FI111134B - Menetelmä ja sovitelma filminsiirtopuristimen telojen värähtelyjen estämiseksi - Google Patents

Description

111134

Menetelmä ja sovitelma filminsiirtopuristimen telojen värähtelyjen estämiseksi 5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä filminsiirtopuristimen telojen värähtelyjen estämiseksi.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä viivapaineiden asetta-10 miseksi telojen välille.

Edelleen keksinnön kohteena on sovitelma edellä mainittujen menetelmien toteuttamiseksi.

15 Paperin valmistuksessa käytetään erilaisia telaryhmiä moniin tarkoituksiin. Telaryhmä käsittää ainakin kaksi telaa jotka muodostavat nipin. Valmistettava paperi- tai karton-kiraina johdetaan tämän nipin läpi. Ainakin yhden pehmeän telan käsittäviä telaryhmiä käytetään esimerkiksi kalante-20 reissä ja filminsiirtopuristimissa. Filminsiirtopuristimia käytetään paperin pintaliimaukseen tai päällystämiseen. Nykyisin käytettävissä filminsiirtopuristimissa on ainakin yksi pehmeä tela ja applikointilaitteet käsittelyaineen levittämiseksi toisen tai molempien telojen pinnalle. Käsi-25 teltävä raina kulkee telojen nipin läpi, jolloin sen pintaan siirtyy telalle tai molemmille teloille levitetty käsittelyainefilmi.

Yksi verrattain usein esiintyvä ongelma telaryhmän käsittä-30 vissä laitteissa on telojen ja telanippien värähtelyt. Teräksisten telojen värähtelyt voidaan välttää telojen oikealla mitoituksella ja tasapainotuksella, mutta kun paperin ja kartongin tuotantolaitteiden nopeudet ovat nousseet, on huomattu, että pehmeiden telojen tai yhden pehmeän 35 telan ja terästelan muodostama ryhmä alkaa värähdellä tietyillä nopeuksilla. Värähtelyn syytä on vaikea selvittää ja ongelma on erityisen vaikea nopeilla filminsiirtopuristi- 2 111134 millä, koska telavaipan ominaisvärähtelyjen lisäksi pehmeä pinnoite alkaa myös värähdellä. Koska pehmeän pinnoitteen jäykkyys muuttuu ajonopeuden mukana, on tilanne erityisen ongelmallinen. Värähtelyt voimistuvat ainoastaan laitteis-5 ton ominaistaajuuksilla, joten värähtelyongelma poistuisi muuttamalla ajonopeutta, jolloin värähtelyherätteet eivät osu laitteen ominaistaajuuksille. On selvää että paperin tai kartongin valmistajat haluavat ajaa koneitaan nopeudella, jolla saadaan aikaan suurin tuottavuus ja korkein tuot-10 teen laatu. Niinpä tuotantokoneen nopeuden muuttamista filminsiirtopuristimen värähtelyjen takia ei voida hyväksyä. Nopeuden muutokset lisäävät myös ratakatkojen vaaraa. Ratakatkojen määrä vaikuttaa voimakkaasti tuottavuuteen, joten niiden määrä on pidettävä niin pienenä kuin mahdol-15 lista. Tuotantolinjan nopeuden säätäminen ja muuttaminen on vaikeaa. Tuotantolinjan nopeus säädetään optimaaliseksi siten, että saadaan suurin mahdollinen tuotanto ratakatkot huomioon ottaen ja samalla tuotteen laatu pysyy riittävän hyvänä.

20 Värähtelyherkkyyttä voidaan vähentää käyttämällä teloja, joiden pinnoite on ohut ja kuori paksu. Käytännössä tämä ratkaisu ei ole hyvä, koska paksukuoriset telat ovat painavia. Telapinnoitteen paksuutta voidaan ohentaa vain tiet-25 tyyn rajaan saakka, koska telat on hiottava säännöllisin väliajoin kulumisen ja pinnoitteen muodonmuutosten takia. Lisäksi filminsiirtopuristimet suunnitellaan tietyntyyppisille teloille, joten uudentyyppisten telojen käyttö olemassa olevissa filminsiirtopuristimissa voi olla vaike-30 aa.

Nykyisillä filminsiirtopuristimilla ei voida käyttää hallitusti pieniä viivapaineita, koska suurten viivapaineiden aikaansaamiseksi käytettäviä suuria kuormitussylintereitä 35 ei voida ohjata riittävän tarkasti pienillä kuormilla.

Suuren hydraulisylinterin sisäiset kitkat ovat niin suuret, 3 111134 että pienillä viivapaineilla kitkan voittamiseksi tarvitaan enemmän työtä kuin viivapaineen asettamiseksi. On selvää, että tällaisessa tilanteessa ei voida toteuttaa tarkkaa säätöä. Alhaisilla kuormilla telaparin kuormittavaa telaa 5 tuetaan kuormitussylintereillä vain alhaisella voimalla. Tällöin tela herkästi alkaa värähdellä kuormitussylinte-riensä varassa. Värähtelyvaaraa lisää se, että kuormitussy-linterit ovat pitkien varsien päässä, jolloin telan liikkeet kertautuvat varsien geometrian määräämällä tavalla 10 kuormitussylinterillä ja vastaavasti kuormitussylinterin liikkeet telan liikkeinä.

Julkaisuissa DE 195 11 049 ja DE 195 11 050 on kuvattu filminsiirtopäällystin mikropallopäällysteisen paperin 15 valmistamiseen. Mikropallot ovat hyvin pieniä väriainetta sisältäviä koteloita, joita käytetään itsejäljentävien paperien valmistamiseen. Pallot eivät saa rikkoutua pohja-paperin päällystyksen aikana, joten niiden levittämiseen paperin pinnalle ei saa käyttää liikaa voimaa. Siten fil-20 minsiirtopuristimen viivapaine on pidettävä erittäin pienenä. Kuten edellä mainittiin, kuormitussylintereitä on vaikea hallita pienillä voimilla. Niinpä mikropallopäällystyk-sessä tarvittavien pienten voimien aikaansaamiseksi telojen kuormitusjärjestelmän rakennetta on muutettava. Julkaisuis-25 sa DE 195 11 049 ja DE 195 11 050 kuvatussa laitteessa vastatelaa tai kuormitustelaa kuormittavien hydraulisylin-tereiden yhteyteen on sovitettu jousi tai muu sylinterin kuormitusvoimaa vasten toimiva voimalaite. Kun viivapainet-ta säädetään, sylinteri toimii jousta vastaan ja sylinterin 30 liikuttamiseksi tarvittavat voimat ovat suuremmat. Koska sylinteri toimii suurempaa vastavoimaa vasten, sen sisäiset kitkat eivät vaikuta sylinterin liikkeisiin yhtä paljon kuin pienillä voimilla.

35 Yllä kuvattu rakenne soveltuneekin pienille viivapaineille ja alhaisille nopeuksille. Koska filminsiirtopuristimen te- 4 111134 lan kuormitus on järjestetty nivelen ympäri kiertyvän varren avulla siten, että varren toisessa päässä on kuormitettava tela ja toisessa päässä kuormitussylinteri, rakenne on erittäin värähtelyherkkä. Jos nopeutta kasvatetaan ja käy-5 tettävä nopeus osuu kuormitustelan värähtelytaajuudelle, kaukana värähtelevistä teloista ja toisella puolella telan kuormitusvarren niveltä kuin kuormitettava tela sijaitseva jousikuormitettukaan sylinteri ei pysty vaimentamaan telojen värähtelyjä. Koska kuormitussylinterin ja jousen avulla 10 kuormitusvarren päähän aikaan saatavat lukitusvoimat ovat pienet, telan ja kuormitussylinterin yhdistelmä toimii jousitettuna massana, jolla on oma värähtelytaajuutensa. Siten tällä kuormitustavalla toteutettu filminsiirtopääl-lystin on herkempi värähtelyille kuin suurille viivapai-15 neille tarkoitetut tavanomaiset filminsiirtopäällystimet.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja sovitelma, jolla voidaan estää voimistuvien värähtelyjen syntyminen filminsiirtopuristimessa.

20

Keksinnön avulla filminsiirtopäällystintä voidaan lisäksi käyttää luotettavasti alhaisilla viivapaineilla.

Keksintö perustuu siihen, että filminsiirtopuristimeen 25 asetetaan haluttu viivapaine ja liikkuvaa kuormitustelaa tuetaan kiinteästi asennettuun telaan nähden kuormitussuun-taa vasten vaikuttavalla erillisellä laitteella ja säädeltävällä tukivoimalla.

30 Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan kuormitussylinte-rien voima nostetaan oleellisesti korkeammaksi kuin ajon aikana käytettävän viivapaineen aiheuttamiseksi tarvitaan.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle 35 on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

5 111134

Keksinnön mukaiselle sovitelinalle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 23 tun-nusmerkkiosassa.

5 Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Keksinnön avulla voidaan tehokkaasti estää filminsiirtopu-ristimen värähtelyjä muuttamalla puristimen rungon ominaistaajuutta. Tuenta jäykistää puristimen rakennetta, jolloin 10 sen ominaistaajuus muuttuu, joten tuentavoimaa muuttamalla voidaan laitteen ominaistaajuus siirtää pois jollakin tietyllä nopeudella esiintyvien värähtelyherätteiden alueelta, jolloin voimistuvaa resonanssivärähtelyä ei pääse syntymään. Tuentaelimeen voidaan liittää voima-anturi, jonka 15 avulla voidaan seurata viivapainetta. Anturi voi olla paineanturi tai muu voiman mittaukseen sopiva anturi, kuten sopivaan paikkaan kiinnitetty venymäliuska. Hydraulisen tai muun tuentaelimen tuentavoima voidaan määrittää vaikka työnesteen paineen avulla.

20

Koska viivapaine saattaa muuttua telapinnoitteen lämpötilan vaihteluiden ja monien muiden seikkojen takia, viivapainet-ta on edullista seurata, jolloin viivapaineen muutokset ovat helposti kompensoitavissa.

25

Jos tunnetaan telapinnoitteen kokoonpuristuman suhde sen aiheuttamiseksi tarvittavaan voimaan, erityisesti pienet viivapaineet voidaan säätää siten, että telanippi suljetaan ensin suuremmalla kuin halutulla ajoviivapaineella ja sen 30 jälkeen mekaaninen lukituselin voidaan säätää siten, että sen asema määrittää halutun viivapaineen. Pienet viivapaineet ovat usein edullisia, jos ne soveltuvat valmistettavalle tuotteelle. Pienellä viivapaineella esimerkiksi pehmeän telan pinnoitteen muodonmuutokset ovat pienemmät, jol-35 loin niistä aiheutuvien värähtelyjen vaara on vähäisempi. Pienempi viivapaine lisää myös telapinnoitteen kestoikää.

6 111134

Pienten viivapaineiden asettamiseksi mekaanisen lukituseli-men rinnalle voidaan liittää myös sopiva toimilaite, esimerkiksi hydraulisylinteri, jonka avulla aiheutetaan kuor-mitusvoimalle vastakkainen voima. Hydraulisylinterillä 5 voidaan keventää mekaanisen toimilaitteen kuormaa, jos se on tarpeen esimerkiksi hydraulikäyttöisen mekaanisen laitteen ulottuman säätämiseksi silloin kun hydraulimoottorin voima ei riitä muuttamaan mekaanisen tunkin ulottumaa. Kun mekaanisen toimilaitteen alla on paineanturi, voidaan melo kaanista toimilaitetta säätämällä asettaa haluttu viivapai-ne. Säädön tarkkuus on hyvä alhaisillakin viivapaineilla koska se toimii mekaanista vastetta vasten. Koska mekaanista vastetta vasten toimivien elinten liikematkat ovat hyvin pienet, pitkiä liikkeitä toteuttavia toimielimiä ei tarvi-15 ta. Paineanturi tai vastaava voima-anturi voidaan sijoittaa mekaanisen lukituselimen alle, koska se siirretään hitaasti kiinni vastinpintaansa eikä siihen pääse kohdistumaan iskuja filminsiirtopuristimen nippiä avattaessa tai suljettaessa. Hydraulisylinteriä voidaan käyttää myös siinä tar-20 koituksessa, että sillä kevennetään mekaaniseen toimielimeen kohdistuvaa voimaa, jos halutaan käyttää erittäin suuria kuormitussylinterin voimia. Hydraulisylinteriä voidaan käyttää ilman mekaanista toimilaitettakin. Tällöin vähentämällä kuormitussylinterin voimasta hydraulisylinte-25 rin voima saadaan viivapaine.

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten avulla.

30 Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista filminsiirtopuristinta sivulta.

Kuvio 2 on suurennettu yksityiskohta kuvion 1 filminsiirto-puristimesta ja kuvio esittää yhtä keksinnön suoritusmuo-35 toa.

7 111134

Kuvio 3 on suurennettu yksityiskohta kuvion 1 filminsiir-topuristimesta ja kuvio esittää toista keksinnön suoritusmuotoa .

5 Kuvio 4 on suurennettu yksityiskohta kuvion 1 filminsiirto-puristimesta ja kuvio esittää kolmatta keksinnön suoritusmuotoa .

Kuvio 5 esittää keksinnön neljättä suoritusmuotoa.

10

Kuviossa 1 on esitetty filminsiirtopuristin, jossa rainalle siirrettävä filmi levitetään alemmalle telalle 1. Filmi levitetään applikointilaitteella 3. Koska keksintö ei liity applikointilaitteen toimintaan, todettakoon vain että eri-15 laisia applikointilaitteita tunnetaan useita ja niitä kaikkia voidaan käyttää tämän keksinnön mukaisessa filminsiir-topuristimessa. Ylempi tela, eli vastatela 2 on sijoitettu suoraan alemman telan, eli applikointitelan 1 yläpuolelle. Kuvion 1 laite on tarkoitettu rainan yksipuoleiseen käsit-20 telyyn, joten ylätelalla ei ole applikointilaitetta ja ylempi tela voi olla kova,.esimerkiksi kromattu terästela. Kaksipuoleiseen käsittelyyn tarkoitetuissa laitteissa ylempi tela on sijoitettu tavallisesti sivuun alempaan telaan nähden ja sillä on luonnollisesti oma applikointilaitteen-25 sa. Telojen asennot määräytyvät käsiteltävän rainan tulosuunnan mukaan. Telat voivat olla missä tahansa kulmassa toisiinsa nähden, joten erilaisia telajärjestelyjä on useita. Kumpi tahansa teloista voi olla kuormitusvarren avulla liikuteltava.

30

Applikointitela 1 on laakeroitu runkoon 4 laakeripesien 5 välityksellä. Koska kuviossa 1 näkyy vain toinen laitteen pääty, seuraavassa kuvataan vain yhden päädyn laitteita. Vastakkainen pääty on samanlainen. Applikointitelan 1 laa-35 keroinnissa on jäähdytysvesiliitäntä 6, jonka kautta telaan voidaan johtaa jäähdytysvettä ja tarvittaessa lämmitysvet- 8 111134 tä. Ylemmän telan laakeripesä 7 on kiinnitetty apurunkoon 10, joka on kiinnitetty runkoon 4 nivelen 8 välityksellä ja laakeripesästä 7 ulkonee korvake, johon on kiinnitetty kuormitussylinterin 9 männän varsi. Filminsiirtopuristimen 5 vastatela voidaan nostaa alemman telan päältä nipin avaamiseksi kuormitussylinterin 9 avulla kiertämällä apurungolla 10 laakeripesää 7 nivelen 8 ympäri. Kun kuormitussylinteriä 9 käytetään vastakkaiseen suuntaan saadaan aikaan kuormitus nippiin, eli viivapaine. Nipin viivapaine ei ole tarkkaan 10 ottaen viivakuorma, vaan kuormitus jakautuu telojen 1, 2 pinnan muodonmuutosten takia kapealle pitkänomaiselle pinta-alalle.

Applikointitelan 1 laakeripesän 5 päällä on koroke 11, 15 jonka päällä on mekaaninen tunkki 12. Koroke 11 ja tunkki 12 on mitoitettu siten, että tunkki 12 koskettaa vastatelan 2 laakeripesän 7 alapintaan kun nippi on kiinni. Tunkilla 12 voidaan siis lukita vastatelan 1 laakeripesän liike pystysuunnassa. Tuentavoima saadaan aikaan tässä tapaukses-20 sa lisäämällä kuormitussylinterien voimaa.

Kuviossa 2 on esitetty yksi tapa tunkin 12 liittämiseksi vastatelan 2 laakeripesään 7. Siinä tunkin 12 yläpintaan on kiinnitetty korvake 13 ja vastatelan 2 laakeripesässä 7 on 25 vastaavanlainen korvake 14. Korvakkeet 13, 14 on yhdistetty akselilla 15, joka toimii samalla voimanmittausanturina. Tässä suoritusmuodossa tunkki 12 on asennustunkki, jossa korkeuden säätö tapahtuu ruuvista 16 kiertämällä. Edullisimmin tunkki tai muu tukielin sijoitetaan filminssiirto-30 päällystimen laakeripesien välille, jolloin se ei vaikeuta telojen vaihtoa. Kuvion 3 ratkaisussa tunkin 12 ja pääty-laakerin 17 viereen korokkeelle 11 on sijoitettu hydrauli-tunkki 22, jota käytetään mekaanisen tunkin 12 ulottuman säätötilanteessa mekaanisen tunkin ottaman voiman vähentä-35 miseen kun mekaanisen tunkin säätö esimerkiksi hydrauli- moottorilla ei kitkavoimien suuruuden takia ilman kevennys- 9 111134 tä toimi. Toinen käyttötapa rinnan olevalle hydraulitunkil-le 22 on vaikuttaa ominaisvärähtelyyn, koska hydraulitunkki voi ottaa vastaan osan kuormitussylinterin 9 aiheuttamasta voimasta. Hydraulitunkkia voidaan käyttää yksinkin filmipu-5 ristimen ominaisvärähtelyjen säätöön.

Kuvion 4 ratkaisussa tuentaelin on telojen 1, 2 laakeri-pesien 5, 7 välille kiinnitetty hydraulisylinteri 23. Kumpaankin laakeripesään 5, 7 on kiinnitetty korvake 24, 25, 10 joista toiseen 25 on kiinnitetty sylinterin 23 pää ja toiseen 24 sen männän varsi. Tuentasylinteri 23 on sijoitettu kuormitussylinteriin nähden telojen 1, 2 vastakkaiselle puolelle.

15 Keksintöä voidaan soveltaa monella tavalla käytettävän tukisovitelman mukaan ja seuraavassa esitetään päävaihtoehdot, joita voidaan yhdistellä eri tavoin ajotilanteen ja laitteen värähtelytaipumusten mukaan. Pääperiaatteena on puristimen ominaistaajuuden muuttaminen siten, että se ei 20 osu herätevärähtelyjen alueelle. Koska herätetaajuus voi vaihdella, ominaistaajuuden säätö on edullisimmin jatkuvaa, jolloin ominaistaajuus siirtyy aina nopeasti pois heräte-taajuudelta.

25 Tapa 1 ; Ajo laitteella aloitetaan tavanomaiseen tapaan säätämällä telojen 1, 2 välinen viivapaine haluttuun tasoon. Ajoa jatketaan tällä paineella kunnes telat 1, 2 ovat saavutta-30 neet käyttölämpötilansa eli tasapainolämpötilansa. Telojen 1, 2 lämpötilan tasaannuttua ne lukitaan mekaanisesti siten, että niitä ei voi liikuttaa lähemmäs toisiaan. Lukitseminen tapahtuu edellä kuvatuissa suoritusmuodoissa tunkilla 12, joka säädetään lukittaessa kiinni ylemmän telan 1 35 laakeripesän 7 alapintaan, eli tunkki säädetään kosketukseen laakeripesän alapinnan kanssa. Seuraavaksi nostetaan 10 111134 kuormitussylintereiden 9 voima suuremmaksi kuin nipin viivakuorman aikaansaamiseksi vaadittiin. Sylintereiden voima voi tässä vaiheessa olla vaikka kaksinkertainen viivakuorman synnyttämiseen tarvittavaan voimaan nähden. Vaikka jo 5 hiukan haluttuun viivakuormaan vaadittavaa suurempi kuormi-tusvoima voi joskus olla riittävä, kuormitusvoima voi edullisimmin olla kaksinkertainen tai suurempi, jotta lukitus on varma. Nyt ylempi tela 2 on lukittu mekaanisen tunkin 12 ja kuormitussylintereiden 9 voiman avulla. Suuren lukitus-10 voiman vaikutuksesta ylempi tela 2 on nyt tuettu runkoon 4 kuten kiinteässä asennuksessa.

Kun ylempi tela 2 lukitaan paikoilleen, lukitus vähentää värähtelyjä kahdella tavalla. Ensinnäkin ylemmän telan 2 15 laakeripesä 7 ei pääse liikkumaan eivätkä värähtelyt pääse vaikuttamaan laakeripesien kautta kuormitussylintereihin. Värähtelyt vähenevät siis koska osat on lukittu paikoilleen ja ne eivät pääse värähtelemään. Toisaalta koska rakenteen lukitusvoimia on lisätty ja osa rakenteesta on kiinnitetty 20 liikkumattomasti paikoilleen, rakenteen jäykkyys muuttuu ja värähtelevien massojen jakaantuma rakenteen eri osissa muuttuu, jolloin laitteen ominaistaajuus muuttuu. Ominaistaajuuden muuttumista voidaan käyttää hyväksi siten, että jos värähtelyjä esiintyy tietyllä ajonopeudella, lukitus-25 voimaa muutetaan, jolloin laitteen ominaistaajuus siirtyy pois herätteiden taajuudelta. Riittävään ominaistaajuuden muutokseen voi riittää pienikin muutos kuormitusvoimassa, joten viivapaineen aikaan saamiseksi tarvittavan voiman lisäksi käytettävä voima voi olla hyvinkin pieni.

30

Edellä mainittua värähtelyominaisuuksien säätöä käytetään hyväksi resonanssivärähtelyjen estämiseksi. Kun mekaaninen tunkki on säädetty kosketukseen ylemmän laakeripesän kanssa, kuormitussylinterin voimaa voidaan vaihdella, jolloin 35 rungon ominaistaajuus muuttuu jatkuvasti. Säätöalue voi olla esimerkiksi 0 - 100 kN lisäkuormaa käytettävän viiva- 11 111134 paineen aikaansaamiseksi tarvittavan kuorman lisäksi. Jos lisäkuormaa ei ole ollenkaan, tunkki on irti. Jos tunkki on jossain kuormanvaihtosyklin aikana irti, se on säädettävä kosketukselle ennen syklin jatkumista. Kuormitusta voidaan 5 vaihdella monin tavoin ja vaihtelutapa valitaan siten, että resonanssivärähtelyjen vaara on pienin. Kuormaa voidaan vaihdella tasaisella syklillä, tilastollisesti, värähtelymittauksen ohjaamana käyttäen hyväksi aikaisempaa mittaus-tietoa tai kiihtyvyyden derivaattaa, toista derivaattaa tai 10 sumean säädön avulla. Vastaavan tapaisissa kohteissa kiihtyvyyden derivaatta tai toinen derivaatta on antanut hyvän indikaation alkavista värähtelyistä.

Kun valmistettavan tuotteen pintapaino muuttuu, tunkki on 15 kalibroitava. Tunkki on kalibroitava riittävän usein silloinkin jos se otetaan käyttöön heti päällystystä aloitettaessa telojen ja pinnoitteen lämpötilamuutosten aiheuttamien lämpölaajenemisilmiöiden kompensoimiseksi.

2 0 Tapa 2

Edellä kuvattua säätömenetelmää voidaan käyttää kuvion 4 mukaisella sovitelmalla tai muulla aktiivisen toimilaitteen käsittävällä sovitelmalla siten, että kuormitussylintereitä 25 ja tuentavoiman aikaansaavaa hydraulitunkkia käytetään synkronissa. Ohjelmallisesti tai antureiden avulla on pidettävä huoli että sylintereiden resultanttivoima aiheuttaa halutun viivakuorman.

30 Tapa 3 Tämä tapa on tarkoitettu sovitelluille, jossa tuentavoiman aikaansaavaan elimeen kohdistuva voima voidaan mitata. Edullisimmin tämä menetelmä sopii tapauksiin, joissa käyte-35 tään mekaanista tunkkia ja siihen liitettyä voima-anturia.

Ajo aloitetaan samalla tavalla kuin tavalla 1, mutta tunkin 12 111134 säätöä ja voima-mittausta käytetään hyväksi lisäkuormaa asetettaessa. Säätöjakson alussa tunkille asetetaan esimerkiksi 20 kN lisäkuorma ja tunkki säädetään siten, että voima-anturi näyttää asetetun lisäkuorman suuruista voimaa.

5 Kun tunkin kuormaa vaihdellaan, tunkki säädetään siten, että voima-anturi näyttää asetettua laskennallista kuormaa. Tässä ratkaisussa nipin viivapaine pidetään vakiona tai haluttuna, koska tunkin ulottumaa säätämällä ja tunkin ottama voima mittaamalla tiedetään aina laskennallisesti 10 viivakuorma, mikä on kuormitussylinterin aiheuttama laskennallinen voima vähennettynä tunkin ottamalla voimalla.

Mekaanista tunkkia voidaan käyttää sähköisellä, hydraulisella tai pneumaattisella toimilaitteella. Koska tarvitta-15 vat voimat ovat suuret ja tilanahtauden takia tunkin säätöön ei voida käyttää kovin suurta toimilaitetta, tunkilla ei välttämättä aina saada aikaan riittävän suuria voimia edellä kuvattua mittaustapaa varten. Tällöin voidaan käyttää vaikkapa kuvion 3 mukaista sovitelmaa, jossa mekaanisen 20 tunkin viereen on sijoitettu hydraulitunkki. Hydraulitun-killa voidaan keventää mekaanisen tunkin kuormaa säädön aikana ja säätö on helppo tehdä.

Tapa 4 25 Tämä tuentatapa sopii alhaisten viivapaineiden asettamiseen. Pienillä viivapaineilla telojen välistä nippiä on erittäin vaikea hallita luotettavasti osittain johtuen rakenteen kitkoista ja siitä, että suurilla kuormitussylin-30 tereillä ei voida tuottaa hallitusti pieniä voimia. Menetelmässä nippi suljetaan hallittavalla, esimerkiksi 20 kN viivapaineella ja ajon alettua viivapainetta kevennetään tuentavoimalla tai tunkin ulottumaa säätämällä esimerkiksi 5 kN viivapaineeseen tai muuhun haluttuun viivapaineeseen. 35 Kun tunnetaan pinnoitteen kokoonpuristuma nipin viivapai- neen funktiona, voidaan mekaanista tunkkia säätämällä aset- 13 111134 taa alhaisempi viivapaine, kun tunnetaan tunkin kierrosluvun ja nippivälyksen välinen riippuvuus.

Jos käytetään apuna voimamittausta, saadaan mekaanisen 5 tunkin voimanäyttämää lisäämällä (säätämällä tunkkia) asetettua haluttu nippipaine kuormitusvoiman ja tunkin voi-manäyttämän erotuksena. Koska telapinnoitteen kovuus riippuu lämpötilasta, on selvitettävä myös voiman riippuvuus lämpötilasta ainakin käytettävissä ajolämpötiloissa. Tyy-10 pillisillä viivapaineilla kokoonpuristuma on alueella 0,1 -0,5 mm/tela jos pinnoitteen kovuus on 35 P&J, joten koko-naissäätöalue on hyvin pieni, noin 1 mm. Niinpä tarvittavat liikkeet ovat hyvin pieniä.

15 Seuraavassa esitetään vielä muita keksinnön piirteitä, joita voidaan yhdistää edellä kuvattuihin tai käyttää niiden sijasta.

Koska telapinnoitteet ovat joustavaa ainetta, joiden omi-20 naisuudet muuttuvat niiden lämpötilan muuttuessa, nipissä oleva viivapaine saattaa muuttua jos pinnoitteen lämpötila muuttuu. Lämpötilan muutoksista aiheutuu viivapaineen ryö-mintää, mitä ei voida sallia laitteen toimiessa. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa viivapainetta voidaan valvoa asetta-25 maila mekaanisen tunkin 12 alle paineanturi tai liittämällä jokin muu voiman mittaamiseen sopiva anturi tunkin yhteyteen. Kun paineanturista huomataan, että telojen välinen viivapaine muuttuu, poistetaan kuormitussylintereiltä ylimääräinen kuormitusvoima, jolloin telojen välillä on ajo-30 viivapaine. Kun viivapaine on säädetty, mekaaninen tunkki 12 asetetaan uudelleen kiinni liikkuvan telan laakeripesään 7 ja laakeripesä lukitaan paikoilleen lisäämällä kuormitus-sylinterien voimaa.

35 Telojen välisen viivapaineen pysyvyyttä voidaan mitata myös mittaamalla suoraan telapinnoitteiden lämpötilaa tai vai- 14 111134 vomalla jäähdytysveden tulo- ja poistolämpötilojen erotusta.

Keksinnön avulla filminsiirtopuristimessa voidaan käyttää 5 alhaisiakin nippipaineita muuttamatta kuormitussylinterei-tä. Seuraavassa esitetyllä tavalla voidaan nippipaine asettaa halutuksi. Menetelmä soveltuu kaikille laitteella käytettäville nippipaineille ja koska haluttaessa telat saadaan pysymään hallitusti jopa välimatkan päässä toisistaan, 10 alhaisetkin viivapaineet on helppo asettaa. Kuviossa 3 esitetyssä ratkaisussa mekaanisen tunkin 12 vierelle on sijoitettu hydraulitunkki 22. Tätä hydraulitunkkia voidaan käyttää mekaanisen tunkin ottaman kuorman keventämiseen. Koska suuria kuormitussylintereitä 9 ei voida luotettavasti ohja-15 ta pienillä voimilla niiden sisäisten kitkojen takia, alhaiset viivapaineet asetetaan keksinnön mukaisessa ratkaisussa esimerkiksi siten, että asetetaan ensin suurempi viivapaine ja lukitaan kuormitettavan telan 2 laakeripesä 7 paikoilleen edellä kuvatulla tavalla. Seuraavaksi laakeri-20 pesää 7 kuormitetaan hydraulitunkilla 22 kuormitussylinte-reiden kuormitusvoimaa vasten, jolloin kuorman keveneminen nähdään mekaanisen tunkin 12 paineanturilta.

Vaihtoehtoisesti nipin viivakuorma saadaan laskemalla pin-25 noitteiden kokoonpuristumasta. Kun haluttu kuormitusvoima on asetettu, ylemmän telan 2 laakeripesän 7 liike lukitaan tarvittaessa uudelleen mekaanista tunkkia 12 säätämällä, minkä jälkeen kuormitussylinterien voimaa voidaan lisätä laakeripesän lukitsemiseksi paikoilleen. Mekaanisen tunkin 30 ulottuma voidaan säätää haluttua viivakuormaa vastaavaksi.

Tämän jälkeen kuormitussylinterillä ja/tai hydraulitunkilla voidaan aloittaa ominaisvärähtelyjen säätö.

Edellä esitetyn lisäksi tällä keksinnöllä on muitakin suo-35 ritusmuotoja.

15 111134

Keksintöä voidaan soveltaa monenlaisten filminsiirtopuris-tinten yhteydessä. Filminsiirtopuristinten perustyypit ovat kuviossa 1 esitetyn kaltainen puristin, jossa telat ovat suorassa linjassa päällekkäin, ja puristin, jossa telat on 5 sijoitettu sivusta katsoen vinottain toisiinsa nähden.

Yhteistä näille laitteilla on se, että toinen tela on sijoitettu apurungon tai vastaavan varaan ja apurunko on kiinnitetty nivelellä laitteen runkoon. Apurunko ja tela kääntyvät nivelen ympäri kuormitussylinterien kääntäminä, 10 jolloin saadaan aikaan kuorma telojen välille. Apurunko voi olla monimuotoinen ja joissain tapauksissa se on vain yksinkertainen nivelöity varsi, jonka toiseen päähän on kiinnitetty kuormitussylinteri ja toiseen kuormitettava tela.

On selvää, että tuentalaite täytyy sijoittaa eri tavoin 15 erilaisissa laitteissa. Oleellista onkin, että mekaaninen tunkki sijoitetaan siten, että kuormitettavan telan tai liikkuvan telan liikettä kohti kiinteästi asennettua telaa voidaan vaimentaa. Tunkki voi tukeutua kuormitettavan telan laakeripesään, apurunkoon tai varteen, joka kiertyy yllä 20 mainitun nivelen ympäri. Tunkki on siten kiinnitettävä laitteen kiinteään osaan kuten runkoon tai liikkumattoman telan laakeripesään siten että sen toinen puoli tukeutuu osaan, joka liikkuu kuormitussylinteriä käytettäessä. Hyd-raulisylinteri voidaan asettaa vastaavalla tavalla kuten 25 mekaaninen lukituslaitekin moneen paikkaan laitteessa.

Mekaaninen lukitus voidaan toteuttaa monella tavalla. Asen-nustunkin lisäksi voidaan käyttää ruuvitunkkeja, erityisiä kiilapintoja tai vastaavia. Tällaisen mekaanisen luki-30 tuselimen säätöön käytetään mieluiten automaattisesti tai kaukosäädön avulla käytettävää toimilaitetta, mutta jos säätötarve on vähäinen, laitetta voidaan käyttää käsinkin.

Toimilaitetta voidaan käyttää suurtenkin viivapaineiden 35 asettamiseen vastaavalla tavalla kuin alhaistenkin viiva-paineiden. Toimilaite voi olla hydraulinen, sähköinen, 16 111134 pneumaattinen tai jopa lämpölaajenemiseen perustuva laite, koska tarvittavat liikematkat ovat hyvin pienet. Liikkuvan telan nivelöinnistä ja toimilaitteen sijoittelusta riippuen voidaan joissain tapauksissa tarvita suurempaa liikematkaa.

5 Toimilaite voi olla myös jousi tai vastaava vakiovoiman tuottava toimilaite. Tuennan on usein joustettava hieman, jotta puristimen rakenne ei vaurioituisi. Riittävä joustavuus saadaan aikaan tuentavoiman aikaansaavan elimen alle sijoitettavalla joustavalla alustalla. Ominaistaajuuteen 10 voidaan vaikuttaa myös tuen vaimennusta säätämällä ja tässä tuentavoiman muutoksella tarkoitetaan myös vaimennuksen muutosta esimerkiksi hydraullisylinterin öljyvirtausta kuristamalla.

15 Edullista kaikille tuentatavoille on, että tuenta ei vaikeuta telanipin nopeaa aukaisua katkotilanteissa, hydrauli-tunkkia, -sylinteriä ja jousta tai jousilevyjä käytettäessä nipin aukaisu jopa nopeutuu jos tuenta on kiinnitetty vain yhteen pintaan.

Claims (32)

17 111134

1. Menetelmä kaksi nipin muodostavaa telaa (1, 2) käsittävän filminsiirtopuristimen värähtelyjen estämiseksi, jossa 5 menetelmässä: - asetetaan puristimen telojen (1, 2) välille jokin haluttu viivapaine kääntämällä kuormitettavaa telaa (2) ainakin yhdellä kuormitussylinterillä 10 (9) kiinteästi asennettua telaa (1) kohti, tunnettu siitä, että - säädetään tarvittaessa säädettävällä kuormitus- 15 voimaa vastaan vaikuttavalla tukivoimalla haluttu telojen (1, 2) välinen viivapaine, ja - tuetaan kuormitettavan telan (2) liike kiinteästi asennettua telaa (1) kohti kuormitusvoimaa vas- 20 taan vaikuttavalla tukivoimalla, jolloin puristi men ominaistaajuutta voidaan muuttaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuormitettavan telan (2) liike kiinteästi asen- 25 nettua telaa (1) kohti tuetaan kuormitusvoimaa vastaan vaikuttavalla säädettävällä tukivoimalla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukivoima poistetaan jos se siirtää puristimen 30 ominaistaajuuden herätevärähtelyjen alueelle.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukivoiman suuruutta muutetaan halutulla syklillä tasaisesti, tilastollisesti, värähtelymittauksen histo- 35 riatiedon perusteella, värähtelymittauksen kiihtyvyyden de rivaatan tai toisen derivaatan muutoksen perusteella tai 18 111134 sumean säädön ohjaamana.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 - tuenta tehdään mekaanisella tunkilla (12), jolla lukitaan kuormitettavan telan (2) liike kiinteästi asennettua telaa (1) kohti siten, että kuormitettavan telan (2) liike kuormitussylinterin voimasta 10 kohti kiinteästi asennettua telaa kohti estyy, ja - lisätään kuormitussylinterin (9) kuormitusvoimaa suuremmaksi kuin mitä halutun viivapaineen aikaan saamiseksi tarvitaan. 15

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuormitusvoima säädetään aika-ajoin haluttua vii-vapainetta vastaavaksi, tunkki (12) vapautetaan kuormituksesta ja tuenta tehdään uudelleen. 20

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuentavoima on telojen (1,2) pinnoitteiden kokoonpuristumisesta aiheutuva voima ja tätä voimaa rajoitetaan asettamalla kuormitettavan telan (2) liikettä rajoittavan 25 elimen asema siten, että rajoittavan elimen sallima kokoonpuristuma vastaa haluttua viivakuormaa.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mekaanisen tunkin (12) vastaanottama voima mita- 30 taan voima-anturilla.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että telanipin viivakuorman aikaansaava voima säädetään mittaamalla mekaanisen tunkin (12) vastaanottama voi- 35 ma, jolloin nippiä kuormittava voima on kuormitusvoiman ja mitatun voiman erotus ja tunkin (12) ulottumaa säätämällä 19 111134 asetetaan tukivoiman ja kuormitusvoiman erotus haluttua viivakuormaa vastaavaksi.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu te-5 lanipin viivakuorman aikaansaava voima säädetään mittaamalla mekaanisen tunkin (12) vastaanottama voima, jolloin nippiä kuormittava voima on kuormitusvoiman ja mitatun voiman erotus ja tunkin (12) alustan tai ainakin yhden telan lämpötilaa muuttamalla asetetaan tukivoiman ja kuor- 10 mitusvoiman erotus haluttua viivakuormaa vastaavaksi läm-pölaajenemisilmiön avulla.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuenta tehdään hydraulisylinterillä (23), jota 15 ohjataan synkronisesti kuormitussylinterin (9) kanssa.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydraulisylinterin (23) vaimennusta säädetään kuristusventtiilillä ja venttiili suljetaan tarvittaessa 20 sylinterin lukitsemiseksi kiinteään asemaan.

13. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuormitusvoima lisätään kuormitettavan telan (2) liikkeen lukitsemisen jälkeen ainakin 0 - 100 kN ja 25 tukivoimaa voidaan vaihdella tällä alueella.

14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin yhden telan (1, 2) pinnoitteen lämpötila mitataan tai mitataan telan (1) jäähdy- 30 tysveden tulolämpötilan ja poistolämpötilan erotus ja jos havaitaan muutos, säädetään viivapaine uudelleen. 1 Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan mekaaniseen tuentaan kohdistuva voima ja 35 voiman muuttuessa säädetään viivapaine uudelleen. 20 111134

16. Menetelmä määrätyn viivapaineen asettamiseksi kaksi nipin muodostavaa telaa (1, 2) käsittävän filminsiirtopu-ristimen telojen (1, 2) välille, jossa menetelmässä kuormitettavaa telaa (2) käännetään ainakin yhdellä kuormitussy- 5 linterillä (9) kiinteästi asennettua telaa (1) kohti, tunnettu siitä, että - kuormitussylinterin (9) kuormitusvoimaa vastaan asetetaan vaikuttamaan vastavoima, jonka vaiku- 10 tuskohta on eri kuin kuormitussylinterin (9) kuor- mitusvoiman vaikutuskohta, ja - kuormitusvoiman ja vastavoiman resultanssivoimaa muutetaan siten, että telojen (1, 2) välille saa- 15 daan haluttu viivapaine, - lukitaan kuormitettavan telan (2) liike kiinteästi asennettua telaa (1) kohti mekaanisesti vasten kuormitussylinterin (9) voimaa vaikuttaval- 20 la elimellä (12) siten, että kuormitettavan telan (2) liike kuormitussylinterin voimasta kohti kiinteästi asennettua telaa kohti estyy, ja - lisätään kuormitussylinterin (9) kuormitusvoimaa 25 suuremmaksi kuin mitä halutun viivapaineen aikaan saamiseksi tarvitaan.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastavoima on toimilaitteen (22) avulla aikaan 30 saatu muutettava vastavoima.

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastavoima on jousivoima.

19. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastavoima on telojen (1,2) pinnoitteiden ko- 21 111134 koonpuristumisesta aiheutuva voima ja tätä voimaa rajoitetaan asettamalla kuormitettavan telan (2) liikettä rajoittavan elimen asema siten, että rajoittavan elimen sallima kokoonpuristuma vastaa haluttua viivakuormaa. 5

20. Jonkin patenttivaatimuksista 16 - 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan mekaaniseen lukituseli-meen (12) kohdistuva resultanttivoima ja kuormitusvoiman ja vastavoiman resultanttivoima asetetaan mittaustuloksen 10 avulla.

21. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laitetta käytetään kunnes telojen (1, 2) pinnoitteet saavuttavat tasapainolämpötilan 15 ennen kuormitusvoimaa vasten vaikuttavan voiman asettami sta.

22. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mekaanista tuentaa 20 käytettäessä tukivoimaa kalibroidaan usein ainakin siihen asti kunnes telojen (1, 2). pinnoitteet saavuttavat tasapainolämpötilan.

23. Sovitelma filminsiirtopuristimen värähtelyjen estämi-25 seksi ja sen nippipaineiden asettamiseksi, joka filminsiir- topuristin käsittää - rungon (4), johon on laakeroitu kiinteään asemaan ensimmäinen tela (1), 30 - runkoon (4) nivelen (8) välityksellä liitetyn apurungon (7, 10), - apurunkoon (7, 10) laakeroidun toisen telan (2), 35 ja 22 111134 - ainakin yhden kuormitussylinterin (9), jolla apurunkoa (7, 10) voidaan kääntää nivelen (8) varassa siten, että toinen tela (2) puristuu ensimmäistä telaa (1) vasten, 5 tunnettu - ainakin yhdestä rungon (4) ja apurungon (7, 10) välille sovitetusta tuentaelimestä (12), jolla 10 voidaan asettaa tukivoima apurungon (7, 10) kuor mitussylinterin (9) voimasta tapahtuvaa liikettä vastaan.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen sovitelma, tunnettu 15 siitä, että tuentaelin (12) on sijoitettu ensimmäisen telan (1) laakeripesän (5) ja toisen telan (2) laakeripesän (7) välille.

25. Patenttivaatimuksen 23 mukainen sovitelma, tunnettu 20 siitä, että tuentaelin (12) on sijoitettu filminsiirtopu- ristimen apurungon (7, 10) ja rungon (4) välille.

26. Patenttivaatimuksen 23 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tuentaelin (12) on sijoitettu toisen laakeri- 25 pesän ja apurungon (7, 10) tai rungon (4) välille.

27. Jonkin patenttivaatimuksista 23 - 26 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että laite (22) on aktiivinen toimilaite, jonka aikaansaama voima on säädettävissä. 30

28. Patenttivaatimuksen 23 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että laite (22) on passiivinen jousivoiman tuottava laite.

29. Jonkin patenttivaatimuksista 23 - 28 mukainen sovitel ma, tunnettu mekaanisen tuentaelimen (12) yhteyteen sovite 23 111134 tusta anturista siihen kohdistuvan voiman mittaamiseksi.

30. Jonkin patenttivaatimuksista 23 - 28 mukainen sovitel-ma, jossa ainakin toisella teloista (1, 2) on jäähdytys- 5 vesikierto (6) tunnettu antureista jäähdytysveden tuloläm-pötilan ja poistolämpötilan mittaamiseksi.

31. Jonkin patenttivaatimuksista 23 - 28 mukainen sovitel-ma, tunnettu anturista ainakin toisen telan (1, 2) pin- 10 noitteen lämpötilan mittaamiseksi.

32. Jonkin patenttivaatimuksista 24 - 27 mukainen sovitel-ma, tunnettu siitä, että tuentaelin on hydraulinen toimilaite (23) . 15 k J 24 111134