmuotoinen 1lukukappale (boat follower). Tässä mekanismissa on ongelmana liukukappaleen kuluminen ja siltä johtuvat laitteen kiinnijuut-tumiset, joiden ilmetessä voimakkaat vesisuihkut kohdistuvat kudoksen kapealle alueelle mistä' aiheutuu kalliiden kudosten vaurioitumisia.

3 78751 ^ Ennestään tunnetusti on suihkuputkikäytössä pyörivän liikkeen muuttamisessa aksiaaliliikkeeksi ehdotettu sovellettavaksi kuularuuveja, minkä osalta viitataan esimerkkeinä US-patenttiir: n:o 4.087.320. Kuularuuvit ovat kuitenkin rakenteeltaan monimutkaisia ja ainakin toistaiseksi vielä varsin 5 kalliita komponentteja.

Esillä olevaan keksintöön lähiten liittyvän tekniikan tason osalta viitataan lehtiartikkeliin "Ant, Antriebstechnik 17 (1978) Nr. 7/8 s. 341-342", jossa on esitetty tietynlainen ristiuraruuvimekanismi pyörivän liikkeen 10 muuttamiseksi suoraviivaiseksi liikkeeksi. Esillä olevan keksinnön erityistarkoituksena on kehittää edelleen edellä mainitussa lehtiartikkelissa selostettua mekanismia niin, että se tunnettua mekanismia paremmin soveltuu keksinnön käyttötarkoitukseen eli suihkuputken oskillointiin erittäin ahtaissa tiloissa ja ankarissa olosuhteissa.

15

Keksinnön yleistarkoituksena on edellä ilmenneiden epäkohtien välttäminen ja uuden, entistä pienemmän tilan ottavan ja aikaisempaa paremman käyttövarmuuden omaavan kyseisen oskillointimekanismin aikaansaaminen.

20 Edellä ilmenneisiin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että ristiuraruuvi on liukulaakeroitu pyörimis- ja akslaaliliikkeen sallivasti siihen kappaleeseen, johon vierintärenkaan kääntöelin on kiinnitetty.

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

Kuvio 1 esittää yleiskuvana keksinnön mukaista suihkuputkilaitetta puhdistettavan kudoksen yhteyteen sijoitettuna.

Kuvio 2 esittää keskeistä akslaalileikkausta keksinnön mukaisesta mekanismista, jolla pyörivä liike suunnataan suihkuputken pituuden suuntaiseksi 35 oskilloivaksi aksiaaliliikkeeksi.

Kuvio 3 esittää pystypoikkileikkausta ΪΙΙ-ΙΙΙ kuviossa 2.

4 78751 1 Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisessa mekanismissa käytetyn vierintären-kaan ja rengasnokan poikkileikkausta.

Kuvio 5 esittää tasoon levitettynä kuvantona keksinnön mukaisessa meka-5 nismissa käytetyn ristiuraruuvin uritusta.

Kuvion 1 mukaisesti suihkuputki 20 ulottuu puhdistettavan viiran tai huovan 15 liikesuunnan B poikkisuunnassa kudoksen 15 koko leveydelle. Suih-kuputkea 20 oskilloi käyttöyksikkö 10, joka sisältää yhteen suuntaan pyö-10 rivän sähkömoottorin 10A esim. oikosulkumoottorin, jonka pyörimisliike muutetaan keksinnön mukaisella myöhemmin tarkemmin selostettavalla mekanismilla suihkuputken 20 edestakaiseksi (nuoli A) oskillointiliikkeeksi. Suihkuputken 20 yläsivussa on tasajaolla suuttimia 30, joiden kautta kohdistetaan voimakkaat neulamaiset vesisuihkut S kudoksen 15 uiko- ja ala-15 pinnalle. Suihkuputki 20 on kiinnitetty kotelopalkin 40 yläsivuun sangoilla 44. Kotelopalkki 40 on tuettu pystypalkkien 41 ja 46 haarukoissa oleviin vaakarulliln 42, jotka tukevat palkkia 40 alasivustaan siten, että palkkia 40 ja siihen kiinnitettyä sulhkuputkea 20 voidaan oskillolda käyttöyksiköllä 10. Käyttöyksikkö 10 on kiinnitetty pystypalkin 46 laip-20 poihin 45 pystyakselein. Moottorin 10A pyörimisliike muutetaan keksinnön mukaisella mekanismilla varren 23 aksiaaliseksi edestakaiseksi oskillointiliikkeeksi. Varren 23 ulkopää on pystytapilla kiinnitetty palkin 40 pystysivussa oleviin laippoihin 43. Käyttöyksiköllä 10 aikaansaatava edestakainen oskillointimatka L on sopivimmin yhtä suuri kuin suutinten 25 30 keskinäinen jako.

Kuviossa 1 on esitetty kudoksen 15, joka on esim. muodostusviira, johto-tela 13, joka on tuettu paperikoneen runkorakenteen vaakapalkkeihin 47 pystypalkkien 48 avulla ja laakeroitu mainitun pystypalkin 48 yhteyteen 30 laakerein 14. Pystypalkkien 48 yhteydessä on myös telan 13 kaavin 53. Kudos 15 on esim. paperikoneen muodostusviiran paluujuoksu.

Pesuvesi tuodaan suihkuputkeen 20 letkun 50 kautta nuolen W suunnassa. Suihkuputkessa 20 on veden läpivirtaus niin, että suihkuputken 20 käyttö-35 puolen pään vastakkaisessa päässä on mutka 51, jonka kautta otetaan nuo-len W suunnassa pesuveden läpivirtaus, jonka avulla tapahtuu myös roskien poisto. Suihkuputken 20 sisällä on sinänsä tunnetut puhdistusharjät, 5 78751 1 jotka ovat käytettävissä käsipyörällä 52, joka sijaitsee koneen hoitopuo-lella.

Seuraavassa selostetaan kuvioihin 2,3,4 ja 5 viitaten keksinnön mukaisen 5 oskillointilaitteen eräs edullinen toteutusesimerkki. Käyttölaitteen 10 moottori 10A käyttää ristiuraruuvia 21, joka on kiilalla 17 kiinnitetty moottorin 10A akseliin. Ruuvi 21 on moottorin puoleisesta päästään laakerilla 18 laakeroitu käyttölaitteen runkolaippaan 19. Käyttölaite on sijoitettu putken 16 sisään, joka on varustettu huoltoluukulla 39. Keksinnön 10 mukaiselle käyttölaitteelle 10 on ominaista, että laitteen runkoputken 16 halkaisija D saadaan riittävän pieneksi niin, että käyttölaite 10 on sijoitettavissa hyvinkin ahtaaseen tilaan ja tehokkaasti suojattavissa epäpuhtauksia ja kosteutta vastaan. Käyttölaitteen 10 olennaisena komponenttina on edellä mainittu ristiuraruuvi 21, jossa on ristiura 22. Ris-15 tiuran 22 muoto näkyy tasoon levitettynä kuviosta 5. Urassa 22 on pyöristetyt päätyosat 22A ja 22B, jossa on sopivan pyöristyksen omaavat osat, joiden kaarevuussäteitä on merkitty Reillä ja R2illa (R^ » R2). Ristluran 22 kanssa on yhteistoiminnassa vierlntärengas 36, jonka rengas-nokka 37 on kohdassa R rynnössä akselin 21 ristiuran 22 kanssa akselin 20 21 pyörimisliikkeen muuttamiseksi varren 23 edestakaiseksi oskillointi- liikkeeksi (nuoli A), jonka oskillointimatka L on olennaisesti yhtä suuri kuin ristiuran 22 päätyosien 22A ja 22B välinen aksiaalinen etäisyys .

25 Edellä esitetyssä tarkoituksessa vierintärengas 36 on laakerin 35 välityksellä liitetty kääntörenkaaseen 34. Mainittu kääntörengas 34 on puolestaan tapein 32 ja niiden laakerein 33 kiinnitetty haarukkaan 31. Haarukka 31 on puolestaan ruuvein 26 kiinnitetty liukukappaleeseen 25, joka osaltaan muodostaa ristiuraruuvia 21 liukulaakerin. Kappale 25 on ulokeosansa 25a 30 välityksellä sidottu runkoputkeen 16 siten, että kappaleen 25 pyöriminen on estetty. Tässä tarkoituksessa kappaleen 25 ulokeosassa 25a on kuviosta 3 näkyvällä tavalla aksiaalinen ura 27, jossa liukuu runkoputken 16 sisä-seinämään kiinnitetty kiinteä liukukappale 28, joka on ruuvein 29 kiinnitetty runkoputkeen 16. Kappale 25 on rengasosalla 24 kiinnitetty putkivar-35 ren 23 päähän, joka varsi 23 kuten edellä selostettiin käyttää laippojen 43 ja palkin 40 välityksellä suihkuputkea 20.

6 78751 1 Seuraavassa selostetaan ruuvin 21 ristiuran 22 ja vierintärenkaan 36 yhteistoiminta. Vierintärengas 36 on laakerillaan 35, joka välittää aksiaa-livoimia, tuettu siten että vierintärengas 36 ei suorita planeettaliiket-tä, vaan pyörii vain ryntökohdasta R välittyvien kitkavoimien vaikutukses-5 ta siten, että vierintärenkaan 36 rengasnokan 37 ja ristiuran 22 sivun 22a tai 22b välinen ryntökohta R pysyy ruuvin 21 aksiaalikeskitasossa. Kuvion 2 mukaisessa tilanteessa vierintärenkaan 36 rengasnokka 37 siirtää laakerin 35, sen kääntörenkaan 34, tappien 32 ja laakerin 33 välityksellä haarukkaa 31 ja siihen kiinnitettyjä osia 25,24, ja 23 kuviossa 2 vasem-10 nalle varren 23 oskillointietäisyyden L siihen saakka, kunnes rengasnokka 37 tulee ristiuran 22 oikeanpuoleisen päädyn 22B kohdalle. Pääty 22B ohjaa rengasnokan 37 toiselle, vastakkaisen nousun omaavalle paluu-uralle, minkä ansiosta edellä mainittujen osien liikesuunta vaihtuu, kunnes tullaan uran 22 sivun 22a ja rengasnokan 37 oikean sivun 37A välisen ryntökohdan 15 R vetämänä takaisin kuviossa 2 esitettyyn oikeanpuoleiseen ääriasentoon, jossa uran 22 vasemman päädyn 22A ohjaamana tapahtuu jälleen siirtyminen vastakkaisen nousun omaavalle ristiuran 22 osuudelle.

Koska vierintärengas 36 ei tee planeettaliikettä kuten on asianlaita em.

20 viitteessä "Antriebstechnik”, jossa vastaavan vierintärenkaan keskipiste liikkuu ympyrärataa, tarvitsee keksinnön mukainen mekanismi radiaalisuun-nassa olennaisesti vähemmän tilaa, eli mitta D tulee pienemmäksi kuin tunnetun rakenteen vastaava mitta.

25 Keksinnön mukaisessa mekanismissa vierintärengas 36 pyörii laakerissaan 35 vain ryntökohdan R välisten kitkavoimien pyörittämättä niin, että rengasnokan 37 kehänopeus on likimain sama kuin sitä käyttävän ristiura-ruuvin 21 kehänopeus ryntökohdassa R. Mainitun pyörimisliikkeen ansiosta jakautuu ryntökohta R vierintärenkaan 36 rengasnokan 37 molempien sivu-30 jen 37A ja 37B koko kehälle vuorotellen niin, että rengasnokalla 37 on suuri kulumispinta ja se kuluu tasaisesti. Osaltaan tämän vuoksi edellä selostettu mekanismi on kulutustakestävä ja toimintavarma.

Keksinnön mukainen mekanismi on sikälikin edullinen, että siinä on hel-35 posti järjestettävissä liukukappale 25 sekä siihen kiinnitetty haarukka 31 ja varsi 23 pyörimättömäksi. Etuna on myös se, että mekanismin voitelu on järjestettäväissä helposti ja niin että voiteluväli on varsin pitkä.

7 78751 1 Kuviossa 4 on esitetty sellainen edullinen keksinnön sovellutusmuoto, jossa vierintärengas 36 muodostaa samalla kuulalaakerin sisärenkaan ja tässä renkaassa on yhtä kappaletta oleva rengasnokka 37, jossa on viistot vas-tlnpinnat 37A ja 37B, jotka vastaavat ristiuran 22 vastaavan kaltevuuden 5 omaaviin pystysivuihln 22a ja 22b.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.

10 15 20 25 30 35

Claims (3)

8 78751 ^ Patenttivaatimukset

1. Paperikoneen suihkuputken oskillointimekanismi, jonka suihkuputken (20) kautta kohdistetaan vesisuihkuja (S) paperikoneen puhdistettavan 5 kudoksen (15) kuten viiran tai huovan puhdistettavalle pinnalle ja joka suihkuputki (20) on yhdistetty käyttölaitteeseen (10), jolla suihkuputki (20) on järjestetty pituutensa suunnassa sopivimmin puhdistettavan kudoksen (15) poikkisuunnassa, edestakaisin oskilloivaksi ja joka käyttölaite (10) käsittää pyöritysmoottorin (10A), jonka akseli on yhdistetty mainit-10 tuun oskillointimekanismiin, jolla moottorin (Ι0Α) pyörimisliike muutetaan suihkuputkea (20) edestakaisin käyttävän osan (23) edestakaiseksi oskillointiliikkeeksi, joka oskillointimekanismi käsittää aksiaalisuun-nassa siirtymättömäksi laakeroidun ristiuraruuvin (21), jonka ristiuran (22) päätyjen (22A ja 22B) välinen etäisyys (L) määrää oskillointimatkan 15 (L), joka mekanismi käsittää edelleen vierintärenkaan (36), joka on ulkokehältään laakeroitu aksiaalisia voimia siirtävällä laakerilla (35) osaan (34), joka on kääntyväksi laakeroitu pyörimättömään oskillointi-osaan (23), jossa vierintärenkaassa (36) on sisäpuolinen rengasnokka (37), joka on rynnössä mainitun ristiuraruuvin (21) uran (22) kanssa 20 siten, että ryntökohta (R) pysyy tietyssä ristiuraruuvin (21) pyörimisakselin kautta asetetussa tasossa samalla kun mainittu vlerintärengas (36) ja sen rengasnokka (37) pääsevät pyörimään mainitun laakerinsa (35) ohjaamana samalla kun vlerintärengas (36) muuntaa ristiuraruuvin (21) pyörimisliikkeen oskillointiosan (23) aksiaaliliikkeeksi, tunnet-25 t u siitä, että ristiuraruuvi (21) on liukulaakeroitu pyörimis- ja aksiaaliliikkeen sallivasti siihen kappaleeseen, johon vierintärenkaan (36) kääntöelin on kiinnitetty.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekanismi, tunnettu siitä, ^ että mainitun liukukappaleen (25) haarukan (31) vastakkaiseen päähän on kiinnitetty oskillointiosaan putkivarsi (23), jonka sisälle mainittu ristiuraruuvi (21) ulottuu ja että mainittuun putkivarteen (23) tai siihen kiinnitettyyn osaan on kiinnitetty suihkuputki (20) tai sen tuklpalkki (40) tai vastaava. 35

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mekanismi, tunnettu 9 78751 ^ sileä, että mainitussa liukukappaleessa (25) tai sen ulokeosassa (25a) on aksiaalinen ura (27), jossa liukuu kiinteä liukukappale (28), joka on kiinnitetty mekanismin runkoputkeen (16) tai vastaavaan. 5 15 20 25 30 35 ίο 78751 ^ Patentkrav