NO173031B - Boeyningskompensert valse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en bøyningskompensert valse som angitt i den innledende delen av patentkrav 1. Slike valser nyttes i papirframstillingsindustrien, men kan anvendes i enhver sammenheng der avbøyinga, eller krona, som motsatt avbøying noen gang kalles, når det er ønskelig å kunne styre rulleoverflata med hensyn til ei klemme med en materulle for å gi enten ei rett linje av klemmekontakt eller en passelig kontur av klemmelinja for kontakt mellom rullene.

Mer spesielt relaterer denne oppfinnelsen til såkalte egenbelastende bøyningskompenserte valser. I denne typen valser er valsehylsteret hengslet bevegelig, i en overført betydning, i forhold til den støttede faste valseaksel fra en første posisjon i et mellomrom fra matevalsen til en andre posisjon med matevalsen sitt hylster i kontakt. Dette oppnås uten å bevege dens aksel og uten eksterne løftestenger, derav navnet "egenbelastende".

Denne egenbelastende operasjonen er kjent i teknologien, slik som for eksempel i US patent nr.3.885.283, 4.213.232, 4.249.290 og 4.520.723. Imidlertid nytter kjente egenbelastende bøyningskompenserte valser enten et bærestykke som har parallelle glidende overflater som opererer i samband med korresponderende overflater på hver ende av valseakselen, eller nytter en eller flere sko som støtter valsen langs lengden av valsen for å posisjonere valsehylsteret radialt i kontakt med matevalsen, styre avbøyinga av valsehylsteret og gi klemmestyrken, eller begge. Det at alle disse funksjonene blir utført av sammen hylsterstøttende pressesko gjør at økt slitasje på disse presseskoene vil være ugunstig for valsens operasjonelle servicetid.

I tillegg vil glidebevegeslen av bærestykket mot mateoverflata på valsens støtteaksel kreve økt energi for å lade eller ta ut valsen, spesielt hvis lagrene binder. Disse glidende overflatene krever også små toleranser for å operere nøyaktig og unngå vibrasjon. De er derfor kostbare å produsere. Hvis toleransen er for lav, vil bevegelsen av valsehylsteret, og klemmeforbindelsen med en annen valse, bli for lite nøyaktig.

Kort beskrivelse av oppfinnelsen

I denne oppfinnelsen er valsehylsteret roterbart støttet ved hver ende av valsen av et lager som har sin indre renne montert på en ikke-roterende lagerring. Denne lagerringen er i sin tur montert rundt den langsgående aksen av den faste valsestøtteakselen og er hengslet koplet til akselen. Dette tillater lagerringen ved hver ende av valsen å bevege seg i en bue rundt hengslet som er parallelt med, og i avstand fra den langsgående aksen av valsen.

Et par motsatt stående stempler under press er montert i utboringene i valseakselen, og strekker seg radialt i forhold til dens lengdeakse ved hver ende av valsen, for å støtte mot den indre periferien til lagervalsen. Dette tillater de pressaktiverbare stemplene på hver ende av valsen å vippe lagerringen, og dermed valsehylsteret i forhold til den støttende valseakselen. De motstående stempellagrene mot lagerringen og tappen gir en sikker montering for hylsteret uten at en trenger den nøyaktige toleransen som kreves med et glidende bærestykkearrangementet. Innenfor valsen, mellom lagerstøttene, er en eller flere sko for å gi press mot den indre overflata av valsen til valsehylsteret for å styre avbøyinga eller krona, til valsehylsteret i forhold til et plan ved klemmevalsen for kontakt med en matevalse og parallell til den langsgående aksen av valsen. Dette arrangementet med klemmeladesko er helt separat fra valseposisjoneringen, eller valseladinga, stempel og lagervalsarrangementer hver ende av valsen og, som følge av dette kan en hvis ønskelig være i stand til å operere bare for å korrigere konturen av valseoverflata uten hensyn til den ladekrafta som brukes.

I kraft av plasseringa til de motstående stemplene og skoene mellom lagrene ved hver ende av valsen, kan disse ladestemplene også operere for å variere avbøyinga eller kantkorreksjonen til valsen for å styre papirvalseprofilen.

I tillegg, ved å separere valseposisjoneringa og ladestempel og sko, ved å operere i samband med lagerringen mellom lagrene, fra skoen, eller skoene, som skyver valsehylsteret mot valseaksen for å styre valsavbøyinga, eller krona, kan forskjellige typer sko nyttes for disse to kontrollene. Spesielt, enten hydrodynamisk eller hydrostatiske sko kan nyttes for å styre valseavabøying ved en spesialisert type skooverflate kan nyttes mot den ikke- roterende lagerringen for å optimalisere den krafta som virker for å få den fra valseladeskoene. Dette tillater større fleksibilitet ved den helhetlige valseutforminga, fleksibilitet, og applikasjon.

I samsvar med dette, er det et formål med denne oppfinnelsen å framskaffe en bøyningskompensert valse som har separate midler for å lade valsen og å styre avbøyinga.

Et annet formål med denne oppfinnelsen er å framskaffe en bøyningskompensert valse hvor valsen er ladet ved å benytte kraft mot lagrene, som roterbart støtter valsen i en dreibar utoverrettet retning i forhold til valseakselen.

Oppfinnelsens formål oppnås med en anordning av omtalte slag med trekk som angitt i den karakteriserende delen av patentkrav 1. Ytterligere trekk framgår av de tilhørende uselvstendige krav.

Et trekk ved denne oppfinnelsen er at valselagermidlene og avbøyingskorreksjons-midler er uavhengig av hverandre.

En fordel med denne oppfinnelsen er at skoene som blir aktivert ved ladestemplene ikke virker mot den roterende valsehylsteret, men er lagret direkte mot den ikke-roterende lagerringen.

Disse og andre fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil bli klart for de som er kjent innenfor teknologien ved gjennomlesning av beskrivelsen av en foretrukket utførelse i samsvar med vedlagte tegninger, der

fig. 1 viser et sideriss av den styrte avbøyingsvalsen, delvis i seksjon, som viser både valseladearrangementet og hylsteravbøyingsstyringsspolen,

fig.2 viser et enderiss langs linja "2"-"2" i fig.l som viser ladingstemplene og skoene, og den dreibare forbindelsen mellom lagringsringen og valseakselen,

fig.3 er samme enderiss som vist i fig.2, men som viser dens nedre ladestemplene som virker for å åpne klemma mellom matevalsene, og

fig.4 er et enderiss langs linja "4"-"4", i fig.l og viser avbøyingsstyringsskoen.

Som vist i fig.l, er en egenbelastende bøyningskompensert valse utstyrt med en senterstøtteaksel 10 med akseltapper 13 som strekker seg ut fra hver ende. Akseltappene er montert innen korresponderende støtter 11 som lokaliserer valsen ved dennes ønskete posisjon, som for eksempel en pressedel av en papirframstillingsmaskin.

Den bøyningskompenserte valsen, generelt referert til ved referansenummer 6, omfatter et sylindrisk hylster 52 som har en sylindrisk valsekrave 44 boltet fast til sine fremre og bakre ender. Et lager 42 har sin ytre overflate sikret i valsekraven 44 ved hver ende av valsen og sin indre overflate sikret rundt en sylindrisk lagerring 12. Lagerringen 12 ved hver ende av valsen er i sin tur støttet av et par motsatte ladesko 28, 30 ved hver ende av valsen. Som vist i fig.2 og 3 er de øvre ladeskoene 28 i sin tur støttet av et første stempel 24 ved en første svingearm 32. De tilhørende nedre ladesko 30 er støttet ved korresponderende nedre stempel 26 ved andre svingearmer 34 ved hver ende av valsen.

Begge par stempler 24, 26, og deres tilhørende sko, strekker seg radialt utover diametralt fra sine respektive utboringer (eller kaviteter) 24, 27 i støtteakselen 10 til rette vinkler til dens langsgående aksen 4 av akselen.

For å sikre at skoene 28, 30 støtter mot den indre overflata av lagerringen til enhver tid, også når det ikke er noe hydraulisk press i kavitetene 25, 27, er ei fjær 39 posisjonert mellom innsida av hvert stempel 24, 26 og de tilhørende ender av en stempelledearm 38 som strekker seg gjennom valseakselen 10 med hvert stempel 24, 26. På denne måten setter fjærene 39 mot de øvre ender av ledearmene 38 for å sikre overflata av skoene 28, 30 mot den indre overflata av lagerringene 12.

Ved de ytre ender av valsekravene 44, ved hver ende av valsen, er en kraveplanke 46 som har en senteråpning 54, fortrinnsvis sirkulært formet, med en diameter større enn akseltappene 13 for å forme en åpning mellom den og akseltappen 13. Ved hver side av åpningen 54 er det montert en indre forseglingsplate 48 og en ytre forseglingsplate 50 som har korresponderende indre og ytre forsegling 49, 51 for å forsegle kraveplanken 46, som roterer med valsehylsteret, fra de stasjonære tappene 13. Både indre og ytre forseglingsplater 48, 50 er sikret mot stasjonære tappene 13.

Ved nå å referere til fig.l og 4, er det innen den stasjonære akselen 10 montert en avbøyingssko 60 som er anbrakt i en langsgående rettlinjet slisse 63. Ved hver ende av skoen 60 er en endeforseglingsammenetilling 36 som gir bøyelighet til valseakselen samtidig som den gir væskeforsegling til endene av skoen 60. Hydraulisk væske som virker mot skoen 60 er på den måten forseglet ved endene til skoen også når skoen er holdt rett mens akselen avbøyes. Denne endeforseglingsinnretningen er beskrevet i US patent nr.3.624.880 som er tatt med for referansen. Denne endeforseglingsinnretningen 36 omfatter ingen del av oppfinnelsen i og for seg og vil ikke bli beskrevet i videre detalj.

Ved nå å referer til fig.2 og 3, er akselen 10 utstyrt medhar ei flata side som strekker seg i det minste delvis langs den ene sida av hver ende av valsen langs akselen og er parallell til dennes langsgående akse 4. Et par stempelstøtter 14 er boltet fast til akselen 10 ved hver ende av valsen innover mot lagerringen 12 ved sokkelhodete skruer 20. En forenende stempelbrakett 16 er montert mellom paret av stempelstøtter 14 ved hver ende av akselen og montert til lagerringen ved sokkelhodeskruer 22. For videre å sikre å utligne akselbraketten til lagerringen, er en nøkkel 17 også montert mellom dem.

Ved operasjonen er valsen fullstendig i hvileposisjon, som vist i fig.3, med sitt øvre stempel 24 ikke aktivert med hydraulisk væske undre press. Imidlertid holder springfjærene 39 ved hver ende av stempelledearmen 38 stemplene 24, 26 og det deres tilhørende sko 28, 30 trykket mot den indre veggen av lagerringen 12. De øvre stemplene 24 er snudd på hodet ved baksida av utboringene for å holde valsehylsteret i en forhåndsbestemt avstand fra akselen 10. På bakgrunn av denne beskrivelsen, vil det bli antatt at matevalsen 8 er fast montert i papirvalseprosesseringsmaskinen. I den ikke opererende posisjonen, som ved skifting av filt i en papirframstillingsmaskin, er et mellomrom "S" laget mellom den faste valsen 8 og den bøyningskompenserte valsen 6. Når det er ønskelig å posisjonere valsen 6, 8 inn i ladet eller klemmende stilling, blir hydraulisk væske under trykk ledet inn i rør 56 ved hjelp av pumpe 66 og inn i utboringa 25 mellom de øvre stemplene 24 via hevere 57. Dette presset trykker stemplet 24 oppover i deres utboring i støtteakselen 10 og dette løfter lagerringene 12 og lagrene 42 montert på hver lagerring oppover i en bueformet bane rundt akselpinnene 18. Størrelsen på denne bueformede banen er vist ved vinkel i fig.3. Valsehylsteret 52 er på denne måten hevet oppover og ladet mot overflata på valsen 8 ved en klemmelinje av kontakt. Dette ladete stemplet er vist i fig.2 der stemplene 24, 26 er i lik distanse fra senter av akselen, og den bueformede gangvegen rundt stempelpinne 18 er en tangent til planet gjennom klemma "N" og valseaksen 4.

Den oppovergående bevegelsen til lagerringen gjør at en bueformet bevegelse av kraveflanken 46 i forhold til ytre forsegling 51 og indre forseglingsplate 48 som er fast i forhold til tappene 13 til aksel 10. Forseglingene 49, 51 forhindrer hydraulisk væske fra å forsvinne fra det indre av den bøyningskompenserte valsen 6, og gapet 54 i kraveflanken 46 tillater bevegelse av valsehylsteret 52 rundt valseaksen 4. Med andre ord, mens omdreiningsaksen til lagerringene 12 og hylsteret 52 virkelig blir beveget i en bueformet bane rundt dreietapper 18, blir valsen effektivt beveget på langs, i en overført betydning, langs en bane som vesentlige strekker seg i et plan mellom omdreiningsaksene til presseparet.

For å styre avbøyinga av valsen 6 mot valsen 8 langs deres klemmende kontakt-linje, blir pumpe 70 satt i virkning for å introdusere hydraulisk væske under trykk gjennom røret 62, en eller flere hevere 65 til kavitetskanalen 63 under skoen 60. I denne spesielle utførelsen, er skoen 60 en kombinasjon av stempel og sko. De kunne vært separate deler. Videre, i denne utførelsen, er bare en sko 60 vist og den strekker seg tilsvarende effektiv operasjonslengde av valsehylsteroverflata. Det er godt kjent i industrien å nytte flere separate sko i avbøyingskontrolleringsfunksjoner. Disse separate skoene kan bli anbrakt med mellomrom langs lengden av valsen eller være i ei rekke i nærheten av enden. I tillegg kan de bli separat hydraulisk aktivert hvis ønskelig. Disse trekk ved konstruksjonen av avbøyingsskoen 60, er ikke i og for seg en del av denne oppfinnelsen og vil ikke bli diskutert videre.

Innen den øvre overflata på skoen 60, som er vendt mot den indre overflata av valsehylsteret 52, er et flertall av lommer 61 som inneholder hydraulisk væske under trykk for å gi smørekraft mot valsehylsteret for å styre dets avbøyning i forhold til støtteakselen 10. Skoen, eller skoene 60 kan på denne måten hydraulisk aktiveres for å styre formen, eller profilen på klemmelinja av kontakt mellom valsene 6, 8 uavhengig av de separate aktiverte hydrauliske stempler 24 som virker gjennom disses sko 28 på hver ende av valsen. Naturligvis kan disse avbøyingsskoene eller skoen 60 også nyttes for å gi videre uavhengig klemmekraft, etter ønske. Hydraulisk væske som går gjennom valsen trekkes tilbake gjennom en utgangsrør 64 via en dren 67.

Når det er ønsket å lette klemmetrykket mellom valsene og åpne mellomrommet "S" mellom valsene, slik som ved reparering eller erstatting av valsen, eller utskifting av filten i en papirframstillingsmaskin, vil hydraulisk pumpe 66 og 70 dekativeres og det hydrauliske presset i rørene 56 og 62 tullates å gå til null (0). Om nødvendig kan hydraulisk pumpe 68 bli aktivert ved å introdusere hydraulisk væske under trykk gjennom rør 58 og hevere 59 for å presse nedre stempler 26 og spor 30 utover fra akselen 10 for å hjelpe på bevegelsen av valsehylsteret 52 bort fra valsen 8 og skape mellomrommet "S".

I det tilfellet at den bøyningskompenserte valsen 6 er posisjonert i papirbehand-lingsapparatet over matevalsen 8, vil vals ladeprosedyren, omfattende stempler 24, 26 og deres tilhørende spor 28, 30 er i en nedoverrettet posisjon. Med andre ord vil den styrte avbøyingsvalsen bli rotert med sin avbøyingssko 60 rettet nedover. Den er posisjonert og ladet ved å introdusere hydraulisk væske under trykk gjennom rør 56 inn i stempel 24 mens letting gis ved avpressingsrør 58 og å introdusere hydraulisk væske under trykk hvis ønsket inn i rør 62 og aktuerende sko 60.

I en variasjon av den viste utførelsen, kan ladeskoen 28,28, og 30,30 ved hver ende av valsen være uavhengig kontrollert ved pumper 66, 68 som opererer gjennom rør 56, 58 ved fronten av valsen for å kontrollere frontladeskoen 28, 30 og pumper 66a, 68a opererende gjennom rør 56a, 58a vist i skygge, eller brukne linjer, ved bakre ende av valsen. Slik uavhengig styring av framre og bakre ladestempler og sko tillater variasjon i kantlasten på de ytre ender av valsene 6 mot en matevalse 8. Denne fleksibiliteten er nyttig i ei presse hvor kontroll med papirtykkelsen er viktig. Imidlertid gir denne valsen en ny dimensjon i allsidighet og fleksibilitet også når korresponderende ladestempler 24, 26 ved hver ende av valsen er hydraulisk aktivert samtidig. For eksempel i en situasjon der valsen 6 er posisjonert mellom matevalsene i et valsepar, og valsen 6 ikke er drevet valse, ladestemplet 24 ved hver ende av valsen kan bli satt i virkning for å bringe valsehylsteret 52 i klemmende engasjemenet med valse 8 ettersom avbøyingsskoen 60 ikke behøves for å bevege valsehylsteret i opererende posisjon og kan forbli deaktivert. Dette vil tillate den bøyningskompenserte valsen 6 å bli bragt opp til maskinhastigheten ved hvilken avbøyingsskoen 60 kan bli brukt. Dette tillater bruken av hydrodynamisk type avbøyingssko i en egenbelastende bøyningskompensert valse. Etter som at en hydrodynamisk operert avbøyingssko 60 krever en kile av olje ved grensesnittet til skoen og den indre veggen av valsehylsteret, og etter som dette bare kan gis av en oljefilm som går med en roterende valsehylster for å gi framre kant av avbøyings-skoen, vil en hydrodynamisk drevet bøyningskompensert valse ikke kunne nyttes hvis avbøyingsskoen i seg selv var det eneste midlet for å posisjonere valsehylsteret mot matevalsen 8. Dette på grunn av det faktum at den nødvendig oljefilmen som trengs for å støtte valsehylsteret over avbøyingsskoen bare skapes når valsehylsteret er rotert på denne måten, hvis ikke valsehylsteret roteres før valsene klemmes sammen, er kontakten mellom avbøyingsskoen og den indre overflata av valsehylsteret vesentlig tørr og relativ bevegelse mellom disse overflatene ved oppstart ville resultere i en vesentlig slitasje før oljefilmen kunne skapes.

Når matevalsen 8 er posisjonert under den bøyningskompenserte valsen 6, er vekta av den bøyningskompenserte valsen i seg selv i noen tilfeller tilstrekkelig klemmekraft mellom valsene uten å behøve å aktivere avbøyingsskoen 60.

I begge disse tilfeller, kan stemplene 24, 26 nyttes for å gi enten tilleggsklemme-kraft eller støttekraft for kantlasten ved enden av valsen, avhengig av enten de virker i samme, eller motsatte retning som avbøyingsskoen for å komplementere driften av avbøyingsskoen 60 til profilen av klemma, som ønsket.

På denne måten har en egenbelastende bøyningskompensert valse blitt vist og beskrevet som oppnår de satte formål. Den er enkel i konstruksjon, men mangfoldig i operasjon. Den kan nyttes over eller under den andre valsen i en valsepar eller mellom to valser. Klemmelasten eller krafta, mot matevalsen kan framskaffes av trykket til lastestemplene som virker mot lagerringen mens avbøyinga, eller krona, profilkontroll kan framskaffes av avbøyingsskoen. Lastestempelen 24, 26 og avbøyingsskoen 60 kan operere sammen for å gi klemmekrafta. Uavhengig kantkontroll ved hver ende av valsen kan brukse for å styre lastestemplet uavhengig av avbøyingsskoen eller med separate kilder av hydraulisk væske. Bevegelsen til lagerringen er bueformet rundt støtteakselen, men valsen er effektiv lastet mot en annen valse. Dette eliminerer behovet for eksterne svingarmer, luftfjærer og den plassen disse krever. Både valselasting og klemmeavbøyingskontroll er utført gjennom interne mekanismer. Lagerringen er sikret til valseakselen, men valsehylsteret kan bli beveget utover i forhold til den langsgående aksen av valsen på en styrt måte.

Naturligvis kan noen variasjoner i struktur og operasjon lett sees for de som er kjent i teknologien. Det er underforstått at mens overfor beskrivelse angår den foretrukne utførelse, kan denne oppfinnelsen tilføres på et annet vis og praktiseres innenfor rekkevidden av kravene.

Claims (8)

1. Bøyningskompensert valse (6), omfattende en stasjonær valseaksel (10) som har en langsgående akse (4); en lagerring (12) koplet til akselen (10) i nærheten av hver av endene; en valsemantel (52) anbrakt rundt valseakselen; et lager (42) i hver ende av valsemantelen (52) for roterbart å støtte valsemantelen (52) på lagerringen (12); avbøynings- eller krone-korreksjonsstyringsmidler innefor valsemantelen (52), som strekker seg med valseakselen for å gi en avbøyings- eller krone-korrigerende kraft rundt valsemantelen (52) i forhold til valseakselen; karakterisert ved at lagerringen (12) er dreibart koplet til akselen (10), og valsen videre omfatter pressemidler, omfattende et par motstående belastningssko (28,30), ved hver ende av valsen (6) for inngrep med og støtte for tilsvarende lagerringer (12), belastningsskoene (28,30) er anbrakt for tvangsmessig å bevege lagerringene (12) og valsemantelen (52) om sin dreibare tilkopling utover i forhold til den langsgående aksen (4) av valsen, etter ønske; den dreibare tilkoplingen av lagerringene (12) til akselen er i et plan vinkelrett til aksene til paret av de motstående belastningsskoene (28,30), idet tilsvarende av paret av de motstående skoene er rettet i samme retning som avbøynings- eller krone-korreksjonsmidlene, og tilsvarende motstående sko av paret av belastningsskoene (28,30) er rettet i motsatt retning av avbøynings- eller krone- korreksjonsmidlene; en kilde for væske under trykk, operativt koplet til valsen for å gi en første kilde av væsketrykk til utvalgte av de motstående belastningsskoene (28,30), og en andre kilde av væsketrykk til avbøying-, eller krone-korreksjonsstyringsmidlene, for å akitivere pressmidlene og avbøyings- eller krone-korreksjonsstyringsmidlene til å bevege valsemantelen (52) til en operativ posisjon i forhold til akselaksen (4) og å holde valseavbøyinga, eller -krona i en ønsket kontur i forhold til ei klemmelinje av kontakt med en matevalse (8) i et pressvalsepar, etter ønske.

2. Bøyningskompensert valse i samvar med krav 1, karakterisert ved at minst en av belastningsskoene (28,39) ved hver ende under trykk støtter hver lagerring (12).

3. Bøyningskompensert valse i samvar med krav 2, karakterisert ved at den første kilden av væsketrykk omfatter midler for separat å gi væsketrykk til den korresponderende belastningsskoen (28,30) ved hver ende av valsen slik at skoene (28,30) som støtter lagerringen i samme retning er styrt uavhengig av belastningsskoene som støttter lagerringen i mosatt retning.

4. Bøyningskompensert valse i samvar med krav 2,karakterisert ved at avbøyings-, eller krone-korreskjonsstyringsmidlene, omfatter minst en avbøynings-sko montert i et hulrom i valseakselen for å gi en utoverrettet kraft til valsemantelen i forhold til valseakselen.

5. Bøyningskompensert valse i samsvar med krav 1, karakterisert ved at trykkmidlene omfatter et separat styrt organ ved hver ende av valsen for å gi forskjellig belastningskraft i samme retning ved hver ende av valsen, etter ønske.

6. Bøyningskompensert valse i samsvar med krav 5, karakterisert ved at trykkmidlene omfatter separate kilder av styrt væske under trykk.

7. Bøyningskompensert valse i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den første og andre kilde av væske under trykk er koplet slik at de virker mot trykksmidlene og beveger og belaster valsen, og virker mot avbøyings- eller krone-korreksjonsstyringsmidlene for å korrigere avbøyinga, eller krona, i samme retning.

8. Bøyningskompensert valse i samsvar med krav 1, karakterisert ved at trykkmidlene videre omfatter motsatte stempler glidbart mottatt i utboringsmidlene i valseakselen ved hver ende av valsen, hvert stempel støtter under trykk tilsvarende belastningssko (28,30); den første kilden av væske under trykk er selektivt tilført til det tilsvarende av motsatte stempler for å gi valsemantelen bevegelse og belastningskraft i samme retning som avbøyningsmidlene, eller i den motsatte retning, etter ønske.