SE504402C2 - Kontinuerlig press för framställning av spån-, fiber- eller plywoodskivor och liknande - Google Patents

Description

504 402 2 hjälp av en hållar- och kedjestyrning för rullstängerna. Vid start och vid tomgång, liksom när det rörliga pressbordet är upphissat bryts kraftöverföringen från det nedhängande stålbandet till rullstängerna, vilket medför att utan styrningar kommer rullstängerna att lägga sig utan något bestämt inbördes mellanrum. Läget mellan de enskilda rullstängerna blir således slumpmässigt. Särskilt blir det omöjligt att återgå till drift med full belastning utan ett slitage som i värsta fall kan innefatta brott på rullstängerna.

Den kända pressen har också nackdelen att användningen av stålband med en tjocklek d av 1,1 till 1,8 mm begränsar det praktiskt möjliga presstrycket till ett värde som är för lågt för vissa tillämpningar, t ex vid pressar med ett presstryck över 40 bar och vid pressar med en längd av mer än 40 mm för fram- ställning av högkomprimerade spånskivor av högsta kvalitet.

Uppfinningens syfte är att utveckla den inledningsvis angivna pressen på sådant sätt - att presstrycket och pressens längd, och därmed genomloppshastigheten för pressgodset och kapaciteten kan ökas, - att rullstängerna tillförlitligt förs med genom presszonen av stålbanden, - att den tillåter både tomgångskörning och återstart, och - att den fungerar oklanderligt även med rullstänger med en diameter D över 20 mm och med större tolerans än 1:15 um.

Detta syfte uppfylls med den i patentkravet 1 angivna uppfinningen. Före- dragna utföringsformer anges i de osjälvständíga patentkraven.

Vid uppfinningen har stålbanden en tjocklek av minst 2 mm och rullstängerna en diameter av minst 20 mm, företrädesvis 21 mm. Rullstängernas ändar är lagrade i av inloppstandhjul drivna styrkedjor. De på samma axel fastsatta inlopps- och inmatningstandhjulen för det övre och det undre pressbordet är synkroniserat styrda och griper om både rullstängerna och länkhylsorna eller skyddsrullarna på samma radiella avstånd på sådant sätt att centrumaxlarna för de övre och de undre rullstängerna ligger på linje med varandra i tryckriktningen.

Vid uppfinningen har det överraskande visat sig att om rullstängerna matas in exakt ortogonalt av styrkedjorna och inmatningstandhjulen längs inloppstangent- riktningen och leds vidare ortogonalt i presszonen kan de lämnas att sköta sig själva om deras medbringningshastighet V/2 i medelpunkten säkerställs av stål- bandet, vilket således innebär att ett konstant spaltmellanrum s mellan rullstäng- erna kan garanteras endast på detta sätt. Detta fungerar dock endast tack vare stålbandets elastiska deformation över stödavståndet K = 2D + 2s, där D är rull- stångens diameter och s är avståndet mellan rullstängerna. På så sätt får även rullstänger med mindre diameter tillräcklig kontakt med stålbandet, så att de säkert förs med.

Tack vare att diametern kan göras större än vid den förut kända kontinuerliga s 594 402 pressen och ökas till över 20 mm, företrädesvis till 21 mm, fås mellan två rull- stänger som mellan sig innesluter en ytterligare rullstång ett sådant avstånd mellan de av de båda yttre rullstängerna givna stödställena för stålbandet att stålbandet även om den mellanliggande rullstången har mindre diameter inom ett tolerans- område av upp till 30 um fortfarande kan böjas ut så mycket att det når fram till rullstången med den mindre diametern, så att även denna tillförlitligt förs med över presszonens hela längd. Härigenom säkerställs således att rullstängerna upprätthåller sitt inbördes avstånd med hög precision, vilket i sin tur gör att de kan styras med hjälp av kedjor utan risk för onormala påfrestningar på ked- jorna. I och med att rullstängerna styrs av styrkedjorna och matas in i presszonen på samma radiella avstånd säkerställs för det första att rullstängerna och styrked- jan matas in i presszonen med lika sekant- och båglängd från inloppstangenten, och därmed med exakt lika avstånd s. Av detta följer en precis styrning och synkronisering av de övre och undre inlopps- och inmatningstandhjulens rotation, så att centrumaxlarna för rullstängerna i den övre och den undre rullstångsmattan kommer i linje med varandra i tryckriktningen. Detta förhindrar uppkomsten av ett valkningsarbete, som annars skulle nöta på stålbanden. Som följd därav kan presstrycket på pressgodset ökas. I detta sammanhang skall påpekas att endast ett med kedjor tvångsstyrt rullstångssystem kan synkroniseras i den rullande press- zonen vid växling från tomgång till belastad drift.

En annan fördel med åtgärderna enligt uppfinningen skall även nämnas. Håll- fasthetsberäkningar för rullstängerna har fullständigt bevisat att med ökande dia- meter D för rullstängerna ökar även toleransområdet. Vid exvis en rullstångsdia- meter D av 21 mm, ett presstryck av 40 bar och en stålbandstjocklek av 2 mm är den tillåtna toleransavvikelsen minst 30 um. Därvid skall beaktas att när rull- sträckan (dvs presslängden) ökar ökar även torsionsspänningen T, emedan den är ett resultat av antalet rotationsvarv över presslängden.

De ovanstående dimensionsuppgifterna för rullstängerna, stålbandens tjocklek och spaltmellanrummet mellan rullstängerna bekräftas överraskande av hållfasthets- och torsionsspänningsberäkningar och av den praktiska erfarenheten. Resultatet blir att rullstängernas genomgång fungerar säkrare på grund av fjädring i rullstäng- erna.

Vidare kan konstateras - att vad gäller den tillåtna torsíonshållfastheten för växlande belastning ökar återställningsmomentet (återfjädringen), och därmed funktionssäkerheten med ökande rullstângsdiameter, och - att vid användning av ett högre legerat material (exempelvis 42 CrMo 4 i stället för CK 55) fås en tillförlitlig återställning oberoende av toleransvärdet till och med vid sådana idag förekommande höga presstryck som cirka 50 bar vid 21 mm diameter. I detta fall skulle pressbordets längd till och med kunna vara oänd- 504 402 4 lig! Denna automatiska återfjädring av rullstängerna fäs tack vare ett tillräckligt högt återställningsmoment inom det tillåtna torsionsväxelspänningsområdet, som är cirka 3000 kNm.

Som framgår av det ovanstående har toleransen uppåt eller nedåt för rull- stängernas diameter inte längre samma stora betydelse vid diametrar över 20 mm som vid diametrar under 18 mm. Vid uppfinningen krävs således inte samma noggrannhet, utan rullstängerna kan tillverkas väsentligt billigare.

Vidare har det överraskande visat sig att vid höglegerade rullstänger med stor diameter, dvs 20 mm eller mer, uppträder det inhomogeniteter i legeringen.

Dessa kan göra sig bemärkta i form av ökad egenspänning och motverkas av en högre egenhållfasthet, som innebär att rullstänger med högre torsionshàllfasthet kan framställas från 20 mm och uppåt. Till detta används ett stål med en högre kol- och nickelhalt av minst 0,196 och med en tillsats av krom och molybden.

Koltillsatsens uppgift är att åstadkomma en härd yta, medan nickeltillsatsen skall öka korrosíonsbeständigheten och minska risken för ytsprickor, och därmed höja livslängden genom att minska förslitningen. Även oberoende av den automatiska återfjädringen i de högre legerade rull- stängerna, t ex för 42 CrMo 4, med högre tillåten torsionsspänning gäller dock följande sifferexempel för en rullstång: Vid rullstänger av 21 mm diameter och ett spaltmellanrum s = 1,5 mm blir rull- stångsstödavståndet mellan totalt två rullstänger 45 mm. Därvid är den tillåtna torsionspåkänningen i pressens utloppsdel 35 um vid 4 bar presstryck och vid 40 bar i inloppet så mycket som 70 um.

För användningen av rullstänger med en diameter av mer än 20 mm talar vidare att det är först vid denna storlek som länkplattorna kan göras tillräckligt tjocka för att styrkedjan skall kunna fylla sin funktion, emedan det vid D/2 mindre än halva diametern för centreringstappen plus tjockleken för länkhylsan måste finnas tillräckligt utrymme mellan rullstängernas centrumaxlar och stålbandet för länkplattornas tjocklek utan att de skrapar mot stålbandet. För att helt för- hindra att länkplattorna skrapar mot bandet anordnas lämpligen medåkande rullar med samma diameter som rullstängerna på styrkedjans länkhylsor.

Det är också en fördel att kunna öka stålbandets tjocklek d till över 2,0 mm, emedan den är avgörande för möjligheten att öka presstrycket eller press- längden och med denna och med hjälp av en högre presshastighet öka mängden pressgods per tidsenhet. Vid en stålbandstjocklek över 2,0 mm kan således antingen presstrycket eller pressens längd ökas. Detta medger i sin tur en ökning av kvali- teten med hjälp av ett fullgott presstryck eller av mängden pressgods per tids- enhet med hjälp av en förlängning av pressen, emedan genomdragningshastigheten v kan ökas med tjockare stålband.

En ytterligare fördel är att det ökade stödavståndet mellan rullstängerna S 504 402 tillåter en större toleransavvikelse av 30 till 35 um. Den elastiska deformatíonen av stålbandet över pressbordens hela längd tillåter därmed en likformig rullning i förening med ett konstant avstånd mellan rullstängerna. Detta möjliggör obero- ende av rullstängernas diameter och/eller stålbandets tjocklek mycket små mellan- rum i storleken 0,5 till 1,5 mm mellan rullstängerna. Av säkerhetsskäl bör dock mellanrummet mellan rullstängerna vara 1,5 mm med hänsyn till varierande till- verkningstoleranser och varierande töjning av styrkedjorna och av enskilda länk- plattor och länkar under styrkedjans livslängd.

Som sista fördel skall nämnas att den elastiska och centriska lagringen av rullstängerna i styrkedjorna och den tillförlitliga ortogonala inmatningen med hjälp av inmatningstandhjulen i presszonen ger en korrekt gång för rullstängerna både under belastning och under tomgång och start. Pressen enligt uppfinningen utgör således ett fördelaktigt utförande av ett system med koaxiell styrning av styrkedjorna och rullstängerna. Både vid den tangentiella inmatningen i inloppet och i den horisontella presszonen säkerställs att rullstängernas avstånd alltid är detsamma. Styrkedjorna och rullstängerna är kopplade till varandra via centrerings- tapparna i utförandet med ihålig kedja. Centreringstapparna är samtidigt utformade som böjstänger, så att små synkroniseringsfel mellan stålbandet och styrkedjan under belastning för att avlasta dessa kan utjämnas automatiskt.

Ett utföringsexempel av pressen enligt uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med ledning av ritningen. Därvid visar fig 1 presszonen med rullstängerna och stålbanden mellan det rörliga och det fasta pressbordet, fíg 2 en detaljvy av styrkedjan med rullstängerna och med det övre stålbandet, fig 3 en detaljvy från sidan av de övre och undre styrkedjorna med rullstängerna i inloppsbågen, fíg 4 en detaljvy framifrån av en styrkedja med en rullstång i inloppsbågen och fig 5 en schematiserad sidovy av pressen enligt uppfinningen.

Så som visas i fig 5 består den kontinuerliga pressen av ett fast pressbord 30 och ett rörligt pressbord och dessa förbindande dragstolpar (icke visade). Press- spalten ställs in genom att det rörliga pressbordet 29 höjs eller sänks med hjälp av hydrauliska kolv-cylinderaggregat (icke visade) och låses i det valda läget.

Stålbanden 24 och 25 är lagda runt det fasta pressbordet 30 och det rörliga press- bordet 29 med hjälp av var sin drivtrumma 26 och ändtrumma 27. En av rull- stänger 1 sammansatt rullstångsmatta är för att minska friktionen anordnad mellan vardera stålbandet 24, 25 och på pressborden 29, 30 anordnade värmeplattor 2D.

Rullstängernas 1 axellinjer är vinkelräta mot bandens genomloppsriktning. Rull- stängerna hålls samman med ett förutbestämt delningsavstånd av en styrkedja 12 på vardera längssidan av pressen. De matas genom pressen av stålbanden, varvid de rullar mot pressbordens 29, 30 värmeplattor 20 på sin ena sida och mot det tillhörande stålbandet 24, 25 på den andra sidan.

Fig 1 visar i naturlig storlek de övre rullstängerna 1 rullande längs det rörliga 504 402 s pressbordet 29 och de undre rullstängerna 1' rullande längs det fasta pressbordet 30. Stålbanden 24 och 25 för därvid med sig rullstängerna 1, 1' med hastigheten V/2 när de drar pressgodset 4 genom presspalten. Enligt det föredragna utförandet av uppfinningen har samtliga rullstänger en diameter D = 21 mm och stålbanden 24, 25 en tjocklek d = 2 mm. Rullstängerna 1, 1' i det övre och det undre planet förs av inmatningstandhjulen 6 (fig 3 och fig 4) in i presszonen med ett inbördes mellanrum s av företrädesvis 1,5 mm. De är därvid synkront styrda på sådant sätt att motstående övre och undre rullstängers 1 och 1' axellinjer alltid ligger på linje med varandra i tryckriktningen Y-Y. Tack vare den avsiktliga elastiska deformationen av stålbanden 24, 25 för dessa även med sig rullstänger 1, 1' vilkas diameter D har en avvikelse t nedåt med hastigheten V/2. Med K anges stödav- ståndet 2D + 2s, med vilket varje rullstång 1, 1' stöds av två närbelägna rullstäng- er via stålbanden 24, 25.

Rullstängernas 1 anslutningsställen i styrkedjan 12 blir hårt belastade vid de höga presskrafter som skall överföras till det passerande pressgodset. En förut- sättning för en friktionsfri drift av pressen är således bland annat att styrkedjorna 12 inte kan skadas av att rullstängerna 1 förskjuts linjärt i transportriktningen i presszonen. Avgörande för detta är att det i presszonen finns en tillräcklig utjämningsflexibilitet med två frihetsgrader (X- och Y-axlar) mellan rullstängerna 1 och styrkedjan 12. För att ingen alltför stor linjär förskjutning skall kunna uppträda í presszonen krävs en exakt ortogonal inmatning av rullstängerna 1 i inloppsbågen och i den tangentiella övergången till det horisontella pressplanet.

Som framgår av fig 2 till 4 överförs de från rullstängerna 1 utgående kraft- erna via fjädrande tappar 2 till styrkedjans länkar 13. Centreringstapparnas 2 fjäderkrafter överförs därvid via en sfärisk lagerhylsa 14 centriskt till styrkedjans 12 länkhylsor 9. Avvikelser från delningsavståndet vid rullstängernas rullning i presszonen tas upp av de av fjäderstâl bestående fjädrande centreringstapparna 2. Dessa avvikelser kan därför inte skada styrkedjan 12.

Vidare gäller för vartera pressbordets 29, 30 rullstångsmatta att rullstängerna 1 tvångsstyrs av flera inmatningstandhjul 16 och styrkedjorna 12 av två på var sin sida om inloppsvärmeplattan 23 belägna inloppstandhjul 6. Därvid är radierna R lika, liksom båg- och sekantlängderna i inloppsbågen och i den tangentiella övergången till det horisontella pressplanet. Inmatningstandhjulen 16 och inlopps- tandhjulen 6 är anordnade på samma axel. Rullstängerna 1 och styrkedjans 12 länkar 13 är anordnade med sina mittaxlar på samma axellinje X-X. Medelpunkts- avståndet mellan rullstängerna 1 och mellan styrkedjans 12 länkar är således alltid lika vid rullningsradien R för inmatningstandhjulen 16 och inloppstandhjulen 6, och ändrar sig inte heller i den tangentiella övergången till det horisontella pressplanet. På så sätt möjliggörs en helt exakt styrning av rullstängerna längs inloppsbågen, och därigenom även en exakt ortogonal riktningsinställning av rull-

Claims (7)

7 504 402 stängerna ända in i presszonen. Tack vare ett kompakt anordningssätt för länkplattepaketen 3 och 11 i den som en hylskedja utförda styrkedjan 12 ger styrkedjan en mycket hög stödverkan i transportriktningen. Centreringstapparna 2 är försedda med en sfärisk lagerhylsa 14 på sådant sätt att de överför fjäderkraften exakt centriskt till länkhylsan 9, medan de vid den andra änden är roterande lagrade i ett hål 10 i rullstängerna 1 med hjälp av en roterande hylsa 8. Rullstängerna 1 kan samtidigt förskjutas axíellt längs centreringstapparna 2. Både radiella och axiella rörelser hos rullstäng- erna 1 kan därigenom utjämnas. Centreringstapparna 2 anordnas vridningssäkrat och utbytbart i styrkedjan genom att de vid den yttre änden är försedda med fyrkantiga påpressade hylsor 15. Dessa säkras genom att de med större mått utförda yttersta länkplattorna 3 resp 36 är försedda med anslagsplâtar 17, som är fastsatta på sådant sätt att deras underkanter anligger mot fyrkanthylsorna 15, som därigenom liksom centreringstapparna 2 hindras att rotera. En säkringsplåt 18 med en klämslits 32 är lösbart fastklämd på två klämtappar 19, som är fastsatta i den yttre länk- plattan 3 resp 36 på varje länk som skydd mot förskjutning och för att rikta in centreringstappen 2. En bricka 40 (fig 3 och 4) hindrar säkringsplåten 18 att lösgöra sig från klämtappen 19. Vid stålbandens 24, 25 yttre längskanter uppträder vågbildningar, som orsakas av värmespänningar. Styrkedjans 12 länkplattor 3 och 11 kan skrapa emot dessa vågbíldningar och nötas ned 'i förtid. Detta motverkas av medåkande rullar 21, som är anordnade på Styrkedjans 12 länkhylsor 9 och har samma diameter som rullstängerna 1. Styrkedjans 12 utformning och den tangentiella övergången från inloppsbågen till det horisontella pressplanet visas i fig 3. Av fig 2 till 4 framgår vidare hur skyddsrullarna 5 styrs i urtagningarna 7 i inloppstandhjulet 6 och hur rullstängerna 1 styrs i urtagningarna 22 i inmat- ningstandhjulen 16. Rullstängernas kretslopp över brythjulen 28 och 31 visas i fig 5. P a t e n t k r a v :

1. Kontinuerlig press för framställning av spån-, fiber- eller plywoodskívor och liknande, med böjliga, ändlösa stålband (24, 25), som överför presstrycket och drar pressgodset (4) genom pressen, och som är lagda om det rörliga (29) och det fasta (30) pressbordet med hjälp av drivtrummor (26) och omlänknings- trummor (27) och över medlöpande rullstänger (1), vilkas axlar är vinkelräta mot bandens löpriktning, stödjer mot stödytor på pressborden (29, 30) så att det bildas en inställbar presspalt, varvid rullstängerna (1) vid inloppet till presszonen tvångs- transporteras av inmatningstandhjul (16), kännetecknad av att stålbanden (24, 25) har en tjocklek (d) av minst cirka 2 mm och rullstängerna (1) en diameter 504 402 s (D) av minst cirka 20 mm, företrädesvis 21 mm, och att rullstängernas (1) ändar är lagrade i av inloppstandhjul (6) drivna styrkedjor (12), varvid de på samma axel (X-X) fastsatta inlopps- och inmatningstandhjulen (6, 16) för det fasta (30) och det rörliga (29) pressbordet är synkroniserat styrda och griper om både rull- stängerna (1) och länkhylsorna (9) eller skyddsrullarna (7) på samma radíella avstånd (R) på sådant sätt att. centrumaxlarna för de övre (1) och de undre (1') rullstäng- erna ligger på linje med varandra i tryckriktningen (Y-Y).

2. Press enligt kravet 1, kännetecknad av att inlopps- och inmatningstand- hjulen (6, 16) matar in rullstängerna (1) i presszonen ortogonalt i förhållande till pressens längsaxel med ett mellanrum av cirka 1,5 mm.

3. Press enligt kravet 1 eller 2, kännetecknad av att rullstängerna (1) består av en krom-molybdenlegering med minst 0,396 kol.

4. Press enligt något av kraven 1 till 3, kännetecknad av att rullstängerna (1) består av ett krom-molybden-nickelstål med en nickelhalt av minst 0,196.

5. Press enligt något av kraven 1 till 4, käxmetecknad av att rullstängerna (1) i sina ändar är axialrörligt anslutna med hjälp av i styrkedjans (12) länkar (13) sittande lagertappar och axiella hål (10) i rullstängerna.

6. Press enligt kravet 5, kännetecknad av att lagertapparna tjänstgör som centreringstappar (2) och består av fjäderstål, och att de på sin periferiyta har en lagerhylsa (32) och en påpressad fyrkanthylsa (15), med vilka de är centriskt lagrade i styrkedjans (12) länkhylsor (9) och säkras mot vridning mot styrkedjans (12) yttre länkplattor (3).

7. Press enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknad av att länkhylsorna (9) uppbär hjulrullar (21) som har samma diameter (D) som rullstängerna (1, 1').