FI91367C - Taipumakompensoitu teräpalkki - Google Patents

Description

91367

Taipumakompensoitu teråpalkki 5 Tåmån keksinndn kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen taipumakompensoitu teråpalkki

Paperia ja muita nauhamaisia materiaaleja pinnoitetaan joh-tamalla liikkuvalle materiaalirainalle pinnoiteainetta, 10 joka levitetåån tasaiseksi kerrokseksi rainan pinnalle kaavinterållå. Pinnoitettava materiaali kulkee pinnoitusko-neessa kaavinterån ja sopivan tuen, yleenså pyorivån telan, vålistå. Terå kaapii rainalta ylimååråisen pinnoitteen ja tasoittaa pinnoitteen tasaiseksi kerrokseksi rainan pinnal-15 le. Jotta pinnoitekerroksesta tulisi mahdollisimman tasai-nen, rainan ja kaavinterån vålisen raon tulisi olla mahdollisimman tarkasti samanlevyinen koko rainan leveydeltå. Kaavinteråå rainaa vasten painavan voiman tulisi olla suuri ja vakiosuuruinen koko terån leveydeltå, jotta pinnoite 20 saataisiin leviåmåån tasaisesti rainalle myos suuri11a rainan nopeuksilla.

Materiaalirainan ja kaavinterån vålinen rako ei pysy tarkasti samana useista syistå. Tyostettåesså kaavarin terå ja 25 runko kiinnitetåån tydstdkoneeseen tukevilla kiinnittimillå kåyttoasentoon. Huolimatta tarkasta kiinnittåmisestå tyds-tokoneeseen syntyy teråå ja runkoa tyostettåesså virheitå, joiden takia rainan pinta ja terå eivåt ole samansuuntai-set. Kun teråå painetaan liikkuvaa rainaa vasten, vaikuttaa 30 teråån viiva- kuorma. Koska kaavarin runko on tuettu laake-reilla molemmista påiståån, on viivakuorman aiheuttama muodonmuutos suurempi terån keskellå kuin tuetuissa påisså, mistå syystå terå on rainan reunoilla låhempånå rainaa kuin keskellå. Koska terån rainan tai telan pintaan kohdistama 35 voima on rainan keskellå pienempi kuin sen påisså, rainassa mahdollisesti olevat kohoumat ja pinnoitinaineen tiheyden ja viskositeetin vaihtelut saattavat nostaa terån irti rainasta.

40 Edellåolevien haittojen våhentåmiseksi on kehitetty erilai- 2 sia kaavinterån kiinnitysratkaisuja. Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa koko rainan pituudelta tasainen te-råkuorma pyritaån saamaan aikaan joustavan terån ja såådet-tåvån kiinnityselimen avulla. Nåisså ratkaisuissa terå on 5 kiinnitetty terånpitiroeen siten, ettå teråå voidaan painaa rainaa vasten terån koko pituudelle ulottuvalla joustavalla elimellå, esimerkiksi ilma- tai nestetåytteisellå kumilet-kulla. Koska paine letkun sisållå on vakiosuuruinen koko terån pituudella, letku painaa teråå rainaa vasten samalla 10 voimalla koko rainan leveydellå. Terån painetta rainaa vasten voidaan sååtåå muuttamalla painetta letkun sisållå. Joskus tållaisisså ratkaisuissa kåytetåån teråå, joka on jaettu leveyssuunnassa kapeiksi paloiksi. Nåin saadaan aikaan joustavampi terå, joka seuraa paremmin rainan ja 15 telan muotoa.

Nåillå ratkaisuilla on useita haittoja. Koska joustavan tu-kielimen muodonmuutoskyky on rajallinen, ei tåmån ratkaisun avulla pystytå kompensoimaan suuria terån ja rainan vålisen 20 etåisyyden ja teråkuorman muutoksia. Teråkuorman sååtoalue jåå kapeaksi, ja mikåli pinnoitusnopeutta halutaan lisåtå, tåytyy teråå painaa rainaa vasten kaavariin kiinnitetyllå toimilaitteella. Teråkuorman kasvaessa terån kiinnityselimen jåykkyys kasvaa, jolloin terå ei enåå pysty seuraamaan 25 rainan pintaa halutulla tavalla. Kaavarin runko on raken-nettava erittåin jåykåksi, jotta joustava terå saataisiin painetuksi rainaa vasten. Joustavat ja aseteltavat terån-pidin- ratkaisut ovat monimutkaisia, terån vaihtaminen on hankalaa ja joustoelimet saattavat rikkoutua teråå vaihdet-30 taessa. Terån pidin joudutaan tekemåån suureksi ja paina-vaksi.

Kalantereissa kåytetåån taipumakompensoituja teloja, joissa on keskellå kuorman kantava runkotela. Runkotelan ja sen 35 ympårillå olevan telavaipan våliin on sovitettu paine-elimiå, joiden muotoa muuttamalla telavaippa saadaan pysy-måån suorana. US-patentissa n:o 4,907,528 on kuvattu taipu-makompensoitu teråpalkki, joka perustuu tållaiseen ratkai-suun. Siinå neljå paine-elintå on sijoitettu symmetrisesti 3 91367 pyoreån runkopalkin ympårille, ja niita ympåroi putki, joka on puolestaan tuettu neliomåiseen kaavarirunkoon. Kompen-sointielimiå pitåå paikallaan tukiputken ympårillå vaippa-putki, joka on tuettu liukupaloilla neliomåisen teråpalkin 5 sisåpintaan. Paine-elinten painetta sååtåmållå saadaan kaavarin runkoon aiheutetuksi muodonmuutos, joka kompensoi kaavarin teråpalkin taipuman. Patentissa GB 1,202,167 on esitetty samantapainen teråpalkki, jossa on neliomåinen kaavarirunko, jonka sisållå on neliomåinen sisåputki.

10 Sisåputken ja kaavarirungon vålisså on nelion kahdelle vastakkaiselle sivulle sovitettuina paine-elimet. Palkin taipuma voidaan tålloin kompensoida yhden taipuma-akselin suunnassa muuttamalla paine-elinten sisållå olevan nesteen painetta.

15

Patentissa US 4,907,528 kuvatun palkin rakenne on monimut-kainen, jolloin se on myds erittåin raskas. Tålloin palkin oma paino lisåå sen taipumaa ja tarvitaan voimakkaampaa kompensointia. Palkin muoto ei ole vapaasti suunnittelijan 20 valittavissa, koska kaavarin rungon on oltava neliomåinen ja paine-elinten lukumåårå on aina neljå. Kaavarirunko ja paine-elimiå ympåroiva putki on yhdistetty liukukenkå-måisillå elimillå ja tåmån tuentatavan takia kaavarirungon ja liukukenkien on oltava erittåin huolellisesti valmis-25 tettuja ja niiden pintojen sileitå. Tåmå rakenne on ainoa mahdollinen, jos kåytetåån neljåå kompensointielintå ja/tai neliomåistå teråpalkkia, koska kompensointielimet eivåt tålloin pysyisi paikoillaan ilman vaippaputkea. Samoin koska kompensointielimet sijaitsevat pareittain vastakkain, 30 teråpalkin taipumat voitaisiin hallita vain kompensoit- nielinten suunnassa, ellei niitå tuettaisi vaippaputkella. Rakenteesta tulee siten erittåin kallis. Liukukosketuksessa vaikuttava kitka vaikeuttaa kompensointia ja tållainen rakenne myds kuluu nopeasti. Kitka saattaa myoskin lisåtå 35 rakenteeen våråhtelyherkyyttå.

Patentissa GB 1,202,167 esitetty rakenne on melko yksinker-tainen, mutta sen avulla voidaan kompensoida terån s i ir tymå vain yhden akselin suunnassa. Tåmå ei mahdollista kaavinte- 4 ran tåyttå kompensointia, koska teråpalkki kååntyy kåytto-tilanteessa jopa 60°.

Tåmån keksinnon tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppi-5 nen taipumakompensoitu teråpalkki.

Keksinto perustuu siihen, ettå teråpalkin sisåån sovitetaan tukiputki, joka tuetaan kolmiomaiseen kotelomaiseen terå-palkkiin kolmella paine-elimellå, jotka on sijoitettu 10 tukiputken ympårille epåsymmetrisesti tukiputken poikki- leikkauksen keskipisteen suhteen.

Tåsmållisemmin sanottuna keksinnon mukaiselle taipumakom-pensoidulle teråpalkille on tunnusomaista se, mikå on 15 esitetty patenttivaatimuksen l tunnusmerkkiosassa.

Keksinnon avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Taman keksinnon avulla saadaan aikaan teråpalkkirakenne, 20 jossa kaavintera pysyy yhdensuuntaisena rainan ja vasta-telan kanssa suurillakin terakuormilla. Pinnoitusnopeutta voidaan lisåta, ja silti saadaan aikaan hyvålaatuinen pinta useilla erilaisilla pinnoiteaineilla. Terakuorma on tasai-nen koko terMn leveydeltå. Tasaisen terakuorman ansiosta 25 terå kuluu tasaisesti koko leveydeltSMn ja sen kayttoika lisåantyy. Kompensointijårjestelmå ei lisSå kohtuuttomasti palkin xnassaa. Kevytrakenteisen palkin taipuman kompen sointi on helpompaa kuin raskaan, koska palkin omasta massasta aiheutuvat siirtymåt ovat pienempiå. Kompensoin-30 tijarjestelmS on helppo suunnitella ja sijoittaa palkkiin, koska palkin ja tukipalkin muoto voidaan valita melko vapaasti. Rainaa pinnoitettaessa kompensointijårjestelmaå ohjataan mittaamalla palkin suoruutta tai pinnoitetun rainan pinnoitteen paksuutta. Kun tiedetåån kunkin pai-35 ne-elimen aiheuttaman siirtymån suunta, taipuma voidaan kompensoida ohjaamalla kompensointi- jårjestelmåå suljetun sååtopiirin avulla automaattisesti, tai kåyttåjå voi sååtåa kompensointijårjestelmåa manuaalisesti. Tukiputken, pai-ne-elinten ja teråpalkin rungon vålinen liitos on kitkaton.

5 91367 Tålloin terapalkin rungon pinnan ei tarvitse olla sileå. Kitkattoxnuus voidaan varmistaa rasvaamalla paine-elimet kokoonpanon yhteydesså ja huoltokatkojen aikana. Paine-elinten avulla voidaan myos vaimentaa terapalkin våråhtely-5 ja.

Keksintdå selostetaan seuraavassa låhemmin oheisten piirus-tusten avulla.

10 Kuvio 1 esittåå yhden keksinnon muka isen terapalkin poikki-leikkausta kaaviollisena perspektiivikuvana.

Kuvio 2 on yksityiskohtaisempi kuva keksinnon mukaisen terapalkin poikkileikkauksesta.

15

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyn, tåmån keksinnon mukaisen terå-palkin paaosat ovat kolmiomainen terapalkin runko 3, jonka kolmion kårjisså on tukiseinamat 6, rungon 3 yhteen kolmion kårkeen sovitettu teranpidin 2, tukiputki 4 ja kompensoin-20 tielimet 5. Terånpitimen 2 etureunassa on teran 8 kiinni-tyselin 7 ja tukielin 1. Kuviossa 1 ei ole esitetty teraa 8. Terå 8 on kiinnitetty kuvion 2 mukaisesti alareunastaan kiinnityselimeen 7 ja sitå painetaan pinnoitettavaa rainaa vasten tukielimellå 1 sopivan vå limat kan péiåstå terSn 8 25 reunasta. Koska erilaiset teranpitimet ovat sinanså hyvin tunnettuja, ja koska terånpitimen rakenteella ei ole vaiku-tusta keksinnon soveltamiseen, sitå ei kuvata tarkemmin. Teråpalkki kiinnitetåån kannattimeen laakerin 11 ja kiin-nittimien 9 ja 10 avulla. Tukiputki 4 on kiinnitetty nivel-30 laakereiden vålityksellå palkin rungon 3 pååtyihin. Tållai-set tuentatavat ovat myos tekniikan tasolla hyvin tunnettuja, joten niitå ei kuvata tarkemmin.

Kompensointijårjestelmå koostuu tukiputkesta 4 ja kolmesta 35 sen ympårille epåsymmetrisesti sovitetuista kompensoin-tielimestå 5. Kompensointielimet 5 on sovitettu pydreån tukiputken 4 ympårille siten ettå niiden våliset etåisyydet putken 4 ulkopintaa pitkin ovat erisuuruiset. Nåin saadaan aikaan epåsymmetrinen tuenta teråpalkin rungon 3 ja tuki- 6 putken 4 vålille. Kunkin kompensointielimen 5 toinen puoli on vasten tasaista teråpalkin rungon 3 seinåmåå ja toinen puoli on vasten tukiputken 4 pyoreåå pintaa. Kompensoin-tielimet 3 ovat edullisesti paineenalaisella nesteellå 5 tåytettyjå paineletkuja.

Taipuman kompensointi saadaan aikaan muuttamalla painelet-kuissa 3 olevan nesteen painetta kussakin letkussa 3 sopi-valla tavalla. Paineen lisååminen paineletkussa paisuttaa 10 letkua, jolloin teråpalkin rungon 3 ja tukiputken 4 etåi-syys kasvaa. Samanaikaisesti on tietenkin våhennettåvå painetta vastakkaisissa paineletkuissa 5, jolloin teråpalkin runko 3 voi siirtyå tållå puolella vastaavasti låhemmås tukiputkea 4. Kolmella paineletkulla 5 voidaan aiheuttaa 15 siirtyxnå kolmeen suuntaan teråpalkin poikkileikkauksen tasossa, jolloin nåiden siirtymien yhteisvaikutuksen avulla voidaan kompensoida kaikki siirtymåt palkin poikkileik kauksen tasossa. Paineletkujen 5 tilavuutta muutetaan tålloin lisååmållå esimerkiksi kahden paineletkun 5 20 tilavuutta sopivassa suhteessa toisiinsa nåhden ja pienen-tåmållå yhden letkun 5 tilavuutta, jolloin saadaan aikaan haluttu kompensoiva s i ir tymå. Epåsymmetrisen tuennan avulla on helpompaa saada aikaan tarvittavat siirtymåt, koska yhden voimavaikutuksen vastavoimina on aina oltava kaksi 25 keskenåån erisuuruista voimaa. Symmetrisesså tapauksessa voimat ovat samansuuruiset ja jos kompensointielimiå on parillinen lukumåårå, palkin runkoon 3 ja tukiputkeen 4 vaikuttaa pareittain vastakkaiset voimat.

30 Painetta kaikissa paineletkuissa 5 on ohjattava ja muutet-tava samanaikaisesti, jotta kompensoinnin avulla saataisiin aiheutettua ainoastaan taipumien kompensoimisen tarvittavat siirtymåt aiheuttamatta tarpeettomia lisåjånnityksiå. Samanaikaisella ohjauksella teråpalkin runko 3 saadaan 35 siirtymåån helposti tukiputken 4 suhteen halutulla tavalla. Painetta paineletkuissa 5 ja samalla siirtymiå on yksinker-taisinta ohjata takaisinkytketyn sååtopiirin avulla mittaa-malla joko suoraan palkin suoruus jollain sopivalla menete lmål lå tai mittaamalla pinnoitetun rainan pinnoitepak- 7 91367 suutta, jolloin terSn 8 suoruus voidaan måårittåå pinnoite-paksuuden vaihtelujen avulla. Sååtoalgoritmia vårten riit-tåå, ettå tiedetåån kunkin kompensointielimen 5 aiheuttaman siirtymån suunta, jolloin mittaamalla palkin taipuma joko 5 suoraan tai pinnoitepaksuuden avulla saadaan aiheutetuksi haluttu siirtymå takaisinkytketyn sååtopiirin avulla muut-tamalla painetta kompensointielimissa 5.

Painetta paineletkuissa 5 såådetåån sopivan nestepainepii-10 rin avulla. Talloin on mahdollista jårjeståå kunkin paine-letkun painepiiri tunnetulla tavalla siten, ettM se vaimen-taa nestepaineen varahtelya piirisså. VSrShtelyå piiriin syntyy pååasiassa kannattimen ja teråpalkin tårinåsta kaavaria kaytettåessa seka kannattimen runkoon ja edelleen 15 terapalkkiin muualta tehdassalista ja varsinkin vastatelas-ta vålittyvista våråhtelyistå. Vaimentava nestepiiri paine-letkuineen 5 toimii talloin tehokkaana nestevaimentimena vahentaen terapalkin varahtelyjå.

20 Edella esitetyn lisaksi talla keksinnolla on muitakin suoritusmuotoja. Kompensointielimet 5 voivat olla muotoa muuttavia elimia, kuten esimerkiksi paljesylintereitS. Painevaliaineena voidaan kSyttaa haluttua kaasua, nestettå tai mitå tahansa muuta ainakin osittain juoksevaa ainetta, 25 kuten ilmaa, vetta, oljyja tai rasvoja. Painevaliainetta voidaan låmmittåå tai jSShdyttaa, jolloin palkin lfimpo-jakaumaa muuttamalla voidaan tehostaa kompensointia.

Kompensointielinten 5 lukumaaraa ja sijoittelua voidaan 30 vaihdella. Kompensointielimet 5 voivat ulottua joko koko palkin pituudelle tai ainoastaan lyhyen sektorin alueelle. Koko palkin pituudelle ulottuva kompensointielin 5 voi koostua useista peråttaisista sektoreista. Kussakin palkin poikkileikkauksessa voi olla useampiakin kompensointielimiå 35 5 kuin esimerkissa mainitut kolme, mutta niita on aina oltava pariton lukumaarå.

Teråpalkin rungon 3 ja tukiputken 4 muoto voidaan valita halutulla tavalla. Samoin mahdolliset tukiseinåmat 6 ja 8 muut mahdollisesti palkin rungon 3 sisålle tulevat raken-teet voidaan muotoilla ja mitoittaa halutulla tavalla poikkeamatta keksinnon ajatuksesta. Tukiseinåmåt 6 voidaan muodostaa esimerkiksi siten, ettå ne tukevat sivuilta 5 kompensointielimiå 5. Tukiputken 4 poikkileikkaus voi olla esimerkiksi kolmio tai jopa jokin haluttu epåsymmetrinen muoto.

Claims (4)

9 91367

1. Taipumakompensoitu terapalkki rainamaisen materiaalin pinnoituslaitteen kaavinteran (8) tukemiseksi, joka terå- 5 palkki kåsittaå: - kotelorakenteisen kolmiomaisen terapalkin rungon (3) , johon kaavinteraa (8) tukeva teranpidin (2) on kiinnitetty, - terapalkin rungon (3) sisalle sovitetun tuki-putken (4), ja - likimain koko palkin pituudelle ulottuvia kompen- 15 sointielimia (5) , joiden muotoa voidaan muuttaa painevaliaineen avulla, tunnettu siitS, etta 20. kompensointielimet (5) on sovitettu tukiputken (4) ja terapalkin rungon (3) valiseen tilaan siten, etta kukin kompensointielin (5) ulottuu toisaalta suoraan tukiputken (4) ulkopintaan ja toisaalta suoraan terapalkin rungon (3) sisapintaan, ja 25 - kompensointielimia (5) on kolme ja ne on sijoitet-tu kolmiomaisesti tukiputken (4) ympårille terapalkin rungon (3) sivujen kohdalle epasynunetrisesti tukiputken (4) poikkileikkauksen keskipisteen suh- 30 teen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen terapalkki, tunnettu siita, etta ainakin yhden kompensointielimen (5) painevaliaineen lampotila on saadettavissa. 35

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen terapalkki, tunnettu siita, etta tukiputken (4) poikkileikkaus on ympyra. 10

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teråpalkki, t u n -n e t t u siitå, ettå tukiputken (4) poikkileikkaus on likiman kolmio. 11 91367