FI85892B - Upphettbar poler- eller kalandervals. - Google Patents

Description

1 85892

Kuumennettava kiillotus- tai kalanteritela

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista kuumennettavaa kiillotus- tai kalanteritelaa.

5 Tällaista telaa, joka tunnetaan esim. julkaisusta DE-OS 3 014 891, mutta myös vanhemmasta patenttihakemuksesta P 35 18 808, käytetään erityisesti paperin valmistukseen ja jalostukseen. Tällöin yleensä täytyy vaikuttaa telan yläpinnan lämpötilaan eli sen yläpintaa joko kuumen-10 netaan tai jäähdytetään; tämä tapahtuu useimmissa tapauksissa telan läpi kulkevan nestemäisen lämmönkantimen, nimittäin höyryn, veden tai öljyn avulla; tämä lämmönkannin kuumennetaan tai jäähdytetään telan ulkopuolella ja johdetaan sitten telan läpi.

15 Hyvän lämmönsiirron aikaansaamiseksi nestemäinen lämmönkannin on saatettava mahdollisimman lähelle telan yläpintaa; tätä tarkoitusta varten sylinterimäisen rungon keskellä olevaa aukkoa laajennetaan siten, että aukkoon voidaan asentaa sylinterimäinen syrjäytyskappale; syrjäy-20 tyskappaleen ja keskiaukon välisessä ahtaassa rengasmaisessa tilassa virtaa nestemäinen lämmönkannin.

Tällaisen kuumennettavan kiillotus- tai kalanteri-telan tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että huolimatta nestemäisen lämmönkantimen käytöstä, eli esim. ve-25 den tai öljyn käytöstä, telan yläpinnan lämpötila ei ole tasainen, jolloin ensinnäkin työstettävään ratamaiseen materiaaliin vaikutetaan epäedullisesti ja toisaalta telan muototarkkuus kärsii. Jo 60-luvulla tutkittiin kiil-lotuskalanteritelan akselinsuuntaisista ja säteensuuntai-... 30 sista lämpötilaeroista johtuvien muodonmuutosten vaikutusta tela- ja siten myös paperiprofiiliin (katso esitystä Peter Rothenbacker, Erich Vomhoff ja Michael Zaoralek: "Verbesserung des Papierprofils und der Glätte durch Glättwerk- und Kalanderwalzen", ÖZEPA'n kokous, 18. loka-‘ 35 kuuta 1984 Klagenfurt’issa). Kun yleisen peukalosäännön 2 85892 mukaan raudan tai teräksen yhden asteen lämpötilaero vastaavana lämpölaajenemisena pidetään 1000 mm:n pituudelle noin 10 pm:n läpimitan muutosta, niin 4°C:n lämpötilan muutoksen yhteydessä havaitaan nimellisläpimitaltaan 710 mm:n 5 telassa läpimitan suureneminen 15 pm:n verran. Tällaisia vähäisiä lämpötilan laskuja, joita ilmenee paikoin erilaisten viratusnopeuksien yhteydessä tällöin syntyvien lämmönsiirtokertoimien erojen takia, ja niihin liittyviä telan muodonmuutoksia ei pystytä hallitsemaan myöskään 10 nestemäisen lämmönkantimen huolellisella säädöllä.

Keksinnön päämääränä on siten esittää annettujen periaatteiden mukainen kuumennettava kiillotus- tai kalan-teritela, jossa edellä mainittuja haittoja ei esiinny. Erityisesti tuodaan esille tela, jonka koko kehäpinnalla 15 on hyvin tasainen lämpötila.

Tämä saavutetaan keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa annettujen ominaisuuksien avulla.

Tarkoituksenmukaiset suoritusmuodot on määritelty 20 patenttivaatimuksissa 2-7.

Keksinnöllä saavutettavat edut perustuvat seuraa-vaan toimintatapaan: kiillotus- tai kalanteritelassa, jossa on sylinterimäinen syrjäytyskappale, on kummassakin päässä telaa sylinterimäinen virtaustila syrjäytyskappa-25 leen kummankin pään ja siihen kuuluvan tulpan välissä; tämän virtaustilan läpi lämmönkannin virtaa vapaasti.

Tällaisen telan käytöstä on nyt todettava, että lämmönkantimen virratessa pyörivän telan läpi esiintyy merkittävää painehäviötä. Tähän on syynä epäedullinen vir-. .·. 30 taustekninen rakenne, jolloin tämän painehäviön kompensoimiseksi voidaan käyttää pumppua, jonka nostokorkeus on suurempi.

Tämän periaatteessa mahdollisen, kuitenkin suhteellisen käytetyn ratkaisun, joka ei lisäksi poista edellä 35 esitettyjä lämmönsiirto-ongelmia, asemasta tunnetaan pai- 3 85892 nehäviön todelliset syyt, jolloin ne voidaan poistaa muotoilemalla virtaustilaa uudelleen rakenteellisesti yksinkertaisella tavalla.

Tällöin täytyy tällaisen telan läpi virtaavan läm-5 mönkantimen sisääntulo- ja ulsomenpuolet erottaa toisistaan.

Telan tulopuolella laipan keskireiän läpi virtaa-valla lämmönkantimellä on vain akselinsuuntainen nopeus-komponentti, eikä lainkaan nopeuskomponenttia kehän suun-10 nassa. Sylinterimäisessä virtaustilassa syrj äytyskappaleen ja laipan välistä lämmönkannin poistuu säteen suunnassa; telan pyöriessä tällä alueella vaikuttaa niin sanottu co-riolisvoima lämmönkantimeen ja poikkeuttaa sitä kohtisuorassa pyörimisakselin ja nestemäisen lämmönkantimen liike-15 suunnan muodostamaa tasoa kohden, mikä johtaa lämmönkanti-men voimakkaaseen pyörrevirtaukseen ja vastaavaan paine-häviöön.

Tullessaan rengasrakoon lämmönkannin ei virtaa heti akselinsuuntaisesti suhteessa pyörivään telaan vaan 20 vinossa suunnassa.

Erityisesti alkupäähän tuodut tuet niinkuin myös raon seinämien kitka kääntävät lämmönkanninta kunnes se virtaa vain akselinsuuntaisesti rengasraon läpi. Myös tähän liittyy pyörimishäviötä.

25 Ulosmenopäässä tämä ilmiö tapahtuu toisin päin.

Lämmönkannin puristuu telan kiertonopeutta vastaavalla ke-hänopeudella sylinterimäiseen onttoon tilaan tulpan ja syrjäytyskappaleen välissä säteensuuntaisesti tulpan keskellä olevaan ulosmenoaukkoon. Kierron jälkeen jää liike-. 30 määrä sädettä muutettaessa vakioksi. Sädettä pienennet täessä kuitenkin kasvaa kehänopeus niin, että lämmönkannin kiihtyy matkallaan säteensuuntaisesta ulommasta raosta raon keskimmäiseen ulosmenoaukkoon voimakkaasti ja sekoit tuu. Tällöin esiintyvät voimakkaat keskipakovoimat vaikut-"·' * 35 tavat vasten säteensuuntaista virtausta ja ne vastaavat, 4 85892 kuten kokeet ovat osoittaneet, suuresta osasta painehä-viötä.

Keksinnön mukaisesti korjataan nyt nämä molemmat painehäviöiden syyt siten, että sylinterimäiseen tilaan 5 syrjäytyskappaleen etupinnan ja siihen kuuluvan tulpan väliin rakennetaan ohjauslaite, joka estää pyörteet tässä tilassa tulo- ja ulosmenopäissä. Tämän ohjauslaitteen avulla lämmönkannin kiihtyy sisääntullessaan kehäsuunnas-sa, kun taas ulosmennessään se hidastaa nopeuttaan, joka 10 sillä on kun se virtaa akselinsuuntaisesti rengasraon läpi. Tällöin ei voi syntyä mitään mainittavaa kierrettä niin, että painehäviö verrattuna telaan, jossa ei ole ohjauslaitetta, putoaa kolmanneksen tai neljänneksen verran, kuten kokeissa on osoitettu.

15 Teloja, joissa on sellaiset ohjauslaitteet, voidaan siis käyttää pumppujen kanssa, joilla on vähäisempi nosto-korkeus, jolloin aikaansaadaan huomattava kustannussäästö. Lisäksi virtausolosuhteet telan sisäosissa tasoittavat, millä on suuri merkitys telan halutun muototarkkuuden kan-20 naita. Epäsäännöllisen virtauksen yhteydessä esiintyy telalla lämmönkantimen epätasaista lämmönsiirtoa, jolloin voi syntyä edellä kuvattuja lämpötilaeroja telan sisäosan ja ulkopinnan välille.

Ohjauslaitteen rakenteellisessa toteuttamisessa on 25 käytettävissä erilaisia mahdollisuuksia. Niinpä tavalli-sissa syrjäytyskappaleissa on päissään kappaleen etuseinään yltävä, yleensä pellistä tehty sylinterimäinen ontto kappale, jossa on läpivienti, jonka läpi lämmönkannin voi virrata. Tämän läpiviennin viereen voidaan hitsata kiinni . .·. 30 säteensuuntaiset sylinterimäisen tilan sisään osoittavat siivekkeet, joiden sisäpäät ovat suurinpiirtein tulpan keskivirtausaukon ulkoläpimitan korkeudella.

Vaihtoehtoisesti voidaan asentaa sylinterimäiseen tilaan syrjäytyskappaleen etuseinän ja siihen kuuluvan 35 tulpan väliin erillinen sylinterirunko, joka kiinnitetään 5 85892 sopivalla tavalla syrjäytyskappaleeseen ja/tai tulppaan ja/tai telan sylinterimäiseen onttoon runkoon. Tämän ylimääräisen, rengasmaisen kappaleen sisäpintaan voidaan kiinnittää siivekkeet esim. hitsaamalla.

5 Lopuksi on vielä mahdollisuus kiinnittää tai työs tää siivekkeet telavaipan sylinterimäisen rungon sisäpintaan tai siihen kuuluvan tulpan etupintaan tai tulpan keskellä olevaan virtausaukkoon.

Tarkoituksenmukaisesti käytetään ainakin kahta siilo vekettä, jolloin läpimitaltaan korkeintaan 700 mm:n teloissa riittää kaksi siipeä kummassakin päässä. Nämä kaksi siivekettä on tarkoituksenmukaista asettaa 180°:n kulmaan.

Jos telojen läpimitta on suurempi kuin 700 mm, täytyy kummallakin puolella käyttää neljää siipeä, jotka muo-15 dostavat keskenään 90°:n kulman.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin suori-tusesimerkin avulla viitaten oheisiin kaaviomaisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää leikkauskuvaa kuumennettavan kiil-20 lotus- tai kalanteritelan reunasta, ja kuvio 2 esittää sylinterimäistä onttoa runkoa syr-jäytyskappaleen päässä.

Kuviossa 1 esitetyssä, yleisesti viittausnumerolla 100 merkityssä kuumennettavassa kiillotus- tai kalanteri-25 telassa on raudasta tai teräksestä valettu sylinterimäinen ontto runko 1, joka on kummastakin päästään (kuviossa 1 on esitetty vain oikeanpuoleinen pää) kiinnitetty tulpan 2 avulla. Tulpat 2 on ruuvattu kiinni tavallisesti sylinterimäisen rungon 1 vastaavaan etuseinään ja ne on keskitet-... 30 ty sylinterimäisen rungon 1 päässä olevan poranreiän vastaaviin ulokkeisiin. Luja ja jäykkä liitos tulpan 2 ja sylinterimäisen rungon 1 välillä saadaan aikaan useammalla samalle etäisyydelle toisistaan telan 100 kehälle jaetulla ruuvilla, joista kuviossa 1 on esitetty ruuvi 21.

35 Tulpan 2 ja sylinterimäisen rungon 1 välisen onton tilan täyttää ohueeseen rakoon 5 asti syrjäytyskappale 4, 6 85892 joka jättää vapaaksi molemmissa päissään tulpan 2 ja etuseinänsä 7 väliin kulloinkin lähes sylinterinmuotoisen virtaustilan 6.

Syrjäytyskappale 4 on tehty sylinterimäiseen run-5 koon 1 verrattuna ohuesta teräsputkesta, joka on molemmista päistään, kuten piirustuksista nähdään, keskitetty tulpan 2 vastaaviin ulokkeisiin. Akselinsuunnassa syrjäytys-kappaleen 4 vaippa, eli peltisylinteri 8 kiinnitetään käytännössä vaaditulla liikkumavaralla tulpan 2 etupintaan 10 18. Teräsputki on kiinnitetty kahdella pyöreällä, syrjäy- tyskappaleen 4 etuseinät muodostavalla peltilevyllä 7. Peltilevy 7 on kuvion 1 mukaan tulpan 2 vasemmasta etupinnasta 18 sellaisella etäisyydellä, että se jättää itsensä ja tämän etupinnan väliin mainitun sylinterinmuotoisen 15 virtausraon 6 vapaaksi.

Kuviossa 1 on esitetty ylemmällä nuolella nestemäisen lämmönkantimen, nimittäin veden tai öljyn, sisäänvir-taus, kun taas alempi nuoli kuvaa virtausta telan toisessa päässä, jossa virtaus jälleen jättää telan 100.

20 Jotta virta voi kulkea keskeltä tulppaa 2 läpikul kevasta kanavasta 9 syrjäytyskappaleen 4 ja sylinterimäi-sen rungon 1 väliseen rengasrakoon, on etuseinään yltävään peltisylinterin 8 osaan tehty aukko 10, jonka läpi lämmönkannin virtaa. Toisessa päässä tätä telaa 100 on 25 vastaava rakenne.

Telalla 100 käsiteltävän rainan, esim. paperiradan leveys on esitetty yllä piirustuksessa ja se on osoitettu merkinnällä "radan leveys".

Kuviossa 1 on lisäksi esitetty erilaisia lämpöä . 30 eristäviä kerroksia 13, 22, 23, 24, 25, kuten vanhemmassa patenttihakemuksessa P 35 18 808.1 on selostettu.

Yllä selostetun painehäviön estämiseksi virtauksen kääntymisen yhteydessä keskikanavasta 9 rakoon 5 tai takaisin kääntyessä on sylinterimäiseen virtaustilaan 6 35 asennettu ohjauslaitteet, jotka nopeuttavat lämmönkanninta sen tullessa sisään kehäsuunnassa ja ulosmennessä hidastaa 7 85892 sen kehänopeutta niin, että ei synny mainittavaa kierrettä.

Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa on tätä tarkoitusta varten neljän aukon 10 vieressä, jotka ovat vie-5 rekkäin 90°: en kulmassa toisiinsa nähden, kiinnitetty siivekkeet 26, jotka johtavat säteen suuntaisesti virtaus-tilassa 6 sisäänpäin, kuten kuviosta 2 todetaan. Siipien 26 sisäpäät ovat suurinpiirtein tulpan 2 keskivirtauska-navan 9 kehällä.

10 Tällainen ohjauslaite, jossa on neljä siivekettä 26, on tarpeen vain silloin kun telan läpimitta on suurempi kuin 700 mm. Läpimitan ollessa pienempi kuin 700 mm riittää kaksi siivekettä 26 telan 100 kummallakin puolella.

15 Vaihtoehtoisesti on myös mahdollista, että syrjäy- tyskappale 4 päättyy etuseinään 7, eli virtaustila 6 on suljettu ulkoa erillisellä rengaskappaleella, joka vastaa etuseinään 4 yltäviä peltisylinterin 8 osia. Tässä erillisessä ontossa kappaleessa voi olla aukot 10, joiden vie-20 reen on hitsattu kiinni kuviosta 2 nähtävällä tavalla siivekkeet 26.

Lopuksi on vielä mahdollista kiinnittää sellaiset siivekkeet 26 sylinterimäisen rungon 1 poranreiän sisäpinnalle, tulpan 2 etupinnalle tai tulpan 2 kanavan 9 si-25 säpinnalle.

Claims (7)

1. Kuumennettava kiillotus- tai kalanteritela (100), jossa on 5 a) sylinterimäinen ontto runko (1), b) tulpat (2) sylinterimäisen rungon (1) molemmissa päissä, c) sylinterimäiseen runkoon (1) asennettu syrjäy-tyskappale (4), 10 d) tulo- ja ulosmenokanava (9) nestemäistä lämmön- kanninta varten, joka virtaa syrjäytyskappaleen (4) ja onton sylinterimäisen rungon (1) välisessä rengasraossa (5), e) syrjäytyskappaleen (4) etupinnan (7) ja vaipan 15 (8) sekä vastakkaisen tulpan (2) etupinnan (18) välinen virtaustila (6), ja f) , läpivirtausaukot (10) vaipassa (8), tunnettu siitä, että g) virtaustilassa (6) on vähintään kaksi säteittäi-20 sesti sovitettua siivekettä (26), jotka kiihdyttävät si- sääntulevaa lämmönkanninta kehän suunnassa ja hidastavat ulosmenevän lämmönkantimen kiertonopeutta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuumennettava kiillotus- tai kalanteritela, tunnettu siitä, että 25 siivekkeiden (26) säteittäiset sisäpäät ovat oleellisesti tulpan (2) keskellä olevan virtauskanavan (9) kehän korkeudella.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuumennettava kiillotus- tai kalanteritela, tunnettu siitä, 30 että telassa (100), jonka läpimitta on korkeintaan 700 mm, on kaksi tasavälein tämän kehän suhteen sovitettua siivekettä (26).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuumennettava kiillotus- tai kalanteritela, tunnettu 35 siitä, että telassa (100), jonka läpimitta on enemmän kuin 9 85892 700 nun, on neljä tasavälein tämän kehän suhteen sovitettua siivekkettä (26).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kuumennettava kiillotus- tai kalanteritela, tunnettu sii- 5 tä, että siivekkeet (26) on kiinnitetty läpivirtausaukko-jen (10) viereen.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kuumennettava kiillotus- tai kalanteritela, tunnettu siitä, että siivekkeet (26) on kiinnitetty tulppaan (2).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kuumen nettava kiillotus- tai kalanteritela, tunnettu siitä, että virtaustilaan (6) on asennettu sisääntyönnettävä telan kanssa pyörivä rengaskappale, jossa on siivekkeet (26). 10 85892