FI89977C - Formreglerbar vals - Google Patents

Description

.89977

Muotosäädettävä tela - Formreglerbar vals

Keksintö koskee muotosäädettävää telaa, jossa on pyörimät-tömästi tuettu kannatin, jolle sitä ympäröivä pyörivä telan 5 vaippa on tuettu hydrostaattisten laakerisegmenttien avulla, jotka on sijoitettu aksiaalisesti vierekkäin, joista kukin on tuettu kannattimelle ainoastaan yhden paineanturin avulla, jossa on väliinsä painetilan muodostavat mäntä ja sylinteri, ja joiden laakeripinnoilla on 10 ainakin kaksi telavaipan suunnassa siirrettyä laakeritas-kua, jotka ovat yhdistetyt kuristuskanavien kautta paineti-laan.

Tämäntyyppisessä tunnetussa rakenteessa, joka on kuvattu 15 saksalaisessa kuulutus julkaisussa 22 30 139, on laakeripinnoilla telavaipan suuntainen ulottuvuus sama tai pienempi kuin telan akselin suuntainen ulottuvuus. Tämä rakenne rajaa tukivaikutuksen kapealle alueelle vaikutustason kummallekin sivulle. Yhdessä suoritusmuodossa ovat laakeri-20 pinnat sekä mäntien halkaisijat pyöreitä, toisessa suoritusmuodossa ovat nämä suorakulmaisia, jolloin aksiaalisuun-nan ulottuvuudella on yläraja.

Toisesta tämän tyyppisessä tunnetussa telassa (US-PS 31 31 25 625) laakerisegmentit ulottuvat kaarikulmaa pitkin, joka on suurempi kuin 90°. Yhteys paineanturin sylinterinmuotoisen männän ja laakerisegmentin välillä on toteutettu tapin avulla, jolla on pienempi halkaisija kuin männällä. Kaikkiin paineantureihin syötetään samaa painetta. Laakeripinta 30 on jaettu useisiin pieniin laakeritaskuihin, joista keskimmäiseen taskuun syötetään hydrostaattista paineväliainetta. Telan vaippa on suhteellisen ohut.

Tässä rakenteessa kunkin laakerisegmentin kaksi ulointa 35 päätyosaa tukevat telan vaippaa vain hyvin vähän, sillä päätyosat muuttavat muotoaan helposti. Varsinainen tuenta on tästä syystä toteutettu olennaisesti vaikutustason 2 89977 läpäisemässä laakerisegmentin keskiosassa.

Edellämainituissa teloissa rajoittaa telan pituusyksikköä kohti kohdistettavissa olevaa viivakuormaa ennalta määrätty 5 tai teknisesti toteutettavissa oleva hydraulinen työpaine. Pyöreinä laakeripinnoilla voidaan tosin suurentaa männän poikkileikkausta. Tästä on seurauksena, että myös akselin suunnassa tarvitaan enemmän tilaa ja tämänvuoksi voidaan sijoittaa vähemmän laakerielementtejä. Mutta mitä suurempi 10 on akselin suuntainen ulottuvuus, sitä vähäisemmät mahdollisuudet on hienovaraiseen taipuman säätöön. Suurilla akselin suuntaisilla ulottuvuuksilla, kuten asianlaita on suorakulmaisilla laakeripinnoilla ei voida ylipäätään suorittaa yksittäisten akselin suuntaisten jaksojen eril-15 listä säätöä. Tällaisessa tuennassa ei voida käyttää myöskään ohuempia, viereiseen telaan sopeutumiskykyisiä telavaippoja, koska on pelättävissä muodonmuutos ja ylikuormitus kehän suunnassa.

20 Mainittuihin tunnettuihin ratkaisuihin liittyviä ongelmia voidaan eliminoida, mikäli käytetään, kuten on tunnettua US-patenteista 4 394 793 ja 4 520 723, laakerisegmenttejä, joiden kehän suuntainen pituus on suurempi kuin aksiaalinen ulottuvuus, ja näillä laakerisegmenteillä kehän suunnassa 25 erillään olevia keskenään yhdensuuntaisia paineantureita. Tällä rakenteella voidaan telavaippaan kohdistaa suhteellisen suuria viivakuormituksia pituusyksikköä kohti, koska laakerisegmentit muodostavat eräänlaisen sillan vierekkäisten paineantureiden välille, jotka pystyvät antamaan koko 30 kehäsuuntaisella pituudellaan, myös keskialueellaan, voimakkaan tuen telavaipalle. Tästä johtuen voidaan käyttää myös alemman paksuuden telavaippoja, ilman että kehän suunnassa tapahtuu sallittuja ylittäviä muodonmuutoksia. Koska nämä laakerisegmentit ovat varustetut yhdensuuntai-35 silla sivuseinämillä, voidaan ne sijoittaa tiiviisti vierekkäin, jolloin jaksokuormituksen hienovarainen säädet-tävyys on mahdollista. Kullakin näistä siltamaisista 3 89977 laakerisegmenteistä tulee olla mekaanisesti riittävä jäykkyys, jotta se ei muuta muotoaan vaikuttavien voimien alaisena ja aiheuta tätä kautta tuentavaikeuksia.

5 Tämän keksinnön tehtävänä on edelleenkehittää edellä esitetyn tyyppistä muotosäädettävää telaa, jossa siis on vain yksi paineanturi laakerisegmenttiä kohti niin, että laake-risegmenttien jäykkyys on riittävä myös silloin kun käytössä esiintyy suuria osakuormituksia.

10 Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että laakerielementtien kehäsuunnan pituus on suurempi kuin niiden aksiaalinen leveys, että paineanturit tukevat laake-risegmenttejä yhtenäisesti suurimmalla osalla kehäpituutta 15 sitäkautta, että männän ja sylinterin poikkileikkauksella on kehäsuunnan pituus, joka on suurempi kuin aksiaalinen leveys, ja että männän ja sylinterin kehäpinnat ovat samanmuotoiset.

20 Tässä rakenteessa laakerisegmentti ei ole tuettu paineanturin avulla vain keskeltä tai välimatkan päässä toisistaan sijaitsevista kohdista, vaan yhtenäisesti suurimmalta osalta sen kehän pituutta. Tällä kuormitustavalla laakerisegmentti on kannatin, jonka jäykkyys on pääasiassa 25 vakio. Tästä syystä voidaan kehittää erittäin suuria paineita tarvitsematta pelätä, että laakerisegmentti muuttaa muotoaan ei-toivotulla tavalla. Tai laakerisegmenttiä varten käytettävän materiaalin määrässä voidaan säästää paineen ollessa pienempi. Ennalta määrätyn laakerisegmen-30 tin aksiaalileveyden painevaikutteinen poikkipinta-ala on suurempi kuin kaikissa muissa tunnetuissa tapauksissa. Molemmat toimenpiteet erikseen ja etenkin yhdistettyinä mahdollistavat suuren osakuormituksen kohdistamisen telan pituusyksikköä kohden. Koska laakerisegmentit ovat kapeita 35 aksiaalisuunnassa, saadaan aikaan osakuormituksen ja siis telan muodonmuutoksen herkkätuntoinen säätö. Voidaan käyttää ohutseinämäisiä teloja, koska ne suurimmalta osalta 4 39977 kehältään on tuettu jäykillä laakerisegmenteillä.

Uusi tela sopii erityisen hyvin käytettäväksi paperiteollisuudessa erittäin suuria osakuormituksia varten ja tämän 5 lisäksi käytettäväksi kalantereissa tai muovin, kumin, kalvojen ja rainojen telalaitoksissa alumiinin ja teräksen valmistuksessa.

Erityisen edullista on, kun mäntä ja sylinteri on varus-10 tettu kehän suunnassa kulkevilla samansuuntaisilla si-vuseinämäpinnoilla. Tästä syystä voidaan yksittäiset paineanturit sijoittaa suhteellisen lähekkäin. Valmistus on yksinkertainen. Myöskään tiivistys ei aiheuta ongelmia.

15 Männän ja sylinterin sivuseinämäpinnat voivat olla yhdistetty toisiinsa puolisylinterinmuotoisten päätypintojen avulla. Myös tämä helpottaa valmistusta ja tiivistämistä.

Eräs vaihtoehto on sellainen, että männän ja sylinterin 20 sivuseinämäpinnat yhdistetään toisiinsa pääasiassa kannattimen akselin suuntaisten päätypintojen avulla. Näin saadaan ennalta määrätyllä kehän pituudella aikaan vielä suurempi puristuspinta.

25 Männän ja sylinterin poikkileikkausmuoto on tarkoituksenmukaisesti muodoltaan ja kooltaan sopeutettu laakeriseg-mentin laakeripinnan mukaan. Laakerisegmentti on tästä syystä koko kehän pituudelta kuormitettu yhtenäisesti sisältä ja yhtenäisesti tai lähes yhtenäisesti ulkoa päin. 30

Sekundaarilaakerisegmenttejä on sopivimmin sijoitettu ainakin kannattimen pituuden osaa pitkin laakerisegment-tejä vastapäätä olevalle kannattimen puolelle. Jos myös sekundaarilaakerisegmentteihin syötetään painetta, on telan 35 vaippa kiinnitetty siten, että siihen vaikuttavat poikki-voimat voidaan johtaa laakerielementtien ja pai-neantureiden kautta kannattimeen.

39977 5

Eräässä edullisessa rakennemuodossa on mäntä kiinnitetty kannattimeen ja sylinteri on muodostettu laakerisegment-tiin. Tämän ansiosta syntyy suhteellisen matala ja siksi 5 vähän materiaalia vaativa laakerisegmentti, jolla kuitenkin käytössä paineanturin painetyynyn yhtenäisen tuennan vuoksi on hyvä ja muuttumaton jäykkyys. Lisäksi kannatintä ei tarvitse heikentää suhteellisen suurten, sylintereinä toimivien reikien avulla.

10

Paineantureihin syötettävää painetta voidaan tarkoituksenmukaisesti muuttaa yksittäisesti tai alueittain. Tällä tavalla saadaan aikaan herkkätuntoinen säätö telan vaipan kaikilla aksiaalisuunnassa vierekkäin olevilla alueilla.

15

Koska uuden telan avulla on mahdollista kulloinkin käyttää ennalta määrätyllä paineella suurinta osakuormitusta pituusyksikköä kohti, on sen käyttö erityisen suositeltavaa silloin, kun laakerisegmentteihin syötetty paineneste 20 on lämmitysväliainetta. Kun kylmää paineöljyä käytettäessä voidaan käyttää 80 - 500 bar·in paineita, on ylin raja kuumaa paineöljyä käytettäessä noin 12 - 20 bar, koska muussa tapauksessa pumput, tiivisteet ja vastaavat pettävät. Kuumennettua telaa voidaan siis keksinnön mukaan 25 käyttää suurella osakuormituksella.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin piirustuksessa esitettyjen sopivien rakenne-esimerkkien nojalla, joissa: 30 Kuv. 1 esittää osaa keksinnön mukaisesta telasta, osittain pitkittäisleikattuna, osittain sivulta katsottuna, jolloin muutamat laakerisegmentit on irroitettu männästä,

Kuv. 2 esittää poikkileikkausta kuvion 1 viivaa A-A 35 pitkin,

Kuv. 3 esittää pitkittäisleikkausta telan vaipasta ja 89977 6 osaleikkausta kannattimesta kuvion 1 viivaa B-B pitkin,

Kuv. 4 esittää kuvion 1 toista rakennemuotoa, 5 Kuv. 5 esittää kuvion 2 toista rakennemuotoa.

Kuvioiden 1-3 rakennemuodossa tela 1 toimii yhdessä vas-tatelan 3 kanssa muodostaen työnipin 2, esimerkiksi te-lalaitteistossa tai kalenterissa. Telan vaippa 4 on pyö-10 rivästi laakeroitu kannattimen 5 ympäri, joka kustakin päästään on kiinteästi kääntölaakerin 6 yli tuettu kehyksessä 7. Telan vaipan 5 kukin pää on rullalaakerilla 8 laakeroitu laakeriholkkiin 9. Tämä laakeriholkki on ei-esitetyn vääntömomenttituen avulla varmistettu kiertymis-15 tä vastaan ja se on tiivistävässä kosketuksessa pyörimät-tömästi kannattimeen 5 kiinnitetyn tiivistyslaatan 10 kanssa. Kannattimen ja laakeriholkin välisen raon 11 vuoksi hoikkia voidaan siirtää säteensuunnassa kannattimen 5 suhteen ainakin vaikutustasossa E, joka läpäisee työnipin 20 2.

Telan vaippa 4 on tuettu ensimmäisen laakerisegmenttien 12 rivin avulla, jotka on sijoitettu symmetrisesti vaikutustason E suhteen. Kannattimen 5 vastapäätä olevalle 25 puolelle on sijoitettu toinen, sekundaarilaakerisegmen-teistä 13 koostuva rivi. Kuten kuvioista 2 ja 3 voidaan nähdä, on kukin laakerisegmentti 12 tuettu paineanturin 14 avulla, joka on varustettu kannattimeen 5 kiinnitetyllä männällä 15 ja laakerisegmenttiin 12 muodostetulla sylinte-30 rillä 16. Männän ja sylinterin väliin muodostuva painetila 17 on yhdistetty laakerisegmentin 12 laakeripinnassa 20 olevaan kahteen kehän suunnassa siirrettyyn laakeritaskuun 18 ja 19 kuristuskanavan 21 tai 22 kautta. Kukin mäntä 15 on varustettu kahdella samansuuntaisella sivuseinämäpinnal- 35 la 23 ja 24, jotka ovat yhdistetyt toisiinsa puolisylinte-rinmuotoisten päätypintojen 25 ja 26 kautta. Sylinterin 16 sisäkehäpinnat ovat samanmuotoiset, mutta jättävät tällais- 7 89977 ten mäntä-sylinteri-laitteiden kohdalla tavanomaisen välyksen itsensä ja männän väliin. Siinä kohdassa olevaa tiivistettä ei ole esitetty. Termiä "sylinteri·' käytetään siis tässä tapauksessa kappaletta varten, jonka muoto 5 poikkeaa sylinterimuodosta. Laakeripinta 20 on rajoitettu kahden samansuuntaisen viivan 27 ja 28 avulla, jotka päistään on yhdistetty puoliympyröillä 29 ja 30. Tämä muoto vastaa männän 15 ja sylinterin 16 muotoa, mutta on kuitenkin hieman suurempi. Tällä tavalla voidaan laakerisegmentit 10 12 sijoittaa vierekkäin vain muutaman millimetrin, esimer kiksi noin 2 mm:n välein. Sekundaarilaakerisegmenteillä 13 on sama rakenne.

Painetiloihin 17 syötetään paineväliainetta pumpun 31 15 avulla, joka paineensäätöelimien 32, 32a, 32b ja 32c ja siihen kuuluvien johtojen 33, 33a, 33b ja 33c kautta, jotka jatkuvat porauksina kannattimessa 5, on yhdistetty painetiloihin 17. Kussakin tapauksessa kolme primääri- tai sekun-daaripaineanturia on yhdistetty yhdeksi vyöhykkeeksi. 20 Laakeritaskuista ulosvirtaava paineväliaine syötetään poistojohdon 34 kautta säiliöön 35, joka on varustettu lämmityslaitteella 36. Tämän vuoksi pumppu 31 syöttää paineväliaineena lämmitysvällainetta.

25 Käytössä on painetilassa 17 suuri poikkipinta-ala käytettävissä laakerisegmentin 12 kuormittamiseksi vierekkäisen telan 3 suuntaan. Kuormitus tapahtuu yhtenäisesti laakerisegmentin suhteellisen suurta kehän pituuden osaa pitkin. Telanipissä 2 voidaan siis kehittää huomattavia osa-30 kuormituksia pituusyksikköä kohti. Laakerisegmentti 12 on tällöin tasaisesti kuormitettu ja kykenee tästä syystä tukemaan telan vaippaa 4 suurelta osalta sen kehän pituutta ja erityisesti myös vaikutustason E alueella. Paineensäätöel imien 32-32c avulla voidaan telan vaipan 4 35 muodonmuutosta sen pituudelta säätää hyvin herkästi sen tarkaksi sopeuttamiseksi vastatelan 3 taipuman mukaan. Vaikutustasossa E vaikuttavat voimat P ovat tällöin hyvin 39977 β vastaanotettavissa. Kun telan vaippaan lisäksi mahdollisesti vaikuttaa poikkivoimia Q ne siirtyvät laakerisegmenttei-hin 12 ja 13 näiden laakerisegmenttien kehäulottuvuuden vuoksi. Sylinterin 16 toinen päätypinta tulee tällöin 5 kosketukseen männän 15 vastaavan päätypinnan kanssa niin, että nämä poikkivoimat huomattavalta osalta voidaan johtaa kannattimeen 5. Tämän poikkivoimien johtamisen parantamiseksi voidaan sekundaarisegmentteihin 13 kohdistaa painetta niin, että telan vaippa 4 on puristettu kiinni.

10

Kuvioiden 4 ja 5 rakennemuoto vastaa pitkälti kuvioiden 1-3 rakennemuotoa. Tästä syystä käytetään samoja viitenumerolta samoja osia varten ja vastaavia osia varten käy-tetään viitenumerolta, joihin on lisätty 100. Pääasiallinen ero on 15 se, että laakerisegmenttien 112 ja 113 laakeripinta 120 on suorakulmainen, sillä on siis kaksi samansuuntaista sivua 127 ja 128 sekä kaksi samansuuntaista päätä 129 ja 130. Vastaavasti myös männät on varustettu samansuuntaisilla sivuseinämäpinnoilla 123 ja 124 sekä myös keskenään saman-20 suuntaisilla päätypinnoilla 125 ja 126. Sylintereillä on sama poikkileikkausmuoto. Tällä tavalla saadaan kussakin paineanturissa aikaan suurin mahdollinen painepinta.

Esitetyistä rakenne-esimerkeistä voidaan poiketa monessa 25 suhteessa poikkeamatta silti keksinnön perusajatuksesta. Esimerkiksi telan vaipan 4 päät voivat olla kiinteästi laakeroidut kannattimeen 5. Suorakulmainen laakeripinta 120 voidaan myös yhdistää paineanturiin, jonka männän muoto vastaa männän 15 muotoa. Häntä voi myös olla osa laake-30 risegmenttiä tai se voi olla kiinnitetty siihen ja työntyä kannattimeen 5 muodostettuun sylinteriin.

Claims (8)

1. 39977
2. 1. Muotosäädettävä tela, jossa on pyörimättömästi tuettu kannatin (5), jolle sitä ympäröivä pyörivä telan vaippa (4) 5 on tuettu hydrostaattisten laakerisegmenttien (12,13;112,113) avulla, jotka on sijoitettu aksiaalisesti vierekkäin, joista kukin on tuettu kannattimelle ainoastaan yhden paineanturin (14) avulla, jossa on väliinsä painetilan (17) muodostavat mäntä (15;115) ja sylinteri 10 (16), ja joiden laakeripinnoilla (20) on ainakin kaksi telavaipan suunnassa siirrettyä laakeritaskua (18,19), jotka ovat yhdistetyt kuristuskanavien (21,22) kautta painetilaan (17), tunnettu siitä, että laakerielementtien (12,13; 112,113) kehäsuunnan pituus on suurempi kuin nii-15 den aksiaalinen leveys, että paineanturit (14) tukevat laakerisegmenttejä (12,13;112,113) yhtenäisesti suurimmalla osalla kehäpituutta sitäkautta, että männän (15;115) ja sylinterin poikkileikkauksella on kehäsuunnan pituus, joka on suurempi kuin aksiaalinen leveys, ja että männän 20 (15;115) ja sylinterin (16) kehäpinnat ovat samanmuotoi set.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muotosäädettävä tela, tunnettu siitä, että mäntä (15; 115) ja sylinteri (16) on 25 varustettu kehänsuuntaisilla samansuuntaisilla sivu- seinämäpinnoilla (23, 24; 123, 124).
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen muotosäädettävä tela, tunnettu siitä, että männän (15) ja sylinterin (16) si- 30 vuseinämäpinnat (23, 24) on yhdistetty toisiinsa puolisy-1interinmuotoisi11a päätypinnoi11a.
5. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen muotosäädettävä tela, tunnettu siitä, että männän (115) ja sylinterin sivu- 35 seinämäpinnat (123, 124) on yhdistetty toisiinsa pääasi assa kannattimen akselin suuntaisilla päätypinnoilla (125, 126) . 10 89977
6. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen muotosäädettävä tela, tunnettu siitä, että männän (15, 115) ja sylinterin (16) poikkileikkausmuoto on muodoltaan ja kooltaan so-5 peutettu laakerisegmentin (12, 112) laakeripinnan (20, 120) mukaan.
7. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen muotosäädettävä tela, tunnettu siitä, että mäntä (15;115) on kiinnitetty 10 kannattimeen (5; 105) ja sylinteri (16) on muodostettu laakerisegmenttiin (12;112).
8. 15 Patentkrav: