FI85166C - Foerfarande och anordning foer daempning av vibrationen i valsarna av ett valspar som bildar ett nyp. - Google Patents

Description

8 5166 1 Menetelmä ja laite nipin muodostavan telaparin käsittävien telojen värähtelyn vaimentamiseksi Förfarande och anordning för dämpning av vibrationen i valsarna av ett valspar som bildar ett nyp 5

Keksinnön kohteena on menetelmä nipin muodostavan telaparin käsittävien telojen värähtelyn vaimentamiseksi, jossa menetelmässä telaparin käsittävien telojen laakeripesät tuetaan toisiinsa vaimenninlaitteella, jolla vaimennetaan ja absorboidaan värähtelystä aiheutuvia telaparin käsittävien telojen keskinäisiä liikkeitä.

Keksinnön kohteena on lisäksi laite nipin muodostavan telaparin käsittävien telojen värähtelyjen vaimentamiseksi, joka vaimenninlaite on asennettu telaparin laakeripesien väliin vaimentamaan ja absorboimaan värähtelystä aiheutuvia telaparin käsittävien telojen keskinäisiä liikkeitä .

Keksintö on erityisesti tarkoitettu paperikoneen puristinosaan, jossa telojen väliset värähtelyt muodostavat nykyisillä ratkaisuilla erään huomattavan haittatekijän. Nämä värähtelyt ilmenevät erityisesti kovilla nipeillä, suurilla viivapaineilla ja suurilla nopeuksilla. Erityisiä ongelmakohtia nykyrakenteissa ovat kovapintaisten telaparien muodostamat nipit, esim. kivitelan ja uratelan muodostamat nipit. Tällaisia nippejä ovat mm. tunnetun "Sym-Press"-puristimen kolmas nippi sekä sitä 25 seuraavan erillispuristimen muodostama neljäs nippi. Eräs syy haitallisten värähtelyjen muodostumiseen on se, että nippitelat on perinteisesti kytketty eri runkoihin, jolloin nippivoimat leviävät myös runkoihin eri tavoin. Etenkin tavanomaisilla taipumakompensoiduilla teloilla kaikki nippivoimat välittyvät runkoon telan kuormitussylinterien kaut- ou ta. Hydraulisylinteri on kuitenkin kimmoisa, eikä se pysty estämään värähtelyjä, mikäli heräte on tarpeeksi suuri. Liiaksi värähtelevänä pidetään yleensä puristinta, jossa värähtelyn liikenopeus telan laake-ripesissä on yli 2 mm/s. Värähtelyn amplitudit vaihtelevat yleensä alueella 0,01-0,1 mm.

O0 Värähtelyt on havaittu ongelmallisiksi jo aikaisemmin ja värähtelyn 2 85166 1 poistamiseksi on esitetty useita erilaisia ratkaisuja. Eräs tällainen aikaisempi ratkaisu on esitetty FI-patenttihakemuksessa 830520, joka koskee paperikoneen pitkänippipuristinta. Tässä ratkaisussa nippi muodostuu puristustelan ja sitä vasten olevan puristuskengän välille, jota 5 ympäröi radanlevyinen hihna. Tässä ratkaisussa on värähtelyt pyritty eliminoimaan siten, että mainitun puristustelan laakeripesä ja puristuskengän kannatusrakenteet on sidottu toisiinsa kiinteällä kehärakenteella. Tässä ratkaisussa olennaisena haittapuolena on kuitenkin se, että nippi on lukittu täysin kiinteäksi, jolloin lukituksen purkaminen 10 on erittäin hankalaa ja lisäksi nippipaineiden säätäminen on vaikeasti suoritettavissa.

Eräs toinen ennestään tunnettu ratkaisu on esitetty FI-kuulutusjulkaisussa 77 071, joka koskee myös pitkänippipuristinta. Tässä ratkai-15 sussa on puristintelan laakeripesä ja sitä vasten olevan puristuskengän kannatusrakenteet sidottu toisiinsa nivelellisillä vetotangoilla. Myös tässä ratkaisussa on lukituksen vapauttaminen erittäin hankalaa eikä nipin lukitus ole säädettävissä.

20 Vielä eräs ennestään tunnettu ratkaisu on esitetty FI-patentissa 57 653, joka koskee telaparin muodostamaa nippiä. Telaparin laakeri-pesät on tässä ratkaisussa liitetty täysin jäykästi toisiinsa esim. pulttiliitoksella. Lukituksen vapauttaminen on tässä ratkaisussa erittäin hankalaa eikä lukitus ole säädettävissä. Kaikkiin edellä esitet-25 tyihin tekniikan tason mukaisiin ratkaisuihin liittyy lisäksi se yhteinen haittapuoli, että lukitusta ei ajon aikana voida vapauttaa ja lisäksi eivät nämä ratkaisut ole sellaisinaan sovellettavissa olemassa oleviin puristimiin ilman huomattavia rakennemuutoksia.

30 Paperikoneen puristinosan nippitelojen välistä värähtelyä on pyritty vaimentamaan myös siten, että ainakin toisen nippitelan laakeripesä on tuettu runkoon erityisen vaimennuselementin välityksellä. Tällainen ratkaisu on esitetty esim. US-patentissa 4 464 986. Tämän julkaisun mukainen iskunvaimenninperiaatteella toimiva ratkaisu soveltuu puristi-35 miin kuitenkin huonosti sen johdosta, että värähtelyn amplitudit ovat erittäin pienet, kuten jo edellä on selostettu. Jotta US-julkaisun il 3 8 5 Ί 66 1 mukainen iskunvaimenninperiaatteella toimiva ratkaisu vaimentaisi värähtelyjä tehokkaasti, olisi liikematkojen oltava huomattavasti suuremmat .

5 Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan olennainen parannus ennestään tunnettuihin ratkaisuihin ja erityisesti US-jul-kaisun 4 464 986 mukaiseen iskunvaimenninperiaatteella toimivaan ratkaisuun nähden. Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaista, että hydraulisesti toimivalla, mäntä-Ί0 sylinterirakenteen käsittävällä vaimenninlaitteella, johon johdetaan ja josta poistetaan hydraulista paineväliainetta, vahvistetaan telaparin telojen aikaansaaman mäntä-sylinterirakenteen keskinäisen liikkeen aiheuttamaa hydraulisen paineväliaineen virtausta ja mainittua vahvistettua virtausta kuristetaan värähtelyn vaimennuksen aikaansaamiseksi.

15

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista, että vaimenninlaite käsittää hydraulisen, paineväliainekäyttöisen mäntä-sylinterirakenteen, joka on sovitettu vahvistamaan vaimenninlaitteen kautta kulkevaa väliainevirtausta ja kuristamaan mainittua vahvistettua 20 virtausta vaimennuksen aikaansaamiseksi.

Keksinnöllä saavutetaan tekniikan tasoon nähden lukuisia etuja, joista voidaan tuoda esiin mm. seuraavat. Keksinnön mukainen ratkaisu on helposti sovellettavissa esim. jo olemassa oleviin puristinten nippiteloi-25 hin siten, että rakenteisiin ei jouduta tekemään suuria muutoksia.

Keksinnön mukainen ratkaisu ei haittaa millään tavoin nipin avaamista eikä säätämistä. Tämä on merkittävä etu silloin, kun puristimen nippi-paineita joudutaan korjaamaan tai säätämään. Iskunvaimenninperiaatteella toimiva keksinnön mukainen ratkaisu on saatu tehokkaaksi sillä, että 30 vaimentimen hydraulinesteen virtausta ensin vahvistetaan ja tämän jälkeen mainittua vahvistettua virtausta kuristetaan. Tällä ratkaisulla on saatu vältettyä värähtelyn pieniin liikematkoihin liittyvät haittapuolet. Tavanomaisissa puristimissa värähtelyjen ensisijaisesti aiheuttama — haitta on siinä, että puristimen huovat kuluvat liian nopeasti, mikä 35 aiheuttaa huopakustannusten nousua sekä ylimääräisiä tuotantokatkoksia. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa nämä haittapuolet poistuvat kokonaan, 4 85166 1 koska värähtelyt saadaan vaimennettua olennaisesti täydellisesti. Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu erityisesti käytettäväksi taipumakom-pensoiduilla teloilla, joissa telavaippa on laakeroitu päistään kiinteään asemaan keskiakseliin nähden. Keksintöä voidaan tosin soveltaa myös 5 ns. jäykille teloille, eli sellaisille, joissa ei ole mitään taipuman-säätölaitteita. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

Seuraavaksi keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisen piirus-10 tuksen kuvioihin viittaamalla, joissa esitettyyn toteuttamisesimerkkiin ei keksintöä kuitenkaan ole tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana paperikoneen puristinosaa, johon keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta voidaan soveltaa.

15

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen laitteen rakennetta le ikkauskuvana.

Kuvio 3 on kaaviollinen leikkauskuva keksinnön mukaisen vaimenninlait-20 teen rungosta.

Kuvio 4 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen vaimenninlaitteen runkoon tulevaa kantta.

25 Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen vaimenninlaitteen ensimmäistä mäntää eli ns. päämäntää.

Kuvio 6 esittää leikkauskuvana vaimenninlaitteen rengasmännän ja vai-menninmännän käsittävää toista mäntää.

30

Kuvio 7 esittää kaaviollisena leikkauskuvana toista suoritusmuotoa keksinnön mukaisen laitteen rakenteesta.

Kuviossa 1 kaaviollisena sivukuvana esitetty puristinosa käsittää sul-35 jetun puristinrakenteen, johon kuuluu kolme peräkkäistä nippiä N1(N2 ja N3. Mainitut nipit muodostuvat puristinosan ensimmäisen, toisen ja

II

5 85166 ^ kolmannen puristintelan 13,23,33 sekä keskitelan 3 väliin. Puris-tinosaan kuuluu lisäksi neljäs erillinen nippi N4, joka muodostuu si-leäpintaisen puristintelan 44 ja neljännen puristintelan 43 väliin. Puristinosa käsittää ensimmäisen kudoksen 10 ja toisen kudoksen 20, 5 jotka ovat yleensä huopia ja jotka molemmat kudokset kulkevat ensimmäisen nipin läpi ja joista ensimmäinen kudos 10 toimii pick-up-kudokse-na ja lisäksi puristinkudoksena toisessa nipissä N2. Kolmas puristinku-dos 30 kulkee kolmannen nipin N3 läpi ja neljäs puristinkudos 40, joka on alapuolinen puristinkudos, toimii puristuskudoksena neljännessä 10 nipissä NA.

Ensimmäisen kudoksen 10 silmukan sisällä on imuvyöhykkeellä varustettu pick-up-tela 11, joka siirtää rainan muodostuskudokselta 18 telojen 11 ja 13 väliselle juoksulle. Kudosta 10 ohjaavat johtotelat 12, joista 15 tela 12a on kiristystela. Toinen kudos 20 kulkee johtotelojen 22 ohjaamana. Vastaavasti kolmas kudos 30 on johtotelojen 32 ohjaama, joista tela 32a on kiristystela. Neljäs kudos 40, joka siirtää rainan W siir-totelan 38 kohdalta viimeiseen nippiin N4, kulkee pick-up-telan 41 ja johtotelojen 42 ohjaamana.

20

Rainan W kulku pick-up-kohdasta P alkaen on seuraava. Pick-up-telan 11 imusektori irrottaa rainan W muodostuskudoksesta 18 ja kiinnittää sen kudoksen 10 alapinnalle, jossa raina W siirtyy kaksikudoksisen nipin N3 läpi. Nipin Nx alatela 23, joka on toinen puristintela, on uratela.

25 Nipin Nx jälkeen raina W seuraa ensimmäisenä puristintelana 13 toimivan imutelan imusektorin vaikutuksesta ensimmäistä kudosta 10. Raina W siirtyy toisessa nipissä N2 sileällä pinnalla varustetun keskitelan 3 pinnalle ja edelleen kolmanteen nippiin N3, jonka jälkeen raina W seuraa keskitelaa 3 ja siirtyy siirtotelan 38 ohjaamana neljännelle kudokselle 30 40 pick-up-telan 41 imusektorilla ja edelleen mainitun kudoksen 40 kannattamana viimeiseen nippiin N4. Nipin N4 jälkeen raina W seuraa sileäpintaista puristintelaa 44, jolta se siirtyy siirtotelalle 48 ja kuivatusosan yksivientikudokselle 50, joka on johtotelojen 52 ohjaama. Raina W siirtyy yksikudosvientinä kuivatusosalle, josta kuviossa 1 35 näkyvät kaksi yläsylinteriä 53 ja kaksi alasylinteriä 54. Edellä mainitut keskitela 3 sekä sileäpintainen puristintela 44 voivat tavanomai- 6 85166 ^ seen tapaan olla kiviteloja, joskin myös muita sileäpintaisia teloja voidaan puristimessa käyttää.

Kuvion 1 mukaisen puristinosan runkorakenne käsittää eturungon 14, joka 5 kannattaa ensimmäisen kudoksen 10 johtoteloja 12, pick-up-telaa 11 sekä kiristyslaitteella 17 varustettua kiristystelaa 12a. Ensimmäinen puris-tintela 13 eli imutela on kiinnitetty eturunkoon 14 vaakasuuntaisin nivelakselein 16 välirungon 15 kautta. Ensimmäisen nipin Nx alatela 23 eli toinen puristintela on kiinnitetty nivelöidysti alarunkoon 24, 10 johon alatelan 23 laakeripesä 23a on näin ollen kääntyvästi nivelöity. Ensimmäinen nippi N: on kuormitettavissa laakeripesän 23a ja alarungon 24 väliin sovitetuin voimalaittein 25. Toinen nippi N2 on kuormitettu välirungon 15 ja eturungon 14 välisin voimalaittein.

15 Kolmannen kudoksen 30 johtotelat 32 ja kiristystela 32a sekä kolmas puristintela 33, joka on uratela, on laakeroitu takarunkoon 34. Taka-runkoon 34 on vaakasuuntaisilla nivelakseleilla kääntyvästi nivelöity välirunko 35, joka kantaa mainittua kolmatta puristintelaa 33. Kolmas nippi N3 on kuormitettavissa takarungon 34 ja välirungon 35 väliin 20 sovitetuin voimalaittein 36. Kuvioon 1 on lisäksi viitenumerolla 37 merkitty kiristystelaan 32a liitettyä kiristyslaitetta 37.

Puristimen keskitela 3, joka on esim. kivitela tai jokin sitä korvaava sileäpintainen tela, on laakeroitu kiinteästi erilliseen keskitelan 25 runkoon 4, joka sijaitsee alarungon 24 ja takarungon 34 välissä. Suljetun puristinkokonaisuuden kukin puristintela on näin ollen laakeroitu omaan runko-osaansa. Värähtelyilmiöiden vähentämiseksi on eturunko 14 ja keskitelan runko 4 lisäksi kytketty toisiinsa lisärungolla 19.

30 Keskitelan rungon 4 takasivun jälkeen takarungon 34 alapuolelle on sovitettu runko-osa 45, johon on kiinnitetty pick-up-tela 41 sekä neljännen puristinnipin NA alatela eli neljäs puristintela 43. Myös neljännen kudoksen 40 johtotelat 42 on laakeroitu mainittuun runko-osaan 45. Neljäs puristintela 43, joka on uratela, on järjestetty välirunkoon 47, 35 joka on nivelakselin ympäri käännettävissä voimalaitteen 46 avulla neljännen nipin NA kuormittamiseksi. Neljännen nipin NA ylätela 44, joka li 7 85166 on sileäpintainen puristintela, esim. kivitela tai jokin sitä korvaava ratkaisu, on laakeroitu takarunkoon 34, joten myös neljännen nipin N4 telat on kumpikin laakeroitu eri runkoihin.

5 Edellä selostettu puristinosan rakenne ja toiminta on pääasiallisesti ennestään tunnettu ja se on selostettu tässä yhteydessä taustatietona keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi ja sen selvittämiseksi, että puristintelat on laakeroitu eri runkoihin, minkä johdosta myös nippi-voimat leviävät eri runkoihin ja nipeissä esiintyy haitallista telojen 10 välistä värähtelyä. Kuvion 1 mukaisessa ratkaisussa värähtelyn suhteen erityisiä ongelmakohtia ovat puristimen kolmas nippi N3 ja sitä seuraa-van erillispuristimen muodostama neljäs nippi N4, jotka kumpikin muodostuvat kovapintaisista telapareista.

15 Kuvioissa 2-6 on kaaviomaisesti esitetty yksityiskohtaisemmin eräs suoritusmuoto keksinnön mukaisesta laitteesta, jolla edellä kuvatut värähtelyilmiöt saadaan olennaisesti voitettua. Keksinnön perusidea on siinä, että koska värähtelyn liikematkat ovat erittäin pienet ja yleensä liian pienet, jotta iskunvaimenninperiaatteella toimiva vaimennin-20 laite olisi riittävän tehokas, on keksinnössä vaimennus toteutettu siten, että vaimenninlaitteen kautta kulkevaa hydraulinesteen virtausta ensin vahvistetaan ja tämän jälkeen tätä vahvistettua virtausta kuristetaan, jolloin saadaan aikaan tehokas vaimennus. Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti vaimenninlaitetta kokonaisuutena ja kuvioissa 3-6 on esi-25 tetty erikseen vaimenninlaitteen pääosat. Kuviossa 2 on näin ollen esitetty kaaviomaisesti telapari, joka käsittää nippikosketuksessa toisiinsa olevan ensimmäisen telan 61 ja toisen telan 71. Toinen tela 71 voi olla esim. taipumakompensoitu tela, jonka telavaippa on päistään laakeroitu kiinteään asemaan telan keskiakseliin nähden. Toisaalta voi 30 toinen tela 71 olla myös ns. jäykkä tela, jota ei ole varustettu minkäänlaisilla taipumansäätölaitteilla. Viitenumerolla 61 merkitty ensimmäinen tela on myös kovapintainen tela ja se voi olla esim. kuvion 1 raukaisen puristimen neljännen puristinnipin N4 ylätela, eli kivitela tai vastaava. Viitenumerot 62 ja 72 tarkoittavat mainittujen telojen 61 ja 35 71 laakeripesiä.

8 85166 ^ Keksinnön mukainen vaimenninlaite käsittää kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti vaimenninlaitteen rungon 100, joka on jäykästi kiinnitetty ensimmäisen telan laakeripesään 62 sopivin kiinnityselimin, esim. kiinnitysruuvein 101. Vaimenninlaitteen runkoon 100 on muodostettu telaparin 61,71 nip-5 pitason suuntaiset koaksiaaliset sylinteriporaukset 102,103, joista ensimmäinen poraus 102 on suurihalkaisijainen ja toinen poraus 103 on halkaisijaltaan ensimmäistä porausta 102 pienempi jatkuen ensimmäisen porauksen pohjan 104 ohi siten, että ensimmäisen porauksen pohja 104 muodostaa toisen porauksen 103 suuaukkoon rengasmaisen olakkeen. Toinen 10 poraus 103 on sokkoporaus siten, että se ei ulotu kokonaan vaimenninlaitteen rungon 100 läpi, vaan vaimenninlaitteen runkoon 100 muodostuu umpinainen sylinterimäinen tila. Vaimenninlaitteen rungossa 100 oleviin porauksiin 102,103 on sovitettu vaimenninlaitteen männät, jotka käsittävät päämäntänä toimivan ensimmäisen männän 130 sekä toisen männän 15 140, joka muodostuu rengasmännän 141 ja vaimenninmännän 143 käsittävästä kokonaisuudesta. Vaimenninlaitteen runkoon on kiinnitysruuvien 124 avulla kiinnitetty kansi 120, johon muodostetun reiän 121 läpi ensimmäisen männän männänvarsi 132 ulottuu vaimenninlaitteen rungon 100 ulkopuolelle.

20

Kuten jo edellä todettiin, vaimenninlaitteen toinen mäntä 140 muodostuu rengasmännän 141 ja vaimenninmännän 143 muodostamasta kokonaisuudesta. Rengasmäntä 141 on rengasmainen siten, että se käsittää sisäpuolisen ontelotilan 142. Rengasmäntä 141 on sovitettu vaimenninlaitteen rungos-25 sa 100 olevaan toiseen poraukseen 103, johon rengasmäntä 141 on ulkopinnastaan aksiaalisuunnassa liikkuvasti tiivistetty toisen porauksen tiivisteuriin 106 sovitettujen tiivisteiden avulla. Vaimenninmäntä 143 on halkaisijaltaan rengasmäntää 141 suurempi ja se on sovitettu aksiaa-lisesti liikkuvasti vaimenninlaitteen rungossa 100 olevaan ensimmäiseen 30 poraukseen 102, johon vaimenninmäntä 143 on tiivistetty vaimenninmännän tiivisteuriin 144 sovitettujen tiivisteiden avulla. Vaimenninlaitteen ensimmäinen mäntä 130 eli päämäntä on sovitettu rengasmännän 141 onteloillaan ja tiivistetty liikkuvasti ontelotilan 142 seinämään ensimmäisen männän 130 tiivisteuriin 131 sovitetuilla tiivisteillä. Toiseen 35 mäntään 140 on muodostettu aksiaalisesti läpi menevä poraus 145, johon ensimmäisen männän männänvarsi 132 on sovitettu ja tiivistetty liikku-

II

9 85166 vasti. Vastaavasti on kanteen 120 muodostettuun reikään 121 järjestetty tiivisteurat 122, joihin sovitetuin tiivistein männänvarsi 132 on liikkuvasti tiivistetty. Vaimenninlaitteen ollessa paikalleen asennettuna männänvarren päätypinta 133 on tuettu toisen telan laakeripesään 72 5 kiinnitetyn vastekappaleen 73 tukipintaan 74. Edelleen on vaimenninmän-tään 143 muodostettu vastepinta 146 siten, että mainitun vastepinnan ja ensimmäisen porauksen pohjaolakkeen 104 väliin on sovitettu jouset 150 tai vastaavat, jotka ovat puristusjousia, jotka työntävät vaimenninmän-tää 143 ensimmäisen porauksen pohjaolakkeesta 104 poispäin.

10

Vaimenninlaitteeseen sisältyy näin ollen useita erillisiä painetiloja, joista ensimmäinen painetila 161 rajoittuu ensimmäisen männän männän-pään 134 ja toisen porauksen pohjan 105 väliin. Vaimenninlaitteen runkoon 100 on muodostettu ensimmäinen hydraulikanava 107, joka avautuu 15 mainittuun ensimmäiseen painetilaan 161. Toinen painetila 162 puolestaan rajoittuu vaimenninmännän pohjapinnan 149 ja kannen 120 sisäpinnan 123 väliin. Vastaavasti on vaimenninlaitteen runkoon 100 muodostettu toinen hydraulikanava 108, joka avautuu mainittuun toiseen painetilaan 162. Edelleen sisältyy vaimenninlaitteeseen kolmas painetila 163, joka 20 rajoittuu ensimmäisen männän alapinnan 135 ja rengasmännän 141 ontelon pohjan 148 väliin. Tätä varten on vaimenninlaitteen runkoon 100 muodostettu kolmas hydraulikanava 109, joka avautuu ensimmäiseen poraukseen 102 ja siitä edelleen ontelon pohjaan 148 muodostetun yhden tai useamman läpimenevän kanavan 147 kautta mainittuun kolmanteen painetilaan 25 163.

Ensimmäiseen hydraulikanavaan 107 on liitetty vastaventtiilillä 172 varustettu ensimmäisen syöttöjohto 171, jonka kautta syötetään va-kiopaineista hydraulinestettä ensimmäiseen painetilaan 161. Vastaa-30 vasti on toiseen hydraulikanavaan 108 liitetty vastaventtiilillä 173 varustettu toinen syöttöjohto 174, jonka kautta syötetään vakiopaineis-ta painenestettä toiseen painetilaan 162. Toiseen syöttöjohtoon 174 on lisäksi liitetty kuristimella 176 varustettu sivukanava, jonka merkitys käy ilmi jäljempänä seuraavasta vaimenninlaitteen toiminnan kuvaukses-35 ta. Edelleen on kolmanteen hydraulikanavaan 109 liitetty kolmas syöttö-johto 173, jonka kautta pääasiassa paineetonta hydraulinestettä syöte- 10 851 66 1 tään kolmanteen painetilaan 163. Edelleen on vaimenninlaitteen runkoon 100 muodostettu ilmauskanavat 110,111,112, joiden kautta painetilat 161,162,163 voidaan ilmata tarvittaessa.

5 Keksinnön mukainen vaimenninlaite vaimentaa telaparin 61,71 nipin välisiä värähtelyjä tukemalla telojen laakeripesät 62,72 toisiinsa. Vaimenninlaite hidastaa nipin väliä supistavaa liikettä ja kiihdyttää rengas-männän muodostaman massan liikettä hydraulinesteessä. Kuviossa 2 on esitetty, että vaimenninlaitteen runko 100 on kiinnitetty ensimmäisen 10 telan eli ylätelan laakeripesään 62, mutta laite toimii myös ylösalaisin käännettynä siten, että vaimenninlaitteen runko 100 on kiinnitetty toisen telan 71 eli alatelan laakeripesään 72. On luonnollisesti selvää, että keksinnön mukaisia vaimenninlaitteita käytetään koneen poik-kisuunnassa nipin kummallakin puolella eli koneen hoito- ja käyttöpuo-15 lella. Kuten jo edellä on todettu, on telaparin värähtelyn amplitudi puristinosalla erittäin pieni ollen suuruusluokaltaan 0,01 mm. Keksinnön mukaisen vaimenninlaitteen toiminta perustuukin siihen, että laitteella vahvistetaan liike esim. kymmenkertaiseksi. Mikäli värähtelyn amplitudi on suurempi, esim. suuruusluokkaa 0,1-1 mm, toteutuu vaimen-20 nusvaikutus entistäkin paremmin. Myös näiden suuriamplitudisten värähtelyjen tapauksessa vaimenninlaitteen perusrakenne voidaan säilyttää kuvion 2 mukaisena, joskin osien mitoitusta voidaan muuttaa toisenlaiseksi kuin erittäin pienen värähtelyliikkeen vaimentamisessa. Tällöin keksinnön mukaisen vaimenninlaitteen käyttökohde olisi ilmeisesti jokin 25 muu kuin puristinnippi, koska esim. amplitudiltaan 0,1 mm:n värähtelyt ovat jo erittäin suuria ja yleensä liian suuria paperikoneen puristimelle .

Kuten jo edellä todettiin, kytketään sekä ensimmäiseen painetilaan 161 30 että toiseen painetilaan 162 vakiopaineet, joina voidaan käyttää esim. puristimen kuormitushydrauliikan kevennyspainetta, joka on yleensä suuruudeltaan noin 40-50 bar. Kolmanteen painetilaan 163 puolestaan johdetaan ensimmäisen ja toisen painetilan paineita olennaisesti pienempi paine, joka on suuruudeltaan esim. 10 bar, jota käytetään ylei-35 sesti puristimen kuormitushydrauliikassa vakiopaineena. Laite voidaan tosin konstruoida myös muilla paineilla toimivaksi, jolloin ensimmäi- i, 11 85166 sessä ja toisessa painetilassa 161,162 voidaan paineena käyttää esim.

10 bar ja kolmannessa tilassa 163 täysin paineetonta hydrauliöljyä. Edellä mainittujen paineitten ja ensimmäisen männän 130 pinta-alan määräämällä voimalla, joka on esim. 2-3 % nippivoimasta, laite kuormit-5 taa telojen laakeripesiä 62,72 erilleen nipin kuormitusta vasten. Tämän voiman vaikutuksesta ensimmäinen mäntä 130 seuraa värähtelyssä telojen laakeripesiä 62,72. Ensimmäisen männän 130 iskunpituus on lyhyt, jotta hydraulinesteen kokoonpuristuvuuden vaikutus saadaan minimoitua, mutta kuitenkin riittävä kompensoimaan telojen 61,71 välimitan muutokset.

10

Seuraavaksi kuvataan yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaisen vaimennin-laitteen toimintaa käytön aikana. Telojen 61,71 muodostaman nipin loi-totessa värähdysliikkeen vuoksi toisistaan ensimmäinen mäntä 130 seuraa liikettä ensimmäisen painetilan 161 sisään virtaavan vakiopaineisen 15 hydraulinesteen avulla. Rengasmäntä 141 pysyy paikallaan toisessa painetilassa 162 vallitsevan paineen sekä sen vastavoiman yhteisvaikutuksesta, joka muodostuu kolmannen painetilan 163 paineesta ja jousien 150 puristusvoimasta. Koska telanipin värähtelytapauksessa ensimmäisen männän 130 liike on hyvin pieni, jää olosuhteitten muutos painetiloissa 20 hyvin pieneksi. Värähdysliikkeessä telanipin lähetessä ensimmäisen syöttöjohdon 171 vastaventtiili 172 sulkeutuu sulkien ensimmäiseen paineillaan 161 tietyn määrän hydraulinestettä. Tällöin ensimmäisen männän 130 liike pakottaa rengasmännän 141 liikkeelle, koska öljytila-vuus ensimmäisessä painetilassa 161 pysyy vakiona, öljytila on muodos-25 tettu mahdollisimman pieneksi hydraulinesteen kokoonpuristuman minimoimiseksi. Koska rengasmännän 141 pinta-ala on hyvin pieni ensimmäisen männän 130 pinta-alaan nähden, on rengasmännän 141 liikematka mäntien pinta-alojen suhteen vuoksi esim. kymmenkertainen verrattuna ensimmäisen männän 130 liikkeeseen. Ensimmäiseen painetilaan 161 joissakin 30 tilanteissa syntyvä liian suuri paine puretaan paineenrajoitusventtii-lin (ei esitetty) kautta, joka on järjestetty esim. ensimmäiseen kanavaan 107.

Koska rengasmäntä 141 ja vaimenninmäntä 143 ovat yhtä ja samaa kappa-35 letta, tekee vaimenninmäntä 143 saman liikkeen kuin rengasmäntä 141.

12 851 66 ^ Tällöin vastaavasti toisen painetilan 162 tilavuus pienenee ja kolmannen painetilan 163 tilavuus kasvaa. Kolmanteen paineillaan 163 virtaa tällöin kolmannesta syöttöjohdosta 173 hydraulinestettä. Toisessa pai-netilassa 162 tapahtuu tällöin huomattavasti suurempi tilavuuden muutos 5 kuin ensimmäisen männän 130 liikkeen alunperin aikaansaama, koska vai-menninmännän 143 liikematkaa on kasvatettu ensimmäisen männän 130 ja rengasmännän 141 pinta-alasuhteella ja koska vaimenninmännän 143 pinta-ala on huomattavasti suurempi kuin ensimmäisen männän 130 pinta-ala. Tämän johdosta vaimenninmännän 143 liike pumppaa toisesta painetilasta 10 162 kuristimeen 176 moninkertaisen (esim. 10-15 kertaisen) määrän hyd raulinestettä siihen nähden, mitä pelkkä ensimmäinen mäntä 130 siirsi kierron alussa. Hydraulineste ohjautuu kuristimeen 176 toiseen syöttö-johtoon 174 kytketyn vastaventtiilin 175 vaikutuksesta. Näin ollen aikaansaatua nestevirtaa kuristamalla saadaan nipin välinen värähtely 15 vaimennettua ja värähtelyn liike-energia absorpoitua. Paluuiskussa toisessa painetilassa 162 vaikuttava vakiopaine palauttaa rengasmännän 141 keskiasentoonsa. Rengasmännän 141 paluuliike ja ensimmäisen männän 130 vakiopaine saavat aikaan sen, että ensimmäinen mäntä 130 seuraa loittonevaa telan laakeripesää 72. Paluuliikkeen voima on hyvin pieni 20 verrattuna sulkeutumisliikkeen voimaan, koska vakiopaine on esim. suuruusluokkaa 40-50 bar ja kuristuksella aikaansaatu ja mäntien pinta-alasuhteitten vahvistama paine esim. 200 bar.

Keksinnön mukaisessa laitteessa saadaan näin ollen nipin välinen väräh-25 tely vaimennettua kolmen eri painetilan öljyvirtauksia sopivasti ohjaamalla ja virtausta kuristamalla. Vaimennuksen määrään ja laitteessa kehittyviin paineisiin vaikuttaa virtauksen kuristus. Toisaalta kuristuksen suuruus vaikuttaa myös laitteen jatkuvan läpivirtauksen suuruuteen. Tämän johdosta edullisinta onkin, että kuristus säätyy automaat-30 tisesti värähtelytason mukaan, koska tällöin laite saadaan toimimaan vaimentimena myös pienillä värähtelytasoilla, eivätkä toisaalta suuret värähtelyt nosta laitteen paineita liian suuriksi. Paineenrajoittimet tarvitaan silti joko vaimenninraännälle 143 tai ensimmäiselle männälle 130. Päämännän 130 voima on suurempi nipin lähenemisliikkeen aikana 35 kuin se oli nipin loitotessa toisistaan. Voiman ero on esim. suuruusluokkaa 5 kN. Lähenemisliikkeen aikana vaimenninmännän 143 männänpuolen li 13 85 1 66 ^ paine eli toisen painetilan 162 paine nousee kuristimella 176 aikaansaadun virtauksen kuristuksen vuoksi, jolloin tämä korkeampi paine siirtyy rengasmännän 141 välittämänä ensimmäisen männän 130 männän puolelle eli ensimmäiseen painetilaan 161 lisäten ensimmäisen männän 5 130 voimaa vakiopainetilanteeseen verrattuna.

Kuvion 7 mukainen vaimenninlaite on käyttökohteeltaan edellistä suoritusmuotoa vastaava ja niinpä on kuviossa 7 teloja 61,71 ja niiden laa-keripesiä 62,72 merkitty kuviota 2 vastaavin viitenumeroin. Myös itse 10 vaimenninlaite on tässä suoritusmuodossa hyvin pitkälti edellä selostettua suoritusmuotoa vastaava. Niinpä kuvion 7 mukainen vaimenninlaite käsittää vaimenninlaitteen rungon 200, joka on jäykästi kiinnitetty ensimmäisen telan laakeripesään 62 kiinnitysruuvein 201. Vaimenninlaitteen runkoon 200 on muodostettu telaparin 61,71 nippitason suuntaiset 15 koaksiaaliset sylinteriporaukset, jotka ovat oleellisesti identtiset kuvioissa 2 ja 3 esitetyn suoritusmuodon kanssa. Vaimenninlaitteen rungossa 200 oleviin porauksiin on sovitettu vaimenninlaitteen männät, jotka käsittävät päämäntänä toimivan ensimmäisen männän 230 sekä toisen männän 240, joka muodostuu kuviota 2 ja 6 vastaavalla tavalla rengas-20 männän ja vaimenninmännän käsittävästä kokonaisuudesta. Vaimenninlaitteen runkoon on kiinnitysruuvien avulla kiinnitetty kansi 220, johon muodostetun reiän läpi ensimmäisen männän männänvarsi 232 ulottuu vai-raenninlaitteen rungon 200 ulkopuolelle.

25 Kuten jo edellä todettiin, vaimenninlaitteen toinen mäntä 240 muodostuu rengasmännän ja vaimenninmännän muodostamasta kokonaisuudesta. Nämä ovat rakenteeltaan oleellisesti edellä selostettua suroitusmuotoa vastaavat ja ne on sovitettu vastaavalla tavalla vaimenninlaitteen rungossa 200 oleviin sylinteriporauksiin.

30

Kuvion 7 mukaiseen vaimenninlaitteeseen sisältyy näin ollen useita erillisiä painetiloja, joista ensimmäinen painetila 261 rajoittuu ensimmäisen männän männänpään 234 ja toisen porauksen pohjan 205 väliin. Vaimenninlaitteen runkoon 200 on muodostettu ensimmäiset hydraulikana-35 vat 207a ja 207b, jotka avautuvat mainittuun ensimmäiseen painetilaan 261. Toinen painetila 262 puolestaan rajoittuu vaimenninmännän pohja- 14 85 1 66 ^ pinnan 249 ja kannen 220 sisäpinnan 223 väliin. Vastaavasti on vaimen-ninlaitteen runkoon 200 muodostettu toiset hydraulikanavat 208a ja 208b, jotka avautuvat mainittuun toiseen painetilaan 262. Edelleen sisältyy vaimenninlaitteeseen kolmas painetila 263, joka rajoittuu 5 ensimmäisen männän alapinnan ja rengasmännän ontelon pohjan väliin.

Tätä varten on vaimenninlaitteen runkoon 200 muodostettu kolmannet hydraulikanavat 209a,209b, jotka avautuvat rungon 200 ensimmäiseen sylin-teriporaukseen. Toisen männän 240 sisältämään vaimenninmäntään on muodostettu poraukset 210a,210b, jotka ulottuvat vaimenninmännän ulkoke-10 häitä rengasmännän onteloon muodostaen näin yhteyden kolmansista hyd-raulikanavista 209a,209b vaimenninlaitteen kolmanteen painetilaan 263.

Kuvion 7 suoritusmuodossa on vaimenninlaitteen runkoon 200 muodostettu lisäksi neljännet hydraulikanavat 211a,211b, jotka johtavat jousitilaan 15 251, johon kuvion 2 suoritusmuotoa vastaavat jouset 250 on sovitettu.

Kuvion 7 suoritusmuodossa on vaimenninlaitteen kuhunkin painetilaan 261,262,263 sekä jousitilaan 251 johdettu hydraulikanavat pareittain. Tämän johtuu siitä, että kuvion 7 suoritusmuodon mukainen vaimenninlai-te toimii läpivirtausperiaatteella. Hydraulineste syötetään vaimennin-20 laitteen painetiloihin 261,262,263 sekä jousitilaan 251 esim. kuviossa 7 oikeanpuoleisista hydraulikanavista 207a,208a,209a,211a ja johdetaan vaimenninlaitteesta ulos vastakkaisella puolella olevista hydraulikanavista 207b,208b,209b,211b. Painetiloihin 261,262,263 hydraulineste syötetään vakiopaineisena, esim. n. 40-50 bar:in paineessa joka suu-25 ruusluokaltaan vastaa esim. puristimen kuormitushydrauliikan kevennys-painetta. Jousitilaan 251 hydraulineste syötetään matalammassa, esim. n. 10 barin paineessa. Kyseinen matalampipaineinen neste on pääasiassa tarkoitettu jousituksen sisäisten kitkojen pienentämiseen.

30 Kuvion 7 mukaiseen rakenteeseen ei ole merkitty tarvittavia venttii-lielimä ja kuristuksia, mutta näiden merkitys on alan ammattimiehelle ilmeinen edellisen suoritusmuodon selostuksen perusteella. Paineiskujen johdosta on vaimenninlaitteesta ulostulevista kanavista ainakin kanavaan 207b kytkettävä ylipainesuojaus.

Edellä keksintöä on selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen 35 15 851 66 ^ kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyä esimerkkiä, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

5 10 15 20 25 30 35

Claims (21)

1. Menetelmä nipin muodostavan telaparin käsittävien telojen värähtelyn vaimentamiseksi, jossa menetelmässä telaparin käsittävien telojen 5 (61,71) laakeripesät (62,72) tuetaan toisiinsa vaimenninlaitteella, jolla vaimennetaan ja absorboidaan värähtelystä aiheutuvia telaparin käsittävien telojen (61,71) keskinäisiä liikkeitä, tunnettu siitä, että hydraulisesti toimivalla, mäntä-sylinterirakenteen (130,140;102,103;230,240) käsittävällä vaimenninlaitteella, johon joh-10 detaan ja josta poistetaan hydraulista paineväliainetta, vahvistetaan telaparin telojen (61,71) aikaansaaman mäntä-sylinterirakenteen keskinäisen liikkeen aiheuttamaa hydraulisen paineväliaineen virtausta ja mainittua vahvistettua virtausta kuristetaan värähtelyn vaimennuksen aikaansaamiseksi. 15

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuristusta säädetään telaparin värähtelytason mukaan automaattisesti .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydraulisen paineväliaineen virtaus vahvistetaan vaimennin-laitteessa moninkertaiseksi telaparin värähtelyn amplitudin aiheuttamasta mäntä-sylinterirakenteen keskinäisestä liikkeestä johtuvaan paineväliaineen virtaukseen nähden. 25

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaimenninlaitteeseen syötetään paineväliainetta useaan mäntä-sylinterirakenteen mäntien (130,141,143;230,240) ja sylin-teriporausten (102,103) rajoittamaan painetilaan 30 (161,162,163;261,262,263).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin kahteen mäntä-sylinterirakenteen paine-tilaan (161,162) syötettävän paineväliaineen paine pidetään vakiona. 35

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 17 851 66 ^ että mainittuun kahteen paineillaan (161,162) syötettävän paineväliai-neen paine pidetään olennaisesti samana kuin telaparin kuormitushyd-rauliikan kevennyspaine.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että yhteen mäntä-sylinterirakenteen painetiloista (163) johdetaan paineväliaine olennaisesti paineettomana.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u n -10 n e t t u siitä, että painevällaineen virtauksen kuristus suoritetaan värähtelyn aikana telaparin laakeripesien (62,72) lähetessä toisiaan mäntä-sylinterirakenteen toisesta vakiopaineisesta painetilasta (162) ulos tulevasta nestevirtauksesta.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin kolmeen mäntä-sylinterirakenteen painetiloista (261,262,263) syötettävän paineväliaineen paine pidetään oleellisesti vakiona.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paineväliaineen paine pidetään oleellisesti samana kuin telaparin kuormitushydrauliikan kevennyspaine.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu 25 siitä, että vakiopaineista paineväliainetta kierrätetään jatkuvasti painetilojen (261,262,263) kautta läpivirtausperiaatteella.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että paineväliaineen virtauksen kuristus suoritetaan toi- 30 sesta painetilasta (262) ulos tulevasta kanavasta (208b).

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laite nipin muodostavan telaparin käsittävien telojen värähtelyjen vaimentamiseksi, joka vaimenninlaite on asennettu 35 telaparin laakeripesien (62,72) väliin vaimentamaan ja apsorboimaan värähtelystä aiheutuvia telaparin käsittävien telojen (61,71) keskinäi- 18 85 1 66 1 siä liikkeitä, tunnettu siitä, että vaimenninlaite käsittää hydraulisen, paineväliainekäyttöisen mäntä-sylinterirakenteen, joka on sovitettu vahvistamaan vaimenninlaitteen kautta kulkevaa väliainevir-tausta ja kuristamaan mainittua vahvistettua virtausta vaimennuksen 5 aikaansaamiseksi.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että vaimenninlaite käsittää sylinteriporauksin (102,103) varustetun rungon (100;200), joka on jäykästi kiinnitetty ensimmäisen telan laake-10 ripesään (62), sekä mainittuihin sylinteriporauksiin liikkuvasti sovitetut ensimmäisen männän (130;230) ja toisen männän (140;240), jotka yhdessä sylinteriporausten (102,103) kanssa rajoittavat väliinsä paine-tilat (161,162,163;261,262,263) hydraulista paineväliainetta varten ja joista mainitun ensimmäisen männän männänvarsi (132;232) on tuettu 15 painevällaineen vaikutuksesta toisen telan laakeripesään (72) ja joista toinen mäntä (140;240) on järjestetty vahvistamaan mainitun toisen männän (140;240) ja sylinteriporauksen (103) rajoittamaan painetilaan syötetyn paineväliaineen virtaus.

15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että vaimenninlaitteen runkoon (100;200) muodostetut sylinteri-poraukset (102,103) sekä niihin liikkuvasti sovitetut männät (130,140;230,240) ovat keskenään koaksiaaliset.

16. Jonkin patenttivaatimuksista 13-15 mukainen laite, tunnettu siitä, että toinen mäntä (140;240) käsittää vaimenninlaitteen rungon (100;200) ensimmäiseen sylinteriporaukseen (102) sovitetun suurihal-kaisijaisen vaimenninmännän (143) sekä vaimenninmännän (143) kanssa yhtenäisen ja halkaisijaltaan olennaisesti pienemmän rengasmännän 30 (141), joka on sovitettu vaimenninlaitteen rungon toiseen sylinteriporaukseen (103), jonka rengasmännän (141) sisään on ensimmäinen mäntä (130;230) liikkuvasti sovitettu siten, että ensimmäisen männän männänvarsi (132;232) ulottuu keskeisesti toisen männän (140;240) läpi.

16 85166

17. Jonkin patenttivaatimuksista 13-16 mukainen laite, tunnettu siitä, että vaimenninlaitteen ensimmäinen painetila (161;261) rajoittuu 19 851 66 ^ ensimmäisen männän (130;230) ja rengasmännän (141) sekä toisen sylinte-riporauksen (103) pohjan (105;205) väliin, toinen painetila (162;262) rajoittuu vaimenninmännän (143) pohjapinnan (149) sekä vaimenninlait-teen runkoon (100;200) aksiaalisuunnassa toisen porauksen pohjaan (105) 5 nähden vaimenninlaitteen vastakkaiseen päähän kiinnitetyn kannen (120;220) väliin, jonka kannen (120;220) läpi ensimmäisen männän (130;230) männänvarsi (132;232) on liikkuvasti viety, ja kolmas paine-tila (163;263) rajoittuu ensimmäisen männän (130;230) alapinnan (135) sekä rengasmännän (141) ontelon pohjan (148) väliin. 10

18. Jonkin patenttivaatimuksista 13-17 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut ensimmäinen ja toinen painetila (161,162) on varustettu vakiopaineisella painevällaineen syötöllä ja kolmas painetila (163) on varustettu olennaisesti paineettomalla painevällaineen syötöl- 15 lä.

19. Jonkin patenttivaatimuksista 13-17 mukainen laite, tunnettu siitä, että kukin painetiloista (261,262,263) on varustettu vakiopaineisella paineväliaineen läpikierrätyksellä.

20. Jonkin patenttivaatimuksista 13-19 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuristus (176) on järjestetty toisesta painetilasta (162; 262) ulostulevaan virtausjohtoon.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuristus (176) on järjestetty automaattisesti säätyväksi telaparin värähtelytason mukaisesti. 30 35 20 8 5 1 66