FI100349B - Menetelmä ja laitteisto telavaipan tukemiseksi sivuttaissuunnassa - Google Patents

Description

100349

Menetelmä ja laitteisto telavaipan tukemiseksi sivuttaissuunnassa Förfarande och anläggning för att stöda valsmanteln i sidoriktningen 5

Keksinnön kohteena on menetelmä paperikonetta tai vastaavaa varten tarkoitetun telan telavaipan tukemiseksi sivuttaissuunnassa, etenkin pääkuormitussuunnan, kuten nippi-10 tason suhteen poikittaissuunnassa, jossa menetelmässä telavaippa tuetaan stationääriselle telan akselille pyörivästi ja akselin suhteen olennaisesti pääkuormitussuunnassa siirrettä-västi.

Keksinnön kohteena on myös laitteisto paperikonetta tai vastaavaa varten tarkoitetun 15 telan telavaipan tukemiseksi sivuttaissuunnassa, etenkin pääkuormitussuunnan, kuten nippitason suhteen poikittaissuunnassa, telavaipan ollessa pyörivästi ja pääkuormitussuunnassa siirrettävästi tuettuna telan stationääriselle akselille radiaalisesti sivuttaissuunnassa vastakkaisiin suuntiin vaikuttavien ja telavaipan sisäpintaan tukeutuvien liukulaakerielementtien avulla.

20

Paperikoneiden putkimaiset telat on tavanomaisesti laakeroitu telavaipan päistä vierintä-laakereiden avulla telan akselille. Tällaisella perinteisellä laakerointitavalla on omat etunsa, mm. se, että laakerointi on varsin yksinkertaisesti toteutettavissa ja kustannuksiltaan sitä on tähän saakka pidetty suhteellisen kohtuullisena. Tällainen perinteinen 25 laakerointitapa, jossa telavaippa on päistään kiinteästi laakeroitu akselille, ei kuitenkaan sovellu läheskään kaikkiin käyttökohteisiin paperikoneissa. Varsin monessa tapauksessa tulee telavaipan päästä radiaalisuunnassa liikkumaan telan akseliin nähden, jota ominaisuutta varsin usein edellytetään esim. taipumakompensoiduilta teloilta, jotka ovat nippikosketuksessa vastatelan kanssa. Sen lisäksi, että taipumakompensoidun telan 30 taipuman kompensointilaitteiden avulla pyritään telavaippaa halutulla tavalla muotoilemaan etenkin viivapaineprofiilin säätöä varten, tulee myös telan päätyjen päästä liikkumaan radiaalisuunnassa akseliin nähden, jotta viivapaineprofiili olisi hallittavissa myös 100349 2 telan pääty alueilla. Telan päätyalueiden profiilinsäätöominaisuuksien lisäksi on telan päätyalueiden kuormituksen säädöllä vaikutus päätyalueiden lämpötilojen hallintaan.

Tämän johdosta on kehitetty myös sellaisia teloja, joissa koko telavaippa pääsee 5 kuormituksen suunnassa liikkumaan radiaalisesti telan akseliin nähden. Eräs tällainen tela on esitetty hakijan aikaisemmassa EP-patentissa nro 0 332 594, jossa taipumakom-pensoidun telan päätylaakereita ei ole asennettu suoraan telan keskiakselille, vaan laakerit on sovitettu erillisten rengasosien päälle, jotka pääsevät radiaalisesti liikkumaan telan akseliin nähden. Tämän julkaisun mukainen taipumakompensoitu tela on nippitela 10 ja telavaipan radiaalinen liike on rajoitettu nippitason suuntaiseksi. Liike on toteutettu siten, että mainittujen rengasosien ja telan akselin väliin on sovitettu hydrauliset voimalaitteet, jotka hydraulisen paineväliaineen avulla siirtävät päätylaakereita nippiä kohti tai siitä poispäin. Pääasiallinen tarkoitus tällä ratkaisulla on nipin avaaminen ja sulkeminen. On olemassa myös lukuisa joukko muita vastaavan tyyppisiä teloja, jotka 15 hieman toisella tekniikalla toteutettuna saavat aikaan pääasiassa vastaavanlaisen toiminnan.

Telan vierintälaakeroinnista aiheutuu myös huomattavia haittoja ja/tai ongelmia telan valmistukselle ja toiminnalle. Eräs haitta on se, että vierintälaakerointi edellyttää omat 20 koneistuksensa telavaippaan. Laakerien kuluminen voi myös tuoda mukanaan ongelmia ja edelleen vierintälaakerit asettavat omat rajoituksensa telassa käytettävän öljyn suhteen. Perinteisen laakerointitavan heikkoutena voidaan pitää mm. seuraavia ominaisuuksia.

- Nopeusrajoittuneisuus: Jo nykyisin telojen pyörimisnopeudet ylittävät laakerinval-25 mistajien suurimmat sallitut nopeudet.

- Vierintätarkkuus: Kootun telan vierintätarkkuus nykyisellä tekniikalla on erittäin vaikea saada enää paranemaan. Perinteisellä telalla vaikka kaikki komponentit (laakerit, laakeritilat, vaipan ulkopinta) koneistetaan mahdollisimman tarkasti, virheet summaantu- 30 vat kootussa telassa.

100349 3

Telavaipan laakeroinnin toteuttaminen liukulaakeroinnin avulla on myös ennestään tunnettua. Tällaisia liukulaakeroituja teloja on esitetty mm. US-patenteissa nrot 5 060 357 ja 5 111 563 US-patentin 5 060 357 mukaisessa telassa tela vaippa on varustettu päätykappaleittensa alueelle järjestetyin vierintälaakerein, jotka on sovitettu 5 vastaavantyyppisille, erillisille rengasosille kuin edellä mainituissa EP-patentissa 0 332 594. Tela on tarkoitettu nippitelaksi ja sen telavaippa pääsee nippitason suunnassa liikkumaan akseliin nähden mm. nipin avaamista ja sulkemista varten. Telavaipan sivuttaistuenta eli tuenta nippitasoon nähden poikittaissuunnassa on järjestetty varsin monimutkaisella liukulaakerointirakenteella, jonka avulla telavaipan liike saadaan 10 tapahtumaan juuri nippitason suuntaisena. Rakenteen haittapuolena on juuri monimutkai suus mm. useine liukupintoineen ja niveljärjestelyineen, mistä johtuen ei rakenteen toimintavarmuutta, hallittavuutta ja luotettavuutta voida pitää kovin hyvänä.

US-patentissa 5 111 563 on esitetty liukulaakeroidun telan sivuttaissuuntainen tuentajär-15 jestely, joka on aiemmin mainitun US-patentin ratkaisua yksinkertaisempi. Tässä ratkaisussa sivuttaissuuntainen liukulaakerointi on kuitenkin toteutettu sellaisella niveljärjestelyllä, jolla ei saada aikaan telavaipan lineaariliikettä nippitason suunnassa.

Erityisesti nippiteloissa on lineaariliikkeen aikaansaaminen tärkeää mm. seuraavista 20 syistä johtuen. Mikäli telojen (kyseessä olevan liukulaakeroidun telan tai vastatelan) halkaisija muuttuu, nippikohta siirtyy, jos telavaippa ei liiku lineaarisesti. Jos taipuma-kompensoidun telan akseli on vastakkaisissa päissään eri korkeudella, menevät nipin muodostavat telat ilman lineaariliikettä ristikkäin. Tämä puolestaan aiheuttaa aksiaali-voimia, laakerien, huopien jne. kulumista, muuttaa huovan rakennetta, irrottaa nukkaa 25 huovasta jne., joilla kaikilla tekijöillä on ajettavuuteen ja paperin laatuun oleellisesti huonontava vaikutus. Eräs huomattava ongelma on lisäksi ns. "mällien" meno nippiin. Jos telavaippa ei tee lineaariliikettä, on olemassa vaara, että kyseisen "mällin" aiheuttama voima ei saa aikaan nippiä avaavaa vaikutusta, minkä seurauksena paikat voivat rikkoontua.

30 100349 4

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppinen menetelmä ja laitteisto paperikonetta tai vastaavaa varten tarkoitetun telan telavaipan tukemiseksi sivuttaissuunnassa, joilla menetelmällä ja laitteistolla vältetään tekniikan tasoon liittyviä haittapuolia ja joilla samalla saadaan aikaan olennainen parannus olemassa oleviin 5 rakenteisiin ja menetelmiin nähden.

Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista, että telavaippa tuetaan telan akselille radiaalisesti sivuttaissuunnassa vastakkaisiin suuntiin vaikuttavien liukulaakerielementtien avulla, jotka ohjataan myötäilemään 10 telavaipan liikettä siten, että telavaipan siirtyessä pääkuormitussuunnassa telan akselin suhteen mainitut liukulaakerielementit pidetään pääkuormitussuunnassa telan akseliin nähden olennaisesti paikallaan, jolloin telavaippaa siirrettäessä pääkuormitussuunnassa telavaipan liike ohjataan tapahtumaan haluttua käyrää pitkin.

15 Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista, että liukulaakerielementit on asennettu pääkuormitussuunnassa olennaisesti paikallaan pysyviksi ja järjestetty tukemaan telavaippaa siten, että telavaipan liike pääkuormitussuuntaan on ohjattu tapahtumaan haluttua käyrää pitkin.

20 Keksinnöllä saadaan aikaan useita merkittäviä etuja ennestään tunnettuun tekniikkaan nähden, joista eduista merkittävin on se, että telavaippa saadaan pääkuormitussuunnas-saan, etenkin nippitason suunnassa suorittamaan lineaariliikettä. Tämän lineaariliikkeen ansiosta erityisesti nipin muodostavien telojen kyseessä ollen nippikohta pysyy entisellään, vaikka nipin muodostavien telojen halkaisijat muuttuisivat. Edelleen etuna on se, 25 että nipin muodostavat telat pysyvät saman suuntaisina eivätkä siis mene ristikkäin , , telavaipan liikkuessa nippitason suunnassa, vaikka telan akseli olisi eri päistään eri korkeudella. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

30 Seuraavaksi keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

100349 5

Kuvio 1 esittää täysin kaaviomaisena, sivulta päin otettuna leikkauskuvana keksinnön mukaista liukulaakeroitua telaa, joka kuvion 1 esimerkissä on taipumakompensoitu tela.

, Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti kuviosta 1 otettua leikkauskuvaa pitkin linjaa II-II.

5

Kuvio 2A esittää kaaviomaisena perspektiivikuvana esimerkkiä aksiaalituennan edullisesta rakenteesta.

Kuvio 3 esittää kaaviomaisena leikkauskuvana keksinnön mukaista telavaipan tuentajär-10 jestelyä liukulaakeroidussa telassa.

Kuvio 4 on yksityiskohtaisempi esitys kuvion 3 mukaisen tuentajärjestelyn toteutuksesta.

15 Kuvio 5 esittää vaihtoehtoista toteuttamismuotoa kuvion 4 mukaiselle järjestelylle. Kuvio 6 on leikkauskuva pitkin linjaa VI-VI kuviosta 5.

Kuviot 1 ja 2 esittävät siis täysin kaaviomaisina leikkauskuvina keksinnön mukaista 20 liukulaakeroitua putkimaista telaa siten, että kuvio 1 on aksiaalisuuntaisessa pystytasossa oleva leikkauskuva telasta ja kuvio 2 on pitkin linjaa II-II otettu leikkauskuva kuvion 1 mukaisesta telasta. Kuvioissa 1 ja 2 on telaa merkitty yleisesti viitenumerolla 10 ja näissä suoritusmuodoissa tela 10 on taipumakompensoitu tela, joka käsittää stationäärisen telan akselin 11, jonka päälle on pyörivästi sovitettu telavaippa 12, joka on hydraulisten 25 kuormituselementtien 17 avulla tuettu telan akselille. Hydrauliset kuormituselementit 17 . . vaikuttavat nippitason suunnassa ja niiden avulla voidaan säätää telavaipan 12 muotoa ja hallita telan aksiaalisuuntaista nippiprofiilia.

Kuvioiden 1 ja 2 mukainen tela 10 on kokonaisuudessaan liukulaakeroitu tela siten, että 30 telassa 10 ei ole lainkaan tavanomaisia telapäätyihin järjestettyjä vierintälaakereita. Telan 10 laakerointi on toteutettu liukulaakerielementtien avulla, joista kuormituksen suunnas- 100349 6 sa, kuvioiden 1 ja 2 mukaisen telan tapauksessa nippitason suunnassa, vaikuttavia liukulaakerielementtejä on merkitty viitenumeroin 14 ja 14a. Ensimmäiset liukulaakeri-elementit 14 vaikuttavat nipin suuntaan eli kuormitusta vastaan ja toiset liukulaake-rielementit 14a vastakkaiseen suuntaan. Kuvioiden 1 ja 2 toteuttamisesimerkissä on 5 lisäksi esitetty, että tela 10 on varustettu myös kuormituksen suuntaan nähden poikit-taissuuntaan vaikuttavin liukulaakerielementein 15,15a, jotka vaikuttavat vastakkaisiin suuntiin. Koska tela 10 on kokonaan liukulaakeroitu tela, on se varustettu myös aksiaalisuunnassa vastakkaisiin suuntiin vaikuttavin liukulaakerielementein 16,16a, jotka öljykalvon välityksellä tukeutuvat telapäätyihin 13,13a. Kuten kuviot 1 ja 2 esittävät, 10 tukeutuvat radiaalisuunnassa vaikuttavat liukulaakerielementit 14,15,14a, 15a telavaipan 12 sisäpintaan öljykalvon välityksellä. Kuvion 1 esityksessä on radiaalisuuntaan vaikuttavat liukulaakerielementit 14,14a, 15,15a järjestetty pareittain siten, että kutakin liukulaa-kerielementtiä on kaksi kappaletta, jotka on järjestetty aksiaalisuunnassa vierekkäin. Toiminnan kannalta ei tällainen järjestely ole kuitenkaan ehdoton edellytys, sillä 15 laakerointi voidaan toteuttaa myös esimerkiksi pelkästään yksillä liukulaakerielementeil-lä.

Kuviossa 2 on puolestaan esitetty, että liukulaakerielementit 14,14a, 15,15a on järjestetty vaikuttamaan kuormituksen suunnassa ja siihen nähden poikittaissuunnassa. Liukulaake-20 rielementtejä voi olla kuitenkin myös useampia, jotka on sovitettu vaikuttamaan radiaali-sesti eri kulma-asennoissa. Aksiaalisuuntaisten liukulaakerielementtien osalta voidaan lisäksi todeta, että kuviosta 1 poiketen voidaan telavaipan 12 aksiaalisuuntaiset liikkeet hallita pelkästään yksillä samassa tasossa vastakkaisiin suuntiin vaikuttavilla liukulaake-rielementeillä 16,16a. Toisaalta voi näitä aksiaalisuuntaisia liukulaakerielementtejä 25 16,16a olla myös useampia, jotka on esimerkiksi tasaisella jaolla jaettu vaikuttamaan . telapäätyjen 13,13a sisäpintaan.

Kuviossa 2A on aksiaalisista liukulaakerielementeistä esitetty edullisempi toteuttamismuoto. Tämän toteuttamismuodon mukaisesti aksiaaliset liukulaakerielementit 16b ovat 30 rengasmaisia liukulaakereita, joiden tukipintaan, joka tukeutuu telapäätyä 13,13a vasten, on muodostettu öljytaskuja 108. Vastaavasti on telan akseliin 11 muodostettu rengasmai- 100349 7 nen ura 16c, johon liukulaakerielementin 16b "mäntäosa" on sovitettu. Aksiaalituenta voidaan hoitaa myös siten, että samaan telapäätyyn 13 on vastakkaisilta puolilta tuettu liukulaakerielementit 16b, jolloin telan toisessa päässä ei aksiaalisia liukulaakereita tarvita.

5

Kuviossa 3 on esitetty kaaviomaisena leikkauskuvana ensimmäinen toteuttamismuoto tela vaipan 12 tuennasta kuormitussuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa. Kuten kuvioissa 1 ja 2, on myös kuviossa 3 telavaippaa merkitty viitenumerolla 12 ja telan akselia viitenumerolla 11. Aluksi selostetaan telavaipan 12 sivuttaistuentaan käytetyn 10 ratkaisun yleinen rakenne. Kuten jo aikaisemmin on tuotu esiin, telavaippaa 12 tuetaan telan akselille 11 kuormitussuuntaan nähden poikittaiseen suuntaan järjestettyjen laakerielementtien 15,15a avulla, jotka vaikuttavat vastakkaisiin suuntiin. Toiminnaltaan liukulaakerielementit 15,15a ovat tavanomaisia siten, että kyseiset liukulaakerielementit 15,15a tukeutuvat öljykalvon välityksellä telavaipan sisäpintaan 12’.

15

Kuvion 3 esityksessä on telan akselille 11 asennettu runkokappaleet 23,23a ja liukulaakerielementit 15,15a on varustettu hydraulisella paineväliaineella paineistettavin onteloti-loin 21,21a, joihin mainitut runkokappaleet 23,23a on sovitettu työntymään. Runkokappaleet 23,23a on tiivisteiden avulla tiivistetty liukulaakerielementtien 15,15a ontelotiloi-20 hin 21,21a. Runkokappaleiden 23,23a ulkopäät 23’,23’a on muodostettu pallomaisiksi, jolloin kyseiset pallomaiset ulkopäät 23’,23’a, jotka tiivisteen välityksellä tukeutuvat liukulaakerielementtien 15,15a ontelothan 21,21a lieriömäiseen sisäseinään, muodostavat nivellaakerin, jonka varassa liukulaakerielementti 15,15a pääsee kääntymään. Nivellaa-kerin laakerointikohdan etäisyyttä nippitasosta NP on kuviossa 3 merkitty viitemerkinnäl-25 lä d ja laakerointikohdan kautta kulkevaa suoraa pistekatkoviivoin viitemerkinnällä j. Liukulaakerielementtien 15,15a ulkopintaan on muodostettu tavanomaiseen tapaan öljytaskut 24,24a, jotka ovat kapillaariporausten 25,25a välityksin yhteydessä paineistettaviin ontelotiloihin 21,21a. Liukulaakerielementtien 15,15a kuormitukseen käytettävää paineväliainetta siirtyy näin ollen ontelotiloista 21,21a kapillaariporausten 25,25a kautta 30 öljytaskuihin 24,24a öljykalvon muodostamiseksi liukulaakerielementtien 15,15a ja telavaipan sisäpinnan 12’ välille. Liukulaakerielementtien 15,15a kuormitukseen 1CC349 8 käytettävä paineväliaine tuodaan telaan keskikanavaa 20 pitkin, josta se ohjataan liukulaakerielementeille 15,15a syöttökanavan 19 kautta. Syöttökanava 19 ei kuitenkaan ole suorassa yhteydessä liukulaakerielementteihin 15,15a, vaan telaan on järjestetty säätölaite 26, joka jakaa paineväliaineen liukulaakerielementeille 15,15a. Ensimmäisen 5 liukulaakerielementin 15 runkokappale 23 on ontto käsittäen ontelon 23", johon kyseinen säätölaite 26 on sovitettu. Tältä säätölaitteelta 26 paineväliaine johdetaan ensimmäisen liukulaakerielementin 15 ontelotilaan 21 painekanavaa 35 pitkin ja toisen liukulaakerielementin 15a ontelotilaan 21a yhdyskanavaa 18 ja toisen liukulaakerielementin 15a runkokappaleeseen 23a muodostettua painekanavaa 35a pitkin.

10

Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston ensimmäistä toteuttamismuotoa on kuvattu lähemmin piirustuksen kuviossa 4, joka esittää yksityiskohtaa kuviosta 3. Ensinnäkin kuvioihin 3 ja 4 viitaten voidaan todeta, että kuviossa 3 on pistekatkoviivoin esitetty telavaippa 12 siirtyneenä nippitason NP suunnassa matkan s yhtenäisin viivoin esitetystä 15 perus- tai keskiasennosta. Telavaipan 12 siirtyessä kuvion 3 mukaisella tavalla, liukulaa-kerielementit 15,15a telavaipan sisäpintaa 12’ seuraten kääntyvät nivelöintikohtansa ympäri. Myös tätä on katkoviivoin havainnollistettu ensimmäisen liukulaakerielementin 15 suhteen kuvioissa 3 ja 4.

20 Kuten aiemmin jo tuotiin esiin, on ensimmäisen liukulaakerielementin 15 runkokappa-leen 23 onteloon 23" sovitettu säätölaite 26, joka jakaa paineväliaineen kummallekin sivuttaissuunnassa vaikuttavalle liukulaakerielementille 15,15a. Kyseinen säätölaite 26 käsittää venttiilin, jonka runkoon muodostettuun poraukseen 36 on sovitettu kolmiosainen luisti 29,30,31. Luistin keskiosa 29, ensimmäinen päätyosa 30 ja toinen päätyosa 31 25 ovat yhteydessä keskenään karatapin 27 välityksin ja kyseiset luistinosat 29,30,31 ovat toisistaan välin päässä siten, että luistinosien väleihin jää virtaustiet 32,33 paineväliainet-ta varten. Ensimmäinen virtaustie 32 on painekanavan 35 kautta yhteydessä ensimmäisen liukulaakerielementin 15 ontelotilaan 21 ja vastaavasti on toinen virtaustie 33 yhdys-kanavan 18 ja toisen liukulaakerielementin 15a runkokappaleeseen 23a muodostetun 30 painekanavan 35a kautta yhteydessä toisen liukulaakerielementin 15a ontelotilaan 21a. Säätölaitteen 26 kolmiosaisen luistin 29,30,31 taakse on porauksen 36 pohjaan asennettu 100349 9 jousi 28, joka kuormittaa luistia 29,30,31 kohti liukulaakerielementtiä 15. Karatapin 27 liukulaakerielementtiä 15 päin oleva pääty on kuvion 4 mukaisesti muodostettu kar-tiomaiseksi. Liukulaakerielementtiin 15 on muodostettu sen ontelotilassa 29 sisäänpäin suunnattu uloke 22, jonka päätypinta 22’ tukeutuu vasten karatapin 27 kartiomaisen pään 5 kärkeä. Paineväliaine tuodaan säätölaitteelle 26 keskikanavasta 20 syöttökanavaa 19 pitkin ja poraukseen 36 on syöttökanavan 19 kohdalle muodostettu rengasura 34, jonka kautta paineväliaine pääsee tarkoitetulla tavalla ensimmäisen ja/tai toisen virtaustien 32,33 kautta ensimmäisen ja/tai toisen liukulaakerielementin ontelotilaan 21/2la.

10 Säätölaitteen 26 avulla, kuten jo edellä todettiin, kompensoidaan telaan kohdistuvat sivuttaisvoimat. Säätölaite 26 on toteutettu siten, että sen kautta ohjataan paineväliaineen paine kummallekin liukulaakerielementille 15,15a siten, että suurempi paine ohjautuu kuormituksen puolelle siirtämään telavaippaa 12 ulkopuolista kuormitusta vastaan. Kuviota 3A tarkasteltaessa voidaan nähdä, että mikäli ulkopuolinen kuormitus kohdistuu 15 ensimmäisen liukulaakerielementin 15 kuormitussuuntaa vastaan, työntyy kolmiosainen luisti 29,30,31 kuviossa 4 jousen 28 voimaa vastaan vasemmalle, avaa ensimmäisen virtaustien 32 ja sulkee toisen virtaustien 33. Tällöin syöttökanavasta 19 tulevan paineväliaineen paine ohjautuu ensimmäisen virtaustien 32 ja painekanavan 35 kautta ensimmäisen liukulaakerielementin 15 ontelotilaan 21 samalla, kun luistin keskiosa estää 20 paineen pääsyn toisen liukulaakerielementin 15a ontelotilaan 21a. Ensimmäisen liukulaakerielementin 15 ontelotilaan 21 menee näin suurempi paine, jolloin kyseinen paine korjaa vaipan aseman oikeaksi.

Säätölaite 26 on rakenteeltaan sellainen, että hyvinkin pieni telavaipan 12 liike ohjaa 25 virtausta ja painetta halutulla tavalla. Kuvion 4 mukaisesti tämä on yksinkertaisesti toteutettu siten, että luistin keskiosan 29 aksiaalinen pituus on olennaisesti yhtä suuri tai hieman pienempi kuin poraukseen 36 muodostetun rengasuran 34 aksiaalinen pituus. Luistin keskiosan 29 pituuden ollessa olennaisesti yhtä suuren kuin poraukseen 36 muodostetun rengasuran 34 aksiaalinen pituus, saadaan esim. luistin keskiosan 29 30 muotoilulla aikaan se, että esitetyssä keskiasennossa öljyä pääsee kummallekin liukulaakerielementille 15,15a. Välittömästi luistin 29,30,31 siirtyessä pois kuviossa 4 esitetystä 10 10C349 keskiasennosta, virtaustie avautuu jompaan kumpaan ontelotilaan 21,21a samalla, kun vastakkaiseen ontelotilaan virtaus sulkeutuu. Näin ollen säätölaite 26 reagoi välittömästi ja ilman viivettä telavaipan 12 liikkeisiin.

5 Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ratkaisu, jolla telavaippa 12 liikkuu nippitason NP suunnassa lineaarisesti telan akselin 11 asemasta riippumatta. Tämä on saatu aikaan keksinnön mukaisella säätölaitteen 26 venttiilin karan 27 ja ensimmäisen liukulaake-rielementin 15 (ulokkeen 22 päätypinnan 22’) välisellä kontaktilla, joka on toteutettu siten, että liukulaakerielementit 15,15a eivät telavaipan 12 liikkuessa liiku kuormitus-10 suunnassa eli nippitason NP suunnassa telan akseliin 11 nähden, vaan ne yksinomaan kääntyvät nivelöintikohtansa suhteen. Ongelmana lineaariliikkeen toteuttamisessa on se, miten liukulaakerielementti 15 voisi aistia sen, miten sen tulee asemoitua telavaippaan 12 nähden. Kuvion 4 mukaisessa keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa tämä on toteutettu seuraavalla tavalla.

15 Pääidea kuvion 4 suoritusmuodossa on se, että liukulaakerielementtiin 15 muodostettu tukipinta, joka tukeutuu vasten säätölaitteen 26 venttiilin karan 27 kartiomaista kärkeä, eli ulokkeen 22 päätypinta 22’ on muotoiltu siten, että liukulaakerielementit 15,15a asemoituvat halutulla tavalla telavaippaan 12 nähden. Yksityiskohtaisemmin voidaan 20 geometrisen tarkastelun avulla ulokkeen 22 päätypinnan 22’ muoto määrittää sellaiseksi, että liukulaakerielementin 15 liike tapahtuu halutulla tavalla. Kun tarkastellaan kuvion 4 mukaisesti säätölaitteen 26 venttiilin karaan 27 (karan 27 kartiomaiseen kärkeen) kiinnitetyn pisteen P liikettä liukulaakerielementtiin 15 (ulokkeen 22 tukipintaan 22’) kiinnitetyssä XY-koordinaatistossa, jossa Y-akseli on suunnattu kohtisuoraan vasten 25 liukulaakerielementin 15 ontelothan 21 tasomaista pohjaa ja X-akseli on tätä suuntaa . , vasten kohtisuora, voidaan esittää jäljempänä seuraavat yhtälöt ulokkeen 22 tukipinnan ‘ 22’ eli ohjaavan pinnan muodon määrittämiseksi.

Kuvioissa 3 ja 4 tarkastellaan tilannetta, jossa telavaippa 12 liikkuu lineaarisesti matkan 30 s nippitason NP suunnassa. Liikkeen s ollessa 0, on karaan 27 kiinnitetty piste P XY-koordinaatiston origossa. Kuvion 3 merkinnöistä viitemerkintä 1 tarkoittaa pisteen P

11 10G349 kohtisuoraa etäisyyttä nippitasosta NP, viitemerkintä d, kuten jo edellä todettiin, tarkoittaa suoran j eli ensimmäisen liukulaakerielementin 15 ja runkokappaleen 23 välisen laakerointikohdan kohtisuoraa etäisyyttä nippitasosta NP ja viitemerkintä r tarkoittaa mainitun ensimmäisen liukulaakerikengän 15 ja runkokappaleen 23 välisen 5 laakeroinnin keskipisteen etäisyyttä telavaipan 12 keskipisteestä. Vastaavasti kuvion 4 merkinnöistä voidaan todeta, että viitemerkintä h tarkoittaa pisteen P nippitasoa NP vastaan kohtisuoraa etäisyyttä ensimmäisen liukulaakerielementin 15 ja runkokappaleen 23 välisen nivelöintikohdan kautta kulkevasta suorasta j, kun taas viitemerkintä t tarkoittaa pisteen P etäisyyttä ensimmäisen liukulaakerielementin ja runkokappaleen 23 10 välisen nivelöinnin keskipisteestä suunnattuna telavaipan 12 keskipisteeseen telavaipan 12 ollessa siirtyneenä nippitason NP suunnassa matkan s. Tällöin saadaan kuvioiden 3 ja 4 merkintöjä käyttäen ja geometrian perusteella seuraavat kaavat (1) ja (2): - = - (1) r h 1=4. (2) h r 15 Koordinaatiston sijoitusehdosta puolestaan saadaan yhtälö (3): y = r - l - t (3)

Kuvion 3 geometrisesta tarkastelusta saadaan yhtälö (4): : r = sf^TJ2 <4>

Pisteen P X-koordinaatti saadaan nyt s:n funktiona sijoittamalla yhtälö (4) yhtälöön (1), 20 jolloin saadaan yhtälö (5): 100349 12 s h x = 7F (5) i/s2 + d2

Vastaavalla tavalla saadaan pisteen P Y-koordinaatti ratkaistua yhtälöitä (2), (3), (4) hyväksikäyttämällä, jolloin saadaan yhtälö (6), joka esittää pisteen P Y-koordinaattia s:n funktiona: y = \/F + d2 - l - - h (6) \Js2 + d2 5 Yhtälöistä (5) ja (6) voidaan nyt ratkaista käyrän yhtälö, jossa Y on esitetty X:n funktiona. Yhtälö on tällöin: y = - - / - \jh2 - x2 (7) \jh2 - x2 Tämä yhtälön (7) mukainen käyrä kuvaa näin ollen sitä ulokkeen 22 tukipinnan 22’ eli ohjaavan pinnan muotoa, jolla saadaan kuvion 4 toteuttamismuodossa aikaan nippitason 10 NP suuntainen lineaariliike telavaipalle 12.

Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty vaihtoehtoinen toteuttamismuoto kuvion 4 mukaiselle . ratkaisulle. Kuvio 5 vastaa esitykseltään kuviota 4 ja kuvio 6 on kaaviomainen osittais- leikkaus pitkin linjaa VI-VI kuviosta 5. Näin ollen myös kuvion 5 toteuttamismuodossa 15 telavaippaa 12 tuetaan telan akselille 11 kuormitussuuntaan nähden poikittaiseen suuntaan järjestettyjen laakerielementtien 15,15a avulla, jotka vaikuttavat vastakkaisiin suuntiin. Laakerielementit 15,15a tukeutuvat näin ollen tavanomaiseen tapaan öljykalvon ; välityksellä telavaipan sisäpintaan 12’. Kuvion 5 esitys on hyvin pitkälti samankaltainen kuvion 4 esityksen kanssa siten, että telan akselille 11 on asennettu runkokappaleet 20 23,23a ja liukulaakerielementit 15,15a on varustettu hydraulisella paineväliaineella paineistettavin ontelotiloin 21,21a, joihin mainitut runkokappaleet 23,23a on sovitettu työntymään. Runkokappaleet 23,23a on tiivisteiden avulla tiivistetty liukulaakeriele-menttien 15,15a ontelotiloihin 21,21a.

100349 13

Runkokappaleiden 23,23a ulkopäät 23’,23’a on myös tässä suoritusmuodossa muodostettu pallomaisiksi, jolloin kyseiset pallomaiset ulkopäät 23’,23’a, jotka on tiivisteen välityksellä tuettu liukulaakerielementtien 15,15a ontelotilan 21,21a lieriömäiseen sisäseinään, muodostavat nivellaakerin, jonka varassa liukulaakerielementti 15,15a 5 pääsee kääntymään. Nivellaakerin laakerointikohdan kautta kulkevaa suoraa on myös kuviossa 5 pistekatkoviivoin merkitty viitemerkinnällä j. Tämän laakerointikohdan etäisyys nippitasosta NP on, kuten kuviossa 3 esitettiin, merkitty viitemerkinnällä d. Liukulaakerielementtien 15,15a ulkopintaan on muodostettu jo edellä kuvattuun tapaan öljytaskut 24,24a, jotka ovat kapillaariporausten 25,25a välityksin yhteydessä paineistet-10 taviin ontelotiloihin 21,21a. Liukulaakerielementtien 15,15a kuormitukseen käytettävää paineväliainetta siirtyy ontelotiloista 21,21a mainittujen kapillaariporausten 25,25a kautta öljy taskuihin öljy kalvon muodostamiseksi liukulaakerielementtien 15,15a ja telavaipan sisäpinnan 12’ välille. Paineväliaine tuodaan liukulaakerielementeille 15,15a keski-kanavaa 20 pitkin, josta se ohjataan liukulaakerielementeille 15,15a syöttökanavan 19 15 kautta.

Paineväliaineen jakautuminen vastakkaisiin suuntiin vaikuttaville liukulaakerielementeille 15,15a hoidetaan säätölaitteen 26 avulla, joka on sovitettu ensimmäisen liukulaakeriele-mentin 15 onton runkokappaleen 23 onteloon 23". Mainittu säätölaite 23 jakaa painevä-20 liaineen liukulaakerielementeille 15,15a siten, että ensimmäisen liukulaakerielementin 15 ontelollaan 21 paineväliaine johdetaan painekanavaa 35 pitkin ja toisen liukulaakerielementin 15a ontelotilaan 21a telan akseliin 11 muodostettua yhdyskanavaa 18 ja toisen liukulaakerielementin 15a runkokappaleeseen 23a muodostettua painekanavaa 35a pitkin. Säätölaite 26 käsittää vastaavanlaisen venttiilin kuin kuvion 4 yhteydessä 25 selostettiin siten, että säätölaitteen 26 runkoon on muodostettu poraus 36, johon on , sovitettu kolmiosainen luisti 29,30,31, jossa luistin osat ovat yhteydessä keskenään 4 karatapin 127 välityksellä siten, että luistinosien väleihin jää virtaustiet 32,33 paineväliainetta varten. Syöttökanavan 19 kohdalle merkittyä rengasuraa on myös kuviossa 5 merkitty viitenumerolla 34.

30 100349 14

Kuvion 5 toteuttamismuoto poikkeaa kuviossa 4 esitetystä seuraavalla tavalla. Kuvion 5 esityksessä on säätölaitteen 26 luistia kuormittava jousi 128 järjestetty poraukseen 36 luistin ensimmäisen päätyosan 30 taakse kuormittamaan luistia telan radiaalisuunnassa sisäänpäin. Liukulaakerielementin 15 ontelotilan 21 pohjaan on muodostettu syvennys 40 5 ja tähän syvennykseen on kiinnitetty tukikappale 41 kuvion 6 suoritusmuodossa kiinni-tysruuvien 42 tai vastaavien välityksellä siten, että syvennykseen 40 jää tukikappaleen 41 alle vapaa tila. Tukikappaleeseen 41 on muodostettu säteen suunnassa ulospäin suunnattu tukipinta K. Säätölaitteen 26 karatappia 127 on pidennetty siten, että mainittu karatappi 127 työntyy liukulaakerielementtiin 15 muodostettuun syvennykseen 40. 10 Karatapin 127 ulkopäähän on järjestetty karatapin 127 pituuteen nähden poikittaissuuntainen lautanen 27A, levy tai vastaava, joka lautanen 27A jousen 128 kuormittamana tukeutuu vasten tukipintaa K. Tukipinta K on kaareva ja muodoltaan ympyrän kaari, jonka säteen R keskipiste sijaitsee telavaipan 12 keskipisteessä. Kaarevan tukipinnan K säteen suuntainen etäisyys Z telavaipan sisäpinnasta 12’ on vakio, jolloin lautasen 27A 15 ja tukipinnan K välinen kosketuspiste on aina kyseisellä vakioetäisyydellä Z telavaipan sisäpinnasta 12’. Tämän ansiosta telavaipan 12 siirtyessä esimerkiksi kuviossa 3 esitetyn matkan s, tapahtuu kyseinen siirtymisliike lineaarisesti nippitason NP suunnassa, koska tukipinnan K kaarevuussäde R sekä tukipinnan etäisyys Z telavaipan sisäpinnasta 12’ ovat edellä kuvatulla tavalla vakioita. Näin ollen telavaipan 12 siirtyessä nippitason NP 20 suunnassa, säätölaite 26 ei pyri virheellisellä tavalla korjaamaan telavaipan 12 asemaa ja asentoa. Eräs edullinen lisäsuoritusmuoto kuvion 5 ratkaisulle on se, että tukipinnan K etäisyys Z telavaipan sisäpinnasta 12’ asetetaan niin suureksi, että tukipinta K tulee sijaitsemaan suoralla j. Tässä suoritusmuodossa telavaipan 12 siirtyessä ei tukipinnan K ja lautasen 27A välisessä kosketuspisteessä esiinny lainkaan liukumisliikettä, vaan 25 kyseinen kosketuspiste liikkuu vierien tukipintaa K pitkin. Toimintaa mahdollisesti haittaavaa kitkaa ei näin ollen esiinny lainkaan.

Kuvioissa 4 ja 5 esitettiin tarkat ja yksityiskohtaiset esimerkit keksinnön edullisista toteuttamismuodoista. Näiden esimerkkien suhteen on kuitenkin todettava, että kuvion 30 4 toteuttamismuodossa olennaista on se, että liukulaakerielementtiin 15 on koneistettu tai jollain muulla vastaavalla tavalla muodostettu säätölaitteen 26 karaa 27 painava pinta, 100349 15 joka on muotoiltu siten, että telavaipan 12 siirtyessä tämä siirtoliike tapahtuu lineaarisesti. Vastaavasti on kuvion 5 toteuttamismuodolle olennaista se, että liukulaakerielement-tiin 15 on koneistettu tai vastaavalla tavalla muodostettu säätölaitteen 26 karaa 127 vetävä pinta, jonka muotoilu on jo edellä selostettu. Muiltakin osin voidaan todeta, että 5 edellä on keksintöä selitetty pelkästään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan keksinnön eri toteuttamismuodot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

10

Claims (11)

100349 16

1. Menetelmä paperikonetta tai vastaavaa varten tarkoitetun telan telavaipan tukemiseksi sivuttaissuunnassa, etenkin pääkuormitussuunnassa, kuten nippitason (NP) suhteen 5 poikittaissuunnassa, jossa menetelmässä telavaippa (12) tuetaan stationääriselle telan akselille (11) pyörivästi ja akselin (11) suhteen olennaisesti pääkuormitussuunnassa siirrettävästi, tunnettu siitä, että telavaippa (12) tuetaan telan akselille (11) radiaalisesti sivuttaissuunnassa vastakkaisiin suuntiin vaikuttavien liukulaakerielementtien (15,15a) avulla, jotka ohjataan myötäilemään telavaipan (12) liikettä siten, että telavai-10 pan (12) siirtyessä pääkuormitussuunnassa (NP) telan akselin (11) suhteen mainitut liukulaakerielementit (15,15a) pidetään pääkuormitussuunnassa (NP) telan akseliin (11) nähden olennaisesti paikallaan, jolloin telavaippaa (12) siirrettäessä pääkuormitussuunnassa (NP) telavaipan (12) liike ohjataan tapahtumaan haluttua käyrää pitkin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että telavaipan (12) liike ohjataan tapahtumaan olennaisesti lineaarisesti pääkuormitussuunnassa (NP).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sivuttaissuunnassa vastakkaisiin suuntiin vaikuttaville liukulaakerielementeille (15,15a) menevän 20 paineväliaineen virtausta ja painetta säädetään säätölaitteella (26), jossa virtausta ja painetta jakavan venttiilin luistia (29,30,31) ohjataan telavaipan (12) liikkeellä vastakkaisiin suuntiin vaikuttavista liukulaakerielementeistä toisen (15) liikkeen kautta.

4. Laitteisto paperikonetta tai vastaavaa varten tarkoitetun telan telavaipan tukemiseksi 25 sivuttaissuunnassa, etenkin pääkuormitussuunnan, kuten nippitason (NP) suhteen poikittaissuunnassa, telavaipan (11) ollessa pyörivästi ja pääkuormitussuunnassa (NP) * siirrettävästi tuettuna telan stationääriselle akselille (11) radiaalisesti sivuttaissuunnassa vastakkaisiin suuntiin vaikuttavien ja telavaipan sisäpintaan (12’) tukeutuvien liukulaakerielementtien (15,15a) avulla, tunnettu siitä, että liukulaakerielementit (15,15a) 30 on asennettu pääkuormitussuunnassa (NP) olennaisesti paikallaan pysyviksi ja järjestetty 100349 17 tukemaan telavaippaa (12) siten, että telavaipan (12) liike pääkuormitussuuntaan (NP) on ohjattu tapahtumaan haluttua käyrää pitkin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että liukulaakeriele-5 mentit (15,15a) on kytketty säätölaitteeseen (26), joka jakaa hydraulisen paineväliaineen paineen ja virtauksen vastakkaisiin suuntiin vaikuttaville liukulaakerielementeille (15,15a) siten, että telavaipan (12) liike on ohjattu tapahtumaan olennaisesti lineaarisesti pääkuormitussuunnassa (NP).

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säätölaite (26) käsittää luistiventtiilin ja että vastakkaisiin suuntiin vaikuttavista liukulaakeriele-menteistä toiseen (15) on muodostettu säätölaitteen (26) luistia (29,30,31) ohjaava pinta (22’,K), johon säätölaitteen kara (27,127) on jousen (28,128) tai vastaavan voimalla tuettu. 15

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että luistia ohjaava pinta (22’) on muodostettu liukulaakerielementin (15) paineistettavaan ontelotilaan (21) sovitettuun ulokkeeseen (22), jolloin säätölaitteen (26) luistin karatapin (27) kärki on järjestetty tukeutumaan vasten ja kulkemaan pitkin mainittua ohjauspintaa (22’). 20

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ohjauspin-nan (22’) muoto on halutun käyrän muoto siten, että liukulaakerielementin (25) asennon ja aseman mukaisesti säätölaitteen (26) luisti (29,30,31) saadaan asemoitumaan halutulla tavalla ja tämän seurauksena telavaippa (12) liikkumaan haluttua rataa pitkin. 25

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ohjauspinnan (22’) muoto on valittu siten, että telavaipan (12) liike pääkuormitussuunnassa (NP) on olennaisesti lineaarinen.

10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että luistia ohjaava pinta (K) on muodostettu liukulaakerielementtiin (15) halutun, radiaalisesti ulospäin 100349 18 kuperan käyrän muotoon ja että säätölaitteen (26) luistin karatappiin (127) on asennettu lautanen (27A) tai vastaava levymäinen kappale, joka on järjestetty tukeutumaan vasten mainittua ohjauspintaa (K).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että luistia ohjaavan pinnan (K) muoto on olennaisesti ympyrän kaari, jolloin telavaipan (12) liike pääkuormitussuunnassa on olennaisesti lineaarinen. 100349 19