FI87485C - Boejningsreglerbar vals - Google Patents

Description

Taipumaltaan säädettävä tela <3 7485 Böjningsreglerbar vals 5 Keksinnön kohteena on taipumaltaan säädettävä tela, joka käsittää stationäärisen telan akselin, joka on tuettu koneen runkoon tai vastaavaan nivellaakerein, ja akselin päälle pyörivästi jäljestetyn telavaipan, jonka telan akselin ja mainitun telavaipan väliseen tilaan on jäljestetty hydrostaattiset kuormituselementit tai vastaava painenestekammio tai kammiosaija, jolla on säädettävissä kyseisen telan vastatelan kanssa muodostettavissa 10 olevan nipin profiilia ja jotka kuormituselementit tai vastaavat on sovitettu olennaisesti ainakin mainitun nipin kohdalle, ja jonka telavaipan ainakin toiseen päätyyn on kiinnitetty telavaipan kanssa samakeskinen tukiholkki pyörimään telavaipan mukana, jonka tukiholkin päälle on asennettu aksiaalivoimia vastaanottava laakeri, jonka pyörimättömän laakeripukin tai kotelon kautta on telavaipan aksiaalivoimat sovitettu 15 välittymään koneen runkoon.

Taipumaltaan säädettävien telojen nykyrakenne on yleensä sellainen, että telavaippa on järjestetty pyörivästi telan stationäärisen akselin päälle, johon telavaippa on sopivalla tavalla, esim. hydrostaattisin kuormituselementein tuettu siten, että mainituilla kuormi-20 tuselementeillä voidaan telavaipan ja telan akselin keskinäistä taipumaa säätää halutulla tavalla. Telavaippa on yleensä tuettu telan akselille lisäksi vaipan päädyissä olevien laakerien, erityisesti rullalaakerien tai vastaavien vierintälaakerien avulla, jotka ottavat vastaan myös aksiaalivoimat. Tällainen rakenne sisältää useita haittapuolia erityisesti silloin, kun sitä sovelletaan kuumiin teloihin ja käytöllä varustettuihin 25 teloihin. Haittoja ovat mm. se, että telavaipan päätylaakeri edellyttää erittäin tarkkoja telavaippaan tehtäviä koneistuksia ja lisäksi vaipan päässä oleva vierintälaakeri hankaloittaa telan käyttöä. Mikäli vierintälaakeri korvataan jollain muulla ratkaisulla, ovat edellä mainitut ongelmat vältettävissä. Vierintälaakerittomien telojen ongelmana ovat kuitenkin telan hionta ja erityisesti hionnalle asetettavat tarkkuusvaatimukset sekä 30 aksiaalivoimien vastaanotto. Kuumien telojen ongelmana on lisäksi se, että teloissa kiertävältä öljyltä edellytetään tiettyä viskositeettia, jotta laakereiden voitelu toimisi 2 87485 kunnolla. Kuumissa teloissa öljy voi lämmetä liikaa, mikä pahimmassa tapauksessa saattaa aiheuttaa laakerien kiinnileikkautumista.

Kuumissa teloissa on edellä mainittua ongelmaa pyritty välttämään mm. sillä, että 5 telavaipan pääty laakerit on viety telavaipan ulkopuolelle. Näin on menetelty mm. FI-patenttihakemuksen n:o 853223 (vastaa US-patenttia 4,679,287, Beloit Corp.) mukaisessa ratkaisussa, jossa telavaipan päätyihin on kiinnitetty erityiset jatkoholkit, joiden avulla telavaippa on laakeroitu telan akseliin vaipan ulkopuolelta. Tämän julkaisun mukaisessa ratkaisussa käytetään vierintälaakereita, jotka sijaitsevat mainitun jatkohoito kin sekä telan akselin välissä. Viitejulkaisun ratkaisu edellyttää kuitenkin varsin monimutkaisia tiiviste- ja eristejäijestelyjä telan päätyihin, jotta telaa voitaisiin käyttää kuumana telana siten, että liiallinen kuumuus ei pääse vaikuttamaan päätylaakereihin. Telan käytön kannalta ei viitejulkaisun ratkaisu ole täysin ongelmaton eikä käyttövaih-teen sovittaminen telan päätyyn ole helposti ja yksinkertaisesti toteutettavissa. FI-15 kuulutusjulkaisussa 79895 (vastaa US-patenttia 4,520,723, Kleinewefers GmbH) on puolestaan esitetty sellainen ratkaisu, jossa tavanomaiset vierintälaakerit telan päädyissä on korvattu hydrostaattisilla laakereilla. Telan käytön kannalta tätä voitaneenkin pitää parannuksena, mutta kuumaan telaan ei viitejulkaisun ratkaisu sellaisenaan ole sovellettavissa. Tämä johtuu jo edellä käsitellyistä haittapuolista, erityisesti siitä, että kuumuus 20 pääsee suoraan vaikuttamaan telan päädyssä olevaan laakeriin, jolloin öljyn viskositeetille on asetettu erittäin suuret vaatimukset, jotta hydrostaattinen laakeri toimisi toivotulla tavalla.

Käytännössä kuumat paperikoneen telat tulee aina olla varustettuja käytöllä, jotta tela 25 lämpenisi kehän suunnassa tasaisesti. Esim. superkalantereissa sovellettu vastatelakäyttö ei kuumissa teloissa tule kysymykseen korkean pintalämpötilan takia. Pintalämpötilat saattavat olla suuruusluokaltaan 200°C. Niinpä nyt esillä olevan päämääränä onkin saada aikaan taipumaltaan säädettävä tela, erityisesti kuuma tela, jolla vältetään nykyiseen tekniikan tasoon liittyvät haittapuolet. Keksinnön eräänä päämääränä on 30 lisäksi saada aikaan tela, jonka telavaippa on mahdollisimman yksinkertainen ilman ylimääräisiä ja tarkkoja koneistuksia.

3 87485

Edellä mainittuihin ja muihin keksinnön päämääriin pääsemiseksi on esillä olevalle keksinnölle pääasiassa tunnusomaista, että telan käytön puoleisessa päässä oleva aksiaalivoimia vastaanottava laakeri on jäljestetty toimimaan käyttövaihteen laakerina.

5 Keksinnöllä saavutetaan tekniikan tasoon nähden aikaan useita etuja, joista voidaan tässä yhteydessä tuoda esiin mm. seuraavat. Keksinnössä on telavaipan pääty laakerit viety vaipan ulkopuolelle siten, että telan tiivistys on vapaasti jäljestettävissä. Tämän ansiosta keksinnön mukainen tela soveltuu erittäin hyvin käytettäväksi kuumana telana. Merkittävä etu keksinnössä on lisäksi siinä, että telan käyttövaihde on yksinkertaisin 10 toimenpitein jäljestettävissä telan yhteyteen, jolloin telan käytön puoleisessa päässä oleva laakeri voi toimia samalla vaihteen laakerina. Keksintö ei myöskään edellytä laakeroinnin vuoksi telavaipalta ylimääräisiä koneistuksia, mikä on valmistuskustannusten kannalta merkittävä tekijä. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

15

Seuraavaksi keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin esimerkkeihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen telan suoritusmuotoa, jossa telan laakerointi on 20 yhdistetty telan käyttövaihteeseen.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen telan suoritusmuotoa, jossa telan laakerointiin käytetään telan ulkopuolelle jäljestettyä hydrostaattista laakeria.

25 Kuviot 3-5 esittävät vaihtoehtoisia suoritusmuotoja kuviossa 2 esitetylle telan laakeroinnille.

Kuviossa 6 on telan laakeroinnista esitetty suoritusmuoto, jossa hydrostaattisen laakerin sijasta käytetään tavanomaista vierintälaakeria.

30 4 87485

Kuviossa 1 on keksinnön mukaista taipumaltaan säädettävää telaa merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Tela 10 käsittää stationäärisen telan akselin 11, joka on päistään tuettu tavanomaisilla nivellaakereilla 25 koneen runkoon F tai vastaavaan. Nivellaakerin 25 laakeripukkia on kuviossa 1 merkitty viitenumerolla 26. Telan akselin 11 päälle on 5 pyörivästi jäljestetty telavaippa 12, joka on kuvion 1 suoritusmuodossa säädettävästi tuettu telan akseliin 11 hydrostaattisilla kuormituselementeillä 14. Hydrostaattiset kuormituselementit 14 on säädettävästi jäljestetty telan akseliin 11 ja ne tukeutuvat tavanomaiseen tapaan telavaipan sisäpintaan 13.

10 Mainitut kuormituselementit 14 on kuvion 1 mukaisesti sovitettu nippitasoon taipumaltaan säädettävän telan 10 vastatelan 50 kanssa muodostaman nipin N kohdalle. Hydrostaattisten kuormituselementtien 14 avulla voidaan nipin N profiilia säätää. Kuviossa 1 on lisäksi esitetty, että taipumaltaan säädettävän telan 10 päätyjen alueelle on jäljestetty myös nippitasossa vastakkaiseen suuntaan vaikuttava vastakuormitusele-15 mentti 14" sekä nippitason suhteen poikittaissuunnassa vaikuttavat sivukuormituselemen-tit 14’. Taipumaltaan säädettävä tela 10 on näin ollen toteutettu ilman päätylaakereita kokonaan hydrostaattisesti tuettuna.

Kuvion 1 mukaisesti on telavaipan 12 päätyyn kiinnitetty tukiholkki 24, joka toimii 20 telavaipan 12 jatkeena ja ympäröi telan akselia 11 pyörien telavaipan 12 mukana. Edelleen on kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa tela 10 varustettu käyttövaihteella, jota on kuviossa 1 merkitty yleisesti viitenumerolla 20. Käyttövaihde 20 käsittää kotelon 21, jonka sisään on sovitettu käyttöpyörä 22, joka pyörimättömästi kiinnitetty tukiholkkiin 24. Voima välitetään telaan 10 näin ollen tukiholkin 24 kautta. Käyttö-25 vaihteen 20 laakereita on kuviossa 1 merkitty viitenumeroilla 23, jotka kuvion mukaisesti sijaitsevat käyttövaihteen kotelon 21 ja tukiholkin 24 välissä, siis tukiholkin 24 päällä. Kuvion 1 suoritusmuodossa käyttövaihteen 20 laakerit 23 ovat tavanomaisia vierintälaakereita, erityisesti kartiorullalaakereita, joilla voidaan ottaa vastaan myös muodostuvat aksiaalivoimat. Järjestely sallii myös muuntyyppisten, esim. hydrostaattis-30 ten laakereiden käyttämisen, mikäli ne on konstruoitu siten, että ne pystyvät välittämään aksiaalivoimia. Laakereista aksiaalivoimat välitetään koneen runkoon F käyttö- 5 87485 vaihteen kotelon 21 ja lääkeapukin 26 yhdistävällä aksiaalituella 27, kuten kuviossa 1 on esitetty. Kuviossa 1 ei ole lainkaan esitetty telan 10 tiivisteratkaisuja, koska tässä keksinnön mukaisessa ratkaisussa telan päätylaakerointi on täysin eristettynä telan sisätilasta siten, että telassa vaikuttava lämpö ei pääse haitallisesti vaikuttamaan S laakereihin 23. Telan sisätila voidaan näin ollen tiivistää akseliin 11 nähden millä tahansa jo nykyisin tunnetulla tavalla.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnöstä toinen suoritusmuoto ja tässä suoritusmuodossa on telaa merkitty yleisesti viitenumerolla 30. Tela 30 käsittää stationäärisen telan akselin 10 31, jonka päälle on pyörivästi jäljestetty telavaippa 32. Telan 30 sisään on akselin 31 ja vaipan 32 väliseen tilaan järjestetty hydrostaattiset kuormituselementit 34, jotka on jäljestetty telan akseliin 31 säädettävästi ja jotka tukeutuvat telavaipan sisäpintaan 33 vastatelan 50 kanssa muodostetun nipin N kohdalla vastaavalla tavalla kuin myös kuvion 1 suoritusmuodossa. Myös kuvion 2 mukaisen telan 30 telavaipan 32 päätyyn on 15 kiinnitetty vastaavanlainen tukiholkki 44 kuin kuvion 1 suoritusmuodossa. Telan akseli 31 on tuettu koneen runkoon F tai vastaavaan nivellaakerilla 25, jonka laakeripukkia on kuviossa merkitty viitenumerolla 26.

Kuten jo aikaisemmin on todettu, kuvion 2 mukainen suoritusmuoto esittää sellaista 20 taipumaltaan säädettävää telaa 30, jota ei ole varustettu käytöllä, tai vastaavasti käytettyä telaa käyttövaihteen vastakkaisesta päästä katsottuna. Näin ollen kuvion 2 mukaista ratkaisua voitaisiin soveltaa esim. kuvion 1 mukaisen käytetyn telan vastakkaiseen päähän. Telan laakeria on kuviossa 2 merkitty yleisesti viitenumerolla 40. Tämän suoritusmuodon mukaisesti on laakeri 40 jäljestetty aksiaalisuunnassa kokonaan telavai-25 pan 32 ulkopuolelle. Kuvion 2 mukainen laakeri 40 on hydrostaattinen laakeri ja se käsittää laakerin kotelon 41, joka on tiivistein 42 tiivistetty tukiholkin 44 ulkopintaan. Laakerin kotelon 41 sisään järjestetty laakerin sisäkehä 45 on kiinnitetty tukiholkkiin 44 siten, että sisäkehä 45 pyörii tukiholkin 44 mukana. Laakerin ulkokehä 43 sijaitsee laakerin kotelossa 41 siten, että ulkokehän 43 ja sisäkehän 45 välissä on välys 46. 30 Vastaavasti on laakerin kotelossa 41 radiaali suunnassa laakerin ulkokehän 43 ulkopuolella kotelon 41 ja mainitun laakerin ulkokehän 43 rajoittama painetila 48. Laakerin 6 87485 koteloon 43 on muodostettu ensimmäinen poraus 47, joka avautuu mainittuun painetilaan 48. Vastaavasti on laakerin ulkokehään 43 muodostettu toinen poraus 49, joka yhdistää painetilan 48 ja laakerin sisä- ja ulkokehän 43,45 välisen välyksen 46 toisiinsa.

5 Kuvion 2 mukaisen hydrostaattisen laakerin 40 toiminta perustuu siihen, että paineväli-ainetta, kuten hydrauliöljyä syötetään ensimmäisen porauksen 47 kautta painetilaan 48, josta paineväliaine kulkee edelleen toisen porauksen 49 kautta välykseen 46 siten, että välykseen 46 syötetty paineväliaine pitää laakerin sisä- ja ulkokehien 43,45 toisiaan päin olevat laakeripinnat irti toisistaan mahdollistaen sisä- ja ulkokehien 43,45 pyörimi-10 sen toistensa suhteen. Kuvion 2 mukaisesti on hydrostaattisen laakerin 40 sisä- ja ulkokehän 43,44 laakeripinnat muodostettu kaareviksi, jolloin laakeri ottaa vastaan myös aksiaalivoimat. Aksiaalivoimat voidaan siirtää laakerista 40 koneen runkoon F kuvion 2 mukaisesti siten, että laakerin kotelo 41 on tuettu suoraan runkoon F. Jos telassa 30 kuitenkin käytetään samaa konstruktiota kuin kuviossa 1, jossa tela on 15 "kelluva" ja täysin hydrostaattisesti tuettu, ei laakerin koteloa 41 tueta suoraan koneen runkoon F, vaan laakerin kotelo 41 on aksiaalisuunnassa yhdistetty nivellaakerin laakeripukkiin 26 vastaavanlaisella aksiaalisella 27, jonka kautta aksiaalivoimat välittyvät koneen runkoon F.

20 Kuvioissa 3-5 on esitetty vaihtoehtoisia suoritusmuotoja kuvion 2 mukaiselle hydrostaattiselle laakerille 40. Kuvioiden 3-5 viitemerkinnät vastaavat muuten kuvion 2 viitemer-kintöjä sillä poikkeuksella, että kuviossa 3 on viitenumeroiden yhteyteen liitetty viitemerkintä a, kuviossa 4 b, ja kuviossa 5 c. Kuviossa 2 oli laakerin 40 sisä- ja ulkokehien 45,43 laakeripinnat muodostettu kaareviksi siten, että ulkokehän 43 laakeri-25 pinta on kovera ja sisäkehän 45 laakeripinta kupera. Kuvion 3 mukaisessa laakerissa 40a on järjestely päinvastainen siten, että laakerin ulkokehän 43a laakeripinta on kupera ja vastaavasti laakerin sisäkehän 45a laakeripinta kovera. Kuvion 4 mukaisessa laakerissa 40b on vastaavasti laakerin ulkokehän 43b laakeripinta muodostettu V-muotoon uramaiseksi ja vastaavasti on laakerin sisäkehän 45b laakeripinta muodostettu 30 ulkokehän 43b muotoa vastaavaksi. Kuvion 5 mukaisessa laakerissa 40c on laakerin sisäkehän 45c laakeripinta muodostettu U-muotoon kourumaiseksi ja laakerin ulkokehän 7 87485 43c tasomainen laakeripinta on tähän U-muotoiseen kouruun sopiva. Kaikilla näillä suoritusmuodoilla hydrostaattinen laakeri ottaa vastaan myös aksiaalivoimat.

Kuvion 6 suoritusmuodossa on laakerina 40d käytetty tavanomaista pallomaista rullalaa-3 keriä, jossa laakerin ulkokehää on merkitty viitemerkinnällä 43d, sisäkehää viitemer-kinnällä 45d ja laakerielementtejä eli pallomaisia rullia viitemerkinnällä 46d. Laakeri-pukkia on vastaavasti merkitty viitemerkinnällä 4Id. Kuten on tunnettua, myös kuvion 6 mukainen laakeri 40d ottaa vastaan aksiaalivoimat. Kuvion 6 mukaisen laakerin 40d sijasta voidaan luonnollisesti käyttää mitä tahansa tavanomaista laakeria, joka ottaa 10 vastaan myös aksiaalivoimat.

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin esimerkkeihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan keksinnön eri suoritusmuodot voivat 15 vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (5)

8 87485

1. Taipumaltaan säädettävä tela, joka käsittää stationaarisen telan akselin (11,31), joka on tuettu koneen runkoon (F) tai vastaavaan nivellaakerein (25), ja akselin (11,31) 5 päälle pyörivästi jäljestetyn telavaipan (12,32), jonka telan akselin (11,31) ja mainitun telavaipan (12,32) väliseen tilaan on jäljestetty hydrostaattiset kuormituselementit (14,34) tai vastaava painenestekammio tai kammiosaija, jolla on säädettävissä kyseisen telan (10,30) vastatelan (50) kanssa muodostettavissa olevan nipin (N) profiilia ja jotka' kuormituselementit (14,34) tai vastaavat on sovitettu olennaisesti ainakin mainitun nipin 10 (N) kohdalle, ja jonka telavaipan (12,32) ainakin toiseen päätyyn on kiinnitetty telavai pan kanssa samakeskinen tukiholkki (24,44) pyörimään telavaipan (12,32) mukana, jonka tukiholkin (24,44) päälle on asennettu aksiaalivoimia vastaanottava laakeri (40,40a,40b,40c,40d), jonka pyörimättömän laakeripukin tai kotelon (41,4 la,4Ib, 41c,41d) kautta on telavaipan (12,32) aksiaalivoimat sovitettu välittymään koneen 15 runkoon (F), tunnettu siitä, että telan (10,30) käytön puoleisessa päässä oleva aksiaalivoimia vastaanottava laakeri (40,40a,40b,40c,40d) on jäljestetty toimimaan käyttövaihteen (20) laakerina.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tela, tunnettu siitä, että mainittu tukiholkin 20 (24,44) päälle asennettu laakeri (40,40a,40b,40c) on hydrostaattinen laakeri.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tela, tunnettu siitä, että mainittu tukiholkin (24,44) päälle asennettu laakeri (40d) on vierintälaakeri.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tela, tunnettu siitä, että käyttövaihde (20) on jäljestetty tukiholkin (24) yhteyteen, johon käyttövaihteen kotelo (21) on laakeroitu laakereilla (23), joiden kautta telavaipan aksiaalivoimat on sovitettu välittymään koneen runkoon (F).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tela, tunnettu siitä, että tukiholkin (24,44) päälle sovitetun laakerin laakeripukki tai kotelo (41,41a,41b, 9 87485 41c,41d), vastaavasti käyttövaihteen kotelo (21), on tuettu koneen runkoon (F) tai nivellaakerin laakeripukkiin (26) aksiaalivoimat välittävällä aksiaalituella (27). 10 87 485