FI82102B - Valssystem i superkalander. - Google Patents

Description

82102 1 Superkalanterin telasto Valssystem i superkalander 5 Keksinnön kohteena on superkalanterin telasto, joka käsittää taipuma-kompensoidun, vyöhvkesäädettävän ylätelan, taipumakompensoidun, vyöhyke säädettävän alatelan, useita ylätelan ja alatelan välissä olevia väliteloja, sekä telaston hydraulisen säätöjärjestelmän.

10 Käytön aikana superkalanterin telasto taipuu, mikä johtuu pääasiassa telaston välitelojen laakeroinnista. Tämän johdosta käytetään superkalan-tereissa nykyisin yleisesti ylä- ja alateloina taipumakompensoituja teloja, erityisesti vyöhykesäädettäviä teloja. Taipumakompensoidut ja vyöhykesäädettävät telat voivat periaatteessa olla joko kiinteitä, eli 15 sellaisia, joissa telavaippa on laakeroitu päistään telan akseliin nähden laakereilla siten, että vaipan päiden asema ei pääse muuttumaan akseliin nähden, mutta sen sijaan päiden väliseltä alueelta telavaippa pääsee taipumaan telan akseliin nähden, tai sitten voivat telat olla uivia, eli sellaisia, joissa telavaippa pääsee myös päistään liikkumaan telan 20 akseliin nähden purlstussuunnassa.

Superkalantereissa tunnetaan ennestään ratkaisu, jossa telaston ylä- ja alatelana käytetään kiinteää taipumakompensoltua telaa. Tällaisessa telastossa muodostavat huomattavan haittapuolen kuitenkin telaston vä-25 rähtelyt, jotka näkyvät huonona paperin laatuna. Telaston värähtelyn vaimennusominaisuudet ovat varsin huonot, mikäli sekä ylä- että alatela ovat kiinteitä taipumakompensoituja teloja.

Ennestään tunnetaan lisäksi ratkaisut, joissa sekä ylä- että alatelana 30 käyte tään uivia taipumakompensoituja teloja tai joissa ylätela on uiva ja alatela on kiinteä. Uivaan ylätelaan liittyy kuitenkin se huomattava haittapuoli, että telan akselia ulkopuolisilla kuormituslaittellla kuormitettaessa ei ylätelaa saada oikenemaan, koska ylätelan päissä ei ole laakerikuormia. Ylätelan viivapainejakautumaa ei tällöin saada suo-35 raksi eikä viivapaineprofiilia edes riittävän tarkaksi. Lisäksi eräät paperilaadut vaativat suhteellisen pieniä viivapainetasoja, missä tapauksessa ei uivan ylätelan vaippaa saada vyöhykkeillä oikeaan asentoon, 2 82102 1 vaan usein jää ylätelan ja ylimmän välitelan välinen nippi jopa reuna-alueilta auki. Uivan ylätelan yhteydessä on taipumaa yritetty korjata telavaipan päiden alueelle järjestetyillä vastavyöhykkeillä, joiden vaikutussuunta on puristussuuntaan nähden vastakkainen. Myöskään vasta-5 vyöhykkeillä ei kuitenkaan saada taipumaa korjattua, koska telan vaippa on hyvin jäykkä.

Uivaan ylätelaan liittyy lisäksi se haittapuoli, että ylätela joudutaan aika ajoin paikoittamaan mm. ulkopuolisina kuormituslaitteina toimivien 10 hydraulisten painesylinterien vuotojen takia. Lisäksi paikoitus joudutaan luonnollisesti suorittamaan aina silloin, kun halutaan muuttaa välitelojen kokoa. Paikoituksen tarkkuusvaatimukset ovat lisäksi erittäin suuret ja koska paikoitus suoritetaan hydraulisylinterien avulla, muodostavat nämä telaston hydraulijärjestelmän kannalta erään kriittisen 15 pisteen, koska hydraulisylintereissä vaikuttavat paineet ovat erittäin korkeat.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannus ennestään tunnettuihin ratkaisuihin nähden ja lisäksi välttää näiden ennes-20 tään tunnettujen ratkaisujen haittapuolet. Tämän toteuttamiseksi on keksinnölle tunnusomaista, että ylätela on kiinteä taipumakompensoitu tela, jonka telavaippa on tuettu telan akselille purlstussuunnassa vaikuttavilla hydrostaattisilla kuormituselementeillä sekä telavaipan päissä olevilla päätylaakereilla, jotka estävät vaipan päätyjen siirtymisen säteen 25 suunnassa ylätelan akseliin nähden, että alatela on uiva taipumakompensoitu tela, jonka telavaippa on tuettu purlstussuunnassa säädettävästi telan akselille hydrostaattisilla kuormituselementeillä, ja että telasto on varustettu ainakin yhden telan akselin päihin järjestetyillä asento-antureilla, jolloin telaston säätöjärjestelmä on asentoantureilta ja ai-30 nakin alatelan hydrostaattisilta kuormituselementeiltä saamiensa mittaus-impulssien perusteella järjestetty säätämään telaston telojen asemat ja tasapainottamaan telastossa vaikuttavat voimat asemamittaukseen perustuen.

35 Keksinnöllä saavutetaan ennestään tunnettuihin ratkaisuihin nähden useita etuja, joista voidaan tuoda esiin mm. seuraavat. Siihen tapaukseen nähden, jossa sekä ylä- että alatela ovat kiinteitä taipumakompensoituja 11 3 82102 1 teloja, saavutetaan keksinnöllä oleellisesti paremmat värähtelyn vaimen-nusominaisuudet, koska keksinnön mukaisessa ratkaisussa uivan alatelan vyöhykkeiden männät toimivat värähtelyä vaimentavina elementteinä. Lisäksi on värähtelevä massa alatelassa pienempi kuin kiinteän alatelan tapauk-5 sessa.

Uivaan ylätelaan nähden keksinnöllä puolestaan saavutetaan seuraavia etuja. Kiinteä tela saadaan halkaisijaltaan uivaa telaa pienemmäksi, mistä on seurauksena se, että kiinteä ylätela pääsee paremmin taipumaan 10 oikeaan asentoon. Viivapainejakautuma saadaan tällöin ylimmässä nipissä paremmaksi. Kiinteän telan päätylaakerit muodostavat telan päihin "yhden vyöhykkeen lisää", jolloin telan akselia ulkopuolisilla kuormituslait-teilla kuormitettaessa saadaan tela paremmin taipumaan päistä alas ja keskeltä ylös. Ulkopuolisilla kuormituslaitteilla säädetään telaston viiva-15 painetaso, taipumakompensoidun telan vyöhykkeillä suoritetaan ainoastaan viivapainetason korjaus. Ulkopuolisilla kuormituslaitteilla voidaan telaa lisäksi keventää telan omaa painoa pienemmäksi, mistä on eräitten paperilaatujen kohdalla merkittävää etua. Tietyt paperilaadut nimittäin vaativat erittäin pienet viivapainetasot. Keksinnön mukaisella laitteis-20 tolia saadaan aikaan hyvät profilointiominaisuudet pienillä viivakuormilla. Koska keksinnössä käytetään kiinteää taipumakompensoitua ylä-telaa, ei ylätelan akselia tarvitse paikoittaa niin tarkasti kuin uivan ylätelan tapauksessa.

25 Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraa-vasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta, jossa keksintöä on selitetty oheisen piirustuksen kuvioon viittaamalla. Piirustuksen kuviossa on kaavlomalsesti esitetty keksinnön mukainen telasto osittain leikattuna ja lisäksi on piirustuksessa kaavlomalsesti esitetty telaston 30 säätöjärjestelmä.

Piirustuksen kuviossa on superkalanterin telaston ylätelaa merkitty viitenumerolla ]. Ylätela 1 on kiinteä, talpumakompensoitu tela, joka käsittää telan akselin 11 ja telan vaipan 12, joka on tuettu akseliin 11 näh-35 den päätylaakereilla (ei esitetty) sekä hydrostaattisilla kuorraitusele-mentelllä 13, jotka on jaettu telan 1 leveyden suunnassa vyöhykkeisiin.

4 82102 1 Ylätelan akseli 11 on tuettu superkalanterin runkoon ulkopuolisilla kuor-mituslaitteilla 14 eli yläsylintereillä, joita käytetään telaston viiva-painetason säätämiseen. Yläsylinterit 14 ovat kaksltoimisia sylintereitä siten, että nillä voidaan toisaalta halutulla tavalla kasvattaa te-5 laston viivapainetasoa ja toisaalta voidaan niiden avulla keventää ylätelan 1 aikaansaamaa kuormitusta sen omaa painoa pienemmäksi. Yläsylin-tereinä 14 voidaan käyttää edullisesti differentiaalisylintereitä, jolloin sylintereiden vuodolla ei ole mitään oleellista vaikutusta telan akselin 11 asemaan tai telaston viivapainetasoon.

10

Telaston alatelaa on merkitty viitenumerolla 2 ja mainittu alatela on uiva taipumakorapensoltu tela, joka käsittää telan akselin 21 sekä telan vaipan 22, joka on pyörivästi tuettu telan akselille 21 pelkästään hydrostaattisten kuormituselementtien 23 välityksellä. Alatelan vaip-15 paa 22 ei näin ollen ole tuettu akselille 21 kiinteillä päätylaakereil-la. Kuvion suoritusmuodossa on lisäksi alatelaan 2 järjestetty ulkopuoliset kuormituslaitteet 24, eli alasylinterit, joilla alatelan 2 asemaa voidaan muuttaa. Ylätelan 1 ja alatelan 2 väliin on tavanomaiseen tapaan järjestetty useita \'äliteloja, joista piirustuksen kuvioon on piirretty 20 alin ja ylin välitela 3 ja 4. Piirustuksen kuviossa on lisäksi ylänip- piä, eli ylätelan 1 ja ylimmän valitelen 4 välistä nippiä merkitty viite-merkinnällä ja vastaavasti on alanippiä, eli alatelan 2 ja alimman välitelan 3 välistä nippiä merkitty viitemerkinnällä N^.

25 Keksinnön mukaisen superkalanterin telaston hydraulijärjestelmä on varustettu hydraulipumpulla 6, joka syöttää paineväliainetta, esim. hyd-rauliöljyä yläsylintereille 14, alasylintereille 24 sekä ylä- että ala-telan hydrostaattisille kuormituselementeille 13 ja 23. Paineväliainetta syötetään ylä- ja alatelan kuormituslaitteille 14 ja 24 säätövent-30 tiilien 15 ja 25 kautta ja vastaavasti johdetaan paineväliaine ylä- ja alatelan hydrostaattisille kuormituselementeille 13 ja 23 erillisten säätöventtiilien 16 ja 26 kautta. Kuten jo aikaisemmin todettiin, on sekä ylä- että alatelassa 1 ja 2 hydrostaattiset kuormituselementit 13, vastaavasti 23, jaettu telojen leveyssuunnassa vyöhykkeisiin, jol-35 loin hydraulijärjestelmässä on kutakin vyöhykettä varten omat säätövent-tiilinsä 16, vastaavasti 26. Alatelan akselin 21 kumpaankin päähän on asennettu asentoanturit 27, jotka mittaavat alatelan 2 asemaa ja suo-

II

5 82102 1 ruutta. Lisäksi on alimman välitelan 3 kumpaankin päähän järjestetty vastaavanlaiset asentoanturit 31, jotka mittaavat mainitun välitelan 3 suoruutta. Asentoanturit 31 voidaan järjestää minkä tahansa välitelan 3,4 päihin, mutta edullisin vaikutus saadaan aikaan sijoitamalla asentoanturit g juuri alimman välitelan 3 päihin.

Keksinnön mukainen superkalanterin telasto on lisäksi varustettu telaston hydraulijärjestelmää ohjaavalla ohjaustietokoneella 5. Ohjaustietokone 5 säätää annettujen lähtötietojen sekä saamiensa ohjausimpulseien mukai-Ί0 sesti ylä- ja alatelan ulkopuolisten kuormituslaitteiden säätöventtiilei-tä 15 ja 25 sekä ylä- ja alatelan hydrostaattisten kuormituselementtien säätöventtiilejä 16 ja 26. Tarvittavat säädön ohjausimpulssit ohjaustieto-kone 5 saa toisaalta alatelan 2 ja välitelan 3 asentoantureilta 27 ja 31, joiden antamien impulssien mukaisesti ohjaustietokone 5 jatkuvasti säätää -J5 alatelan 2 aseman ja telaston suoruuden oikeaksi. Toisaalta ohjaustieto-kone 5 saa ohjausimpulssit sekä ylätelan että alatelan 2 hydrostaattisilta kuormituselementeiltä 13 ja 23. Alatelan 2 kuormituselementtien 23 vyöhykepaineista ohjaustietokone 5 laskee telaston painon ja telaston painosta edelleen telaston kuormituksen. Hydrostaattisilta kuormitusele-20 menteiltä 13 ja 23 saamiensa ohjausimpulssien mukaisesti ohjaustietokone 5 näin ollen säätää toisaalta yläsylintereitä 14 oikean viivapainetason aikaansaamiseksi. Toisaalta ohjaustietokone 5 säätää ylä- ja alatelan hydrostaattisten kuormituselementtien 13 ja 23 säätöventtiileitä 16 ja 26 viivapaineen korjaamiseksi oikeaksi yli telaston leveyden. Telastossa 25 vaikuttavat voimat saadaan näin ollen tasapainotettua asemamittaukseen perustuen.

Keksintöä ei ole rajoitettu pelkästään oheisessa kaaviomaisessa piirustuksessa esitettyyn suoritusmuotoon, vaan keksinnön eri suoritusmuodot 2Q voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

35

Claims (5)

6 82102 ^ Patenttivaatimukset

1. Superkalanterin telasto, joka käsittää taipumakompensoidun, vyöhyke-säädettävän ylätelan (1), taipumakompensoidun, vyöhykesäädettävän ala- 5 telan (2), useita ylätelan (1) ja alatelan (2) välissä olevia väliteloja (3,4), sekä telaston hydraulisen säätöjärjestelmän, tunnettu yhdistelmästä, jossa ylätela (1) on kiinteä taipumakompensoitu tela, jonka telavaippa (12) on tuettu telan akselille (11) puristussuunnassa vaikuttavilla hydrostaattisilla kuormituselementeillä (13) sekä tela-10 vaipan päissä olevilla päätylaakereilla, jotka estävät vaipan (12) päätyjen siirtymisen säteen suunnassa ylätelan akseliin (11) nähden, jossa alatela (2) on uiva taipumakompensoitu tela, jonka telavaippa (22) on tuettu puristussuunnassa säädettävästi telan akselille (21) hydrostaattisilla kuormituselementeillä (23), ja jossa telasto on varustettu 15 ainakin yhden telan akselin päihin järjestetyillä asentoantureilla (23,31), jolloin telaston säätöjärjestelmä on asentoantureilta (27,31) ja ainakin alatelan hydrostaattisilta kuormituselementeiltä (23) saamiensa mittausimpulssien perusteella järjestetty säätämään telaston telojen (1-4) asemat ja tasapainottamaan telastossa vaikuttavat voimat 20 asemamittaukseen perustuen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen telasto, tunnettu siitä, että asentoanturit (27) on asennettu ainakin alatelan akselille (21) mittaamaan alatelan akselin asemaa telaston runkoon nähden. 25

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen telasto, tunnettu siitä, että myös ainakin yhden valitelen (3,4) päihin on asennettu asentoanturi (31) mittaamaan välitelan asemaa telaston runkoon nähden.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen telasto, tunnettu siitä, että asentoanturit (31) on asennettu alimman välitelan (3) päihin.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen telasto, tunnet-t u siitä, että telaston säätöjärjestelmä käyttää säätöeuureena asento-35 antureilta (27,31) saamiensa impulssien lisäksi uivan alatelan (2) hydrostaattisten kuormituselementtien (23) vyöhykepaineita telaston kuormituksen määritystä varten. 7 82102