FI115554B - Laitteisto paperi-, kartonki- tai jälkikäsittelykoneen telan tukemiseksi sekä menetelmä telan taipuman ohjaamiseksi - Google Patents

Description

23.9.2003 1 1 5554 P4140

Laitteisto paperi-, kartonki- tai jälkikäsittelykoneen telan tukemiseksi sekä menetelmä telan taipuman ohjaamiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on laitteisto paperi-, kartonki- tai jälkikäsittelykoneen 5 telan tukemiseksi sekä menetelmä telan taipuman ohjaamiseksi. Keksinnön mukainen laitteisto ja menetelmä soveltuvat käytettäväksi erinomaisesti paperi- tai kartonkikoneen kaksivaippaisen telan laakeroimiseksi. Edullisesti keksintö soveltuu tapauksiin, joissa kyseessä on komposiittirakenteinen kaksivaippainen tela. Erityisen edullisesti keksinnön mukaista komposiittirakenteista telaa käytetään paperi- tai 10 kartonkikoneen kalanterin ulosottotelana tai levitystelana.

Edellä mainitut kaksivaippaiset telat tunnetaan paperiteollisuudessa ns. keskeltä tuettuina teloina, joista seuraavassa puhutaan hieman yksityiskohtaisemmin. Keskeltä tuettuja teloja käytetään paperiteollisuudessa lähinnä ohjausteloina, levitysteloina ja 15 ulosottoteloina. Niiden erityisominaisuus on, että niiden taipumisominaisuudet poikkeavat tavanomaisista päistä tuetuista teloista. Niinpä niillä voidaan esimerkiksi kompensoida pituuseroja kudoksen reunan ja keskiosan välillä ja varmistaa, että kudokseen tai rataan ei muodostu ryppyjä taivuttamalla tela kaareutuvaksi radan tulosuunnasta poispäin (levitystela).

20

Eräs levitystelatyyppi on esitetty Fl patenttijulkaisussa 72766, jossa tela muodostuu : lepotilassa kahdesta välimatkan päähän toisistaan sijoittuvasta samankeskisestä • : lieriömäisestä vaipasta, jotka on kiinnitetty toisiinsa telan pituussuunnassa telan : keskeltä. Sisemmän vaipan yhteyteen on jäljestetty akselitapit, jotka on laakeroitu : ' 25 pyöriviksi. Kun edellä kuvatun tyyppistä telaa pyöritetään paperikoneessa tai : vastaavassa, joko koneen kudos tai rata aiheuttaa telan sisempään vaippaan jonkinasteisen taipuman. Kyseinen taipuma ei kuitenkaan siirry ulompaan vaippaan, joka on siis kiinni sisemmässä vaipassa ainoastaan telan keskivaiheilta, vaan se pyrkii säilyttämään suoran lieriömäisen muotonsa. Riippuen pelkästään ulomman vaipan 30 jäykkyydestä voi ulompi vaippa joko pysyä käytössä suorana tai se voi taipua sisempään vaippaan nähden vastakkaiseen suuntaan. Kummassakin tapauksessa kudoksen tai radan rypistymisriski on vältetty.

Mainitusta Fl patenttijulkaisusta 72766 kannattaa lisäksi huomata, että siinä on 35 kyseessä komposiittirakenteinen levitystela, jossa tela on valmistettu esimerkiksi 23.9.2003 1 1 5 5 5 4 2 P4140 hiilikuituvahvisteisesta epoksimuovista.

Kun kyseistä telaa taivutetaan, joudutaan jossakin vaiheessa sellaiseen ääritilanteeseen, jossa telan ulkovaipan päätyreunan sisäpinta alkaa laahata pitkin 5 sisävaipan ulkopintaa. Koska kyseisten pintojen välillä on kehänopeusero johtuen samasta kierrosnopeudesta ja eri suuresta halkaisijasta, pintojen välinen laahaus johtaa sekä energiankulutukseen että pintojen kulumiseen. Kumpikaan näistä tekijöistä ei ole toivottava, joten rakenne olisi muutettava sellaiseksi, jossa kitkan vaikutus olisi mahdollisuuksien mukaan minimoitu.

10

Yritettäessä soveltaa em. Fl patentin mukaista ratkaisua erääseen toiseen keskeltä tuettujen telojen käyttökohteeseen eli kalanterien ns. ulosottotelaksi, joita käsitellään mm. patenteissa US-A-4,692,971, US-A-5,438,920, WO-A1-9909329 ja WO-A1-9742375, huomataan kuitenkin joitakin lisäongelmia. Näistä ehkä merkittävin on telan 15 kriittinen ominaistaajuus. Kun komposiittirakenteisen telan ulkovaippa on tuettu pelkästään sisävaippaan ja siihenkin vain telan keskiosalta, jää tällaisen telan ensimmäinen kriittinen ominaistaajuus suhteellisen matalaksi, mikäli telan halkaisija säilytetään samana nykyisten ulosottotelojen kanssa. Ainoa keino siirtää telan ominaistaajuutta korkeammalle olisi telan halkaisijan kasvattaminen, mikä vaatisi 20 halkaisijan nostamista noin 150 - 250 mm:llä nykyisin käytetyistä mitoista. Tämä ei

• I

kuitenkaan ole mahdollista, koska mainitun kokoluokan teloille ei ole tilaa.

» » : : Toinen ongelma, jota Fl patentin 72766 mukaisissa, kuten muissakaan tekniikan tason * mukaisissa keskeltä tuetuissa teloissa ei ole ratkaistu, on telan kaarevuuden määrän ' : 25 tai suunnan mielivaltaisuus. Ainoat tekijät, jotka kyseisiä telan ominaisuuksia nykyisin ·*. · määräävät, ovat ratavoima, maan vetovoima ja telan mitoitus. Toisin sanoen suunnittelussa on alusta alkaen tiedettävä ratavoima, jolloin tela on mahdollista : .· mitoittaa juuri kyseiseen käyttökohteeseen.

30 Osan edellä mainituista ongelmista ratkaisee patenttijulkaisuissa US-A-3,161,125 ja DE-A1-199 27 897 käsitelty telaratkaisu, jossa telan ulkovaippa on laakeroitu kiinteään tuentaan ja sisävaippa tai akseli on laakeroitu radiaalisuunnassa säädettäväsi!. Kysei-' ’ nen ratkaisu estää telan vaippojen osumisen toisiinsa ja myös jäykistää telarakennetta ’. *: huomattavasti. Kyseinen tela ei kuitenkaan kaikissa ajotilanteissa täytä käyttäjän sille 35 asettamia toiveita ja odotuksia. Esimerkiksi edellä mainituissa patenteissa kuvatun P4140 23·9·2003 1 1 5554 3 keskeltä tuetun telan ulkovaippa ei pääse joustamaan ratakuorman mukaan, vaan ainoastaan pakotetusti sisävaipan säädön kautta.

Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteiston ja menetelmän pyrkimyksenä on poistaa 5 ainakin osa edellä esitetyn tunnetun tekniikan mukanaan tuomista ongelmista.

Lähtökohtana keksinnölle oli kehittää tela, jonka ulkovaippa olisi ratakuorman mukaan ainakin osittain itsestään säätyvä eli telan ulkovaipan pääty on tuettu laakereilla niin, että laakerit ovat telan akseliin nähden radiaalisuunnassa liikkuvat ja ulkovaippa pää-10 see taipumaan laakeroinnin puolesta vapaasti ulkoisen voiman vaikutuksesta. Lisäksi ulkovaipan liike on tarvittaessa rajoittavissa jousilla tms. ulkovaipan päistä sekä ulkovaippa on mahdollista tukea vaimentimien kautta runkoon. Tämä kaikki siksi, että sillä ratkaistaan hankala rakenteelle esitettyihin vaatimuksiin liittyvä ristiriita: ulkovaipan tulee toisaalta olla ratakuormaa vastaan joustava ja kaareutuva, mutta toisaalta kuiten-15 kin dynaamisesti jäykkä. Käyttämällä vaimennusta saadaan ulkovaipan päätyjen dynaaminen liike vaimennettua tai poistettua kokonaan, jolloin ominaistaajuudet pysyvät korkealla kuten jäykällä tuennaliakin, mutta ratakuormaa vastaan ulkovaipan pääty pääsee kuitenkin taipumaan.

20 Keksinnön mukanaan tuomista eduista kannattaa mainita muun muassa, että .. * keksinnön mukaisilla kaksivaippaisilla teloilla v,· - on mahdollista säätää sekä taipumaa että sen suuntaa, tarvittaessa • : ratavoimasta riippumatta, : - kriittinen ominaistaajuus on turvallisen korkealla jopa perinteisen : ' : 25 kokoisilla ulosottoteloilla, ja : * ‘ : - tekniikan tason mukaisiin ulosottoteloihin liittyvät lämpöongelmat voidaan poistaa.

• I

. Keksinnön mukaiselle laitteistolle paperi-, kartonki- tai jälkikäsittelykoneen telan 30 tukemiseksi, joka tela muodostuu kahdesta telan keskialueelta toisiinsa tuetusta vaipasta, ns. sisä- ja ulkovaipasta, jotka on päädyistään tuettu mainitun paperi- kartonki- tai jälkikäsittelykoneen runkorakenteisiin, on tunnusmerkillistä, että telan v ·’ ulkovaippa on päädyistään akseliholkin ja laakerin välityksellä tuettu asemaltaan •, * ·: säädettävällä tavalla tukirakenteeseen.

35 4 115554 P4140 23.9.2003

Keksinnön mukaiselle menetelmälle telan taipuman ohjaamiseksi, joka tela muodostuu kahdesta telan keskialueelta toisiinsa tuetusta vaipasta, ns. ulkovaipasta ja sisävaipasta, on tunnusmerkillistä, että ulkovaipan päätyjen asemaa säädetään radiaalisesti ja/tai kehän suunnassa sisävaipan kiinteästi laakeroitujen päätyjen 5 suhteen.

Muut keksinnön mukaiselle ominaiset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.

10 Seuraavassa keksinnön mukaista laitteistoa ja menetelmää selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää Fl patentissa 72766 kuvattua tekniikan tason mukaista komposiittirakenteista keskeltä tuettua telaa, kuvio 2 esittää erästä toista tekniikan tason mukaista keskeltä tuettua telaa, 15 kuvio 3 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista kaksivaippaista telaa ja erityisesti sen laakerointiratkaisua, kuvio 4 esittää kaavamaisesti keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista kaksivaippaista telaa ja erityisesti sen laakerointiratkaisua, kuvio 5 esittää kaavamaisesti keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon 20 mukaista kaksivaippaista telaa ja erityisesti sen laakerointiratkaisua, kuvio 6 esittää kaavamaisesti keksinnön erään neljännen edullisen suoritusmuodon * mukaista kaksivaippaista telaa ja erityisesti sen laakerointiratkaisua ja • ’ ·' kuvio 7 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista kaksivaippaisen : telan rakenneratkaisua.

: 25 » : Kuvio 1 esittää tekniikan tason mukaista Fl patentissa 72766 käsiteltyä komposiittirakenteista keskeltä tuettua telaa 10. Se koostuu akselitapeille 12 ja 14 ·’. ,* kiinnitetystä komposiittirakenteisesta sisävaipasta 16 ja sisävaipan pituussuuntaiselle . keskialueelle 18 kiinnitetystä niinikään komposiittirakenteisesta ulkovaipasta 20.

,; 30 Keskeltä tuettujen telojen rakenteelle on perinteisesti ominaista, että telojen päätyalueella tai laajemmin sanottuna sillä alueella, josta telan ulkovaippa ei tukeudu ;·’ telan sisävaippaan, vaippojen välillä on rengasmainen rako 22, joka mahdollistaa v : esimerkiksi ulkovaipan 20 pysymisen suorana sisävaipan 16 kaareutumisesta huolimatta, tai ulkovaipan 20 kaareutumisen sisävaippaan 16 nähden vastakkaiseen 35 suuntaan.

P4140 23.9.2003 5 115554

Kuvion keskeltä tuettu tela toimii käytännössä niin, että radasta tai kudoksesta aiheutuvan ratavoiman vaikuttaessa ulkovaipan 20 kautta telaan esimerkiksi kuviossa alaspäin ja telan tukeutuessa akselitapeistaan 12 ja 14 laakereiden välityksellä 5 paperikoneen runkoon, pyrkii telan sisävaippa 16 akselitapeilta 12 ja 14 lähtien kaareutumaan alaspäin. Tämä taipumispyrkimys ei kuitenkaan siirry ulkovaippaan 20, koska se on tuettu sisävaippaan ainoastaan sisävaipan keskiosalta eli siltä alueelta, jossa sisävaipan suunta on olennaisesti sama kuin laakerien keskilinjan kautta kulkevan akselilinjan 24 suunta.

10

Ulkovaippa puolestaan, paitsi välittää ratavoiman sisävaippaan, kaareutuukin ratavoiman vaikutuksesta vastakkaiseen suuntaan eli kuviossa ylöspäin, koska ulkovaipan reunaosien jäykkyys on pienempi kuin sisävaippaan tukeutuvan keskiosan. Tällöin siis telan uiko- ja sisävaippa kaareutuvat vastakkaisiin suuntiin. Tunnetaan 15 myös rakenteita, joissa telan ulkovaippa pyritään pitämään suorana sisävaipan kaareutumisesta riippumatta.

Ongelmana kuvatulla keskeltä tuetulla telaratkaisulla on mm. se, että, kun kyseistä telaa taivutetaan, joudutaan jossakin vaiheessa sellaiseen ääritilanteeseen, jossa 20 ulkovaipan telan päätyreunan sisäpinta alkaa laahata pitkin sisävaipan ulkopintaa.

' Koska kyseisten pintojen välillä on kehänopeusero johtuen samasta : : kierrosnopeudesta ja eri suuresta halkaisijasta, pintojen välinen laahaus johtaa sekä : * ; energiankulutukseen että pintojen kulumiseen. Kumpikaan näistä tekijöistä ei ole ·:· i toivottava, joten rakenne olisi muutettava sellaiseksi, jossa kitkan vaikutus olisi :’· : 25 mahdollisuuksien mukaan minimoitu. Lisäksi jo edellä mainittiin se, että tällaisen ; keskeltätuetun telaratkaisun kriittinen ominaistaajuus on hyvin matalalla, jolloin on suuri riski, että tela lähtee toimiessaan resonoimaan.

. , Kuviossa 2 esitetään tekniikan tason julkaisussa DE-A1 -199 27 897 käsiteltyä keskeltä .;, 30 tuettua telaa. Periaatteessa samanlainen ratkaisu on esitetty myös julkaisussa US-A- > * » ’ 3,161,125. Kuvion mukainen osittain leikattu kaksivaippainen tela 25 koostuu jo ; · ’ sinänsä tunnetulla tavalla toisiinsa pituussuuntaiselta keskialueeltaan kiinnitetyistä tai v : ainakin tuetuista uiko- ja sisävaipasta, 26 ja 28. Tässä rakenteessa telan 25 : ',! ulkovaippa on laakeroitu kiinteästi paperikoneen tai vastaavan runkorakenteisiin tai 35 vastaaviin. Telan 25 ulkovaippa 26 on molemmista päistään varustettu akseliholkilla 6 115554 30, jonka ulkokehälle sijoittuu laakeri 32, jonka avulla ulkovaippa 26 tuetaan pyörivästi tukirakenteeseen 34. Siis telan ulkovaipan 26 päätyosuudelle sallitaan ainoastaan pyörimisliike tukirakenteen suhteen toisin kuin aiemmissa tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa, joissa ulkovaippa sai siirtyä vapaasti radiaalisessa suunnassa runkoon 5 nähden.

Edellä on käytetty termiä ’tukirakenne’. Sillä tarkoitetaan sekä tässä että myöhemmin myös keksintöä selitettäessä mitä hyvänsä rakennetta, jonka välityksellä tela on tuettu paperi-, kartonki- tai jälkikäsittelykoneen runkoon. Siten se voi olla suoraan johonkin 10 runko-osaan kiinnitetty palkki, korvake tai vastaava, tai se voi olla jokin vipu, joka on nivelletty johonkin tarkoitukseen sopivaan runko-osaan, tai se voi olla jopa suoraan jokin paperi-, kartonki- tai jälkikäsittelykoneen runkoon luettava osa.

Kuviossa 2 esitetään myös sisävaipan 28 tuenta laakereiden 42 ja tukirakenteen 15 välityksellä paperikoneen, kartonkikoneen, jälkikäsittelykoneen tai vastaavan runkorakenteisiin. Telan 25 sisävaippa 28 on molemmista päistään varustettu päätyholkilla 38, johon on kiinnitetty ulkovaipan 26 akseliholkin 30 sisätilan kautta ulkoneva akselitappi 40. Akselitappi 40 on puolestaan ulommasta päästään tuettu laakerin 42 avulla pyörivästi laakeripesään 44. Laakeripesä 44 tukeutuu säätölaitteisiin 20 36, jotka on esitetty säätöruuveina. Toisin sanoen säätölaitteiden 36 avulla sisävaippaa on mahdollista siirtää radiaalisuunnassa ulkovaipan päätyyn nähden, jolloin ulkovaippaan aiheutetaan taivutus halutulla tavalla.

Kuten jo aiemmin todettiin tällainen telan sisävaipaltaan ulkovaipan suhteen 25 säädettävä tela ei toimi halutulla tavalla, koska ulkovaippa ei pääse joustamaan ratakuorman mukaan, vaan ainoastaan sisävaipan säädön kautta. Jotta telan : *, · ulkovaippa pääsisi joustamaan vapaammin, lähtökohtana on tela, jonka sisävaippa on laakeroitu kiinteästi runkorakenteeseen ja ulkovaipan laakerointi pääsee ’joustamaan’.

30 Kuvio 3 esittää kaavamaisesti keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista kaksivaippaisen telan tuentaratkaisua. Tässä suoritusmuodossa tela 50 koostuu ulko-ja sisävaipoista 52 ja 54, akseliholkista 56 ja akselitapista 66, joten rakenne niiltä : osiltaan vastaa kuvion 2 ratkaisua. Nyt kuitenkin telan 50 uiko- ja sisävaipan tuentaa on muutettu huomattavasti. Telan 50 sisävaippa 54 on tuettu laakerin 68 avulla 35 pyörivästi kiinteään tukirakenteeseen 60, jolloin siis sisävaipan 54 akselitapin 66 P4140 23.9.2003 7 115554 ulkopää ei pääse liikkumaan radiaalisessa suunnassa, toisin kuin kuvion 2 ratkaisussa, jossa kyseistä akselitapin pään asemaa oli mahdollista säätää sekä säteen että kehän suunnassa. Nyt puolestaan ulkovaipan 52 akseliholkki 56 on tuettu laakerilla 58 liikkuvaan laakeripesään 80. Laakeripesä 80 on puolestaan tässä 5 suoritusmuodossa tuettu johteilla 82 tukirakenteeseen 60 siten, että akseliholkki 56 ja sen mukana telan 50 ulkovaipan 52 päätyosa pääsee liikkumaan johteiden 82 määrittämässä suunnassa.

Johteet voidaan korvata myös nivelöimällä ulomman vaipan laakeripesä. Nivelpiste 10 voidaan saada kiertymään sisemmän vaipan laakeroinnin ympäri. Olisi esimerkiksi mahdollista nivelöidä kuvion 3 esittämä laakeripesä 80 alareunastaan tukirakenteeseen 60 niin, että laakeripesä 80 pääsee kääntymään kuvion 3 tasoa vastaan kohtisuorassa tasossa, jolloin myös ulkovaipan akselia on mahdollista päädyistään liikuttaa sisävaipan akselia vastaan tasossa.

15

Erään edullisen rakennevaihtoehdon mukaisesti johteet muodostuvat tukirakenteeseen 60 kiinnitetyistä kahdesta välimatkan päähän toisistaan sijoittuvasta kiskosta, joiden väliin asettuu laakeripesään 80 kiinnitetty liukukappale. Luonnollisesti on myös mahdollista varustaa laakeripesä 80 mainituilla kiskoilla ja tukirakenne 60 20 liukukappaleella. Mitä moninaisimpia johderakenteita voidaan luonnollisesti käyttää » ·' keksinnön puitteissa. Siten esimerkiksi myös joko laakeripesään 80 tai : tukirakenteeseen 60 on mahdollista järjestää pelkästään yksi kisko ja sen ; : vastinkappaleeksi tukirakenteeseen 60 tai laakeripesään 80 kaksi tai useampia rullia, , i jotka käytössä sijoittuvat kiskon molemmin puolin. Edullisesti mainitut johteet 82 :' : 25 järjestetään molemmin puolin akseliholkkia 56 ja tukirakenteeseen 60 akselitappia 66 : varten järjestettyä aukkoa, joskin jossakin erityisratkaisussa pelkästään yksipuolinen ohjaus on riittävä.

• > · • · ,· , Kuvion 3 esittämälle suoritusmuodolle on siis ominaista, että kaksivaippaisen telan 50 30 ulkovaippa 52 on laakerin 58 välityksellä tuettu laakeripesään 80, jonka annetaan » * * ‘ liikkua vapaasti telan 50 vaipan/vaippojen taipuman määrittämän määrän säteen *·;·' suunnassa. Tässä, kuten muissakin kuvioiden 3-6 esittämissä suoritusmuodoissa, : on helppo määrittää se suunta, jossa akseliholkin 56 ja sen mukana ulkovaipan 52 päätyosan annetaan liikkua. Tekemällä johteiden 82 tukirakenteeseen 60 liittyvä osa 35 kierrettäväksi kehän suunnassa on mahdollista säätää ulkovaipan 52 taipuman 115554 määrää ja suuntaa.

Jos esimerkiksi telaa taivuttavana voimana on ratavoima, voidaan ulkovaipan 52 päätyjen liike ratavoiman suunnassa estää käytännössä kokonaan järjestämällä 5 johteiden 82 suunta ratavoiman vaikutussuuntaa vastaan kohtisuoraan tasoon. Tällöin tela kokonaisuutena kaareutuu ’sisäänpäin’, mikä ei sinällään välttämättä ole toivottava kaareutumissuunta. Tosin kaareutuminen on todennäköisesti suhteellisen rajallista, koska telan kummankin vaipan jäykkyys vastustaa taipumista. Jos johteet puolestaan ovat täysin ratavoiman suuntaisina, toimii tela perinteisten keskeltä 10 tuettujen telojen tapaan niin, että telan ulkovaippa 52 jäykkyydestään riippuen kaareutuu enemmän tai vähemmän ’ulospäin’ rataa levittävään suuntaan. Kolmas vaihtoehto sijoittuu luonnollisesti näiden kahden edelläkuvatun äärivaihtoehdon välille. Silloin siis johteiden suunta on jossakin ratavoiman suunnan ja sitä vastaan kohtisuoran suunnan välillä. Sillä saadaan aikaan telan ulkovaipan suunnaltaan hallittu 15 taipuminen. Eräänä erityisesimerkkinä voidaan ottaa tilanne, jossa johteiden asema on sellainen, että telan ulkovaippa ei kaareudu ollenkaan, vaan pysyy suorana sylinterinä.

Kuviossa 4 esitetään kuvion 3 suoritusmuodosta hieman edelleen kehitetty telan 50 ulkovaipan 52 tuentavaihtoehto. Käytetty rakenne on muuten aivan sama ja sisältää 20 samat vaihtoehdot kuin kuvion 3 esittämä ratkaisu paitsi, että kuvion 4 ratkaisussa j* käytetään joustavaa elementtiä 86, edullisesti jousipakkaa, tukemaan ulkovaipan 52 ·* laakeripesää 80. Edullisesti joustavien elementtien 86 jäykkyys telan molemmissa | : päädyissä on valittu vastaamaan ulkovaippaa 52 keskeltä tukevan sisävaipan ·; i jäykkyyttä. Tällöin joustavat elementit 86 joustavat yhtä paljon kuin sisävaippa 54 Γ : 25 taipuu, jolloin ulkovaippa 52 ei taivu käytännöllisesti katsoen ollenkaan.

• · • .

Luonnollisesti on mahdollista mitoittaa joustava elementti 86 myös niin, että ulkovaippa 52 taipuu jonkin verran, mutta ei niin paljoa kuin ilman joustavan elementin 86 . antamaa lisäjäykkyyttä. Kun tämä joustava elementti 86 kytketään vielä yhteen kehän 30 suunnassa kierrettävien johteiden 82 kanssa, saadaan telan taipuman säädettävyys . hyvin monipuoliseksi.

j Joustavan elementin 86 sijoituksesta kannattaa mainita sen verran, että se voi ,: sijoittua, kuten kuvioissa 4 ja 5 on esitetty eli akseliholkin 56 laakerin 58 laakeripesän 35 80 ja tukirakenteen 60 väliin, olennaisesti samaan kehänsuuntaiseen asemaan kuin 9 115554 P4140 23.9.2003 johteet 82. Kuitenkaan joustavan elementin ei välttämättä tarvitse asettua ikään kuin johteiden jatkeeksi samaan akselin suuntaiseen tasoon, vaan se voi esimerkiksi pysyä paikallaan johteiden suuntaa muutettaessa. Tällöin luonnollisesti kyseisen elementin todellinen jäykkyysvaikutus muuttuu johteiden suunnan muuttuessa. Kolmantena 5 joustavan elementin rakenne- tai sijoitusvaihtoehtona tulee kyseeseen elementin sijoittaminen johteiden 82 yhteyteen joko laakeripesän 80 tai tukirakenteen 60 puolelle. Tällöin johteiden kääntäminen ei vaikuta joustavan elementin jäykkyysvaikutukseen, koska elementti asettuu aina samaan tasoon johteiden salliman liikesuunnan kanssa.

10 Kuviossa 5 esitetään edelleen saman kuviossa 3 esitetyn uudentyyppisen kaksivaippaisen telan 50 erästä lisävaihtoehtoa. Tässä suoritusmuodossa joustavaan elementtiin 86 nähden laakeripesän 80 vastakkaiselle puolelle on jäljestetty vaimentava elementti 90. Kyseisen elementin 90 tarkoitus on vaimentaa ulkovaipan 52 laakerin 58 värähtelyä. Tämä on katsottu tarpeelliseksi joissakin rakenteissa, joissa 15 laakeri 58, joustava elementti 86 ja johteet 82 ovat mahdollisimman kitkattomia, jolloin laakerin 58 värähtely johteiden sallimassa tasossa on mahdollista ja tapahtuessaan luonnollisesti erittäin haitallista. Rakenteeltaan vaimentava elementti 90 on edullisesti vaimennussylinteri tai sylinteripari.

20 Kuviossa 6 tarkastellaan yksityiskohtaisemmin päätykuvantona keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista kaksivaippaisen telan päädyn tuentaratkaisua, v : joka pääpiirteiltään vastaa kuviossa 5 kaavamaisesti esitettyä ratkaisua. Kuvion 6 : : esittämässä ratkaisuvaihtoehdossa telan 50 ulkovaipan laakeripesä 80 on tuettu •: i molemmilta puoliltaan joustavilla elementeillä 86 tukirakenteeseen. Ulkovaipan liikettä 25 ohjaavat ja liikesuunnan määrittelevät johteet 82, joiden yhteyteen vaimentavat elementit 90 on myös järjestetty, muodostuvat kahta puolen laakeripesää 80

t » I

sijoittuvista sylinteri-mäntälaitteista, jotka voidaan kytkeä laakeripesän 80 ja jv. tukirakenteen välille monella eri tavalla. On esimerkiksi mahdollista kiinnittää sylinteri- • t mäntälaitteen männänvarsi tukirakenteeseen ja hydraulinen vaimennussylinteri I | < 30 laakeripesään. Kun sitten vaimennussylinterissä olevaan ja männänvarteen kiinnitettyyn mäntään on järjestetty halutun kokoisia porauksia tai muita virtausteitä, • » ’·;·* toimii rakenne halutun tehoisena vaimennuksena hydraulinesteen virratessa : : : virtausteiden kautta sylinterin yhdestä kammiosta männän vastakkaisella puolella olevaan toiseen kammioon ja siten jarruttaessa laakeripesän liikettä tukirakenteen 35 suhteen. Luonnollisesti kyseiset hydraulinesteen virtausta jarruttavat virtaustiet ίο 1 1 5554 P4140 23.9.2003 voidaan haluttaessa järjestää kulkemaan myös sylinterin vaipan kautta tai jopa sen ulkopuolelta erillisen kuristusventtiilin kautta.

Toisin sanoen, liikkuvaan laakerointiin liittyy vielä edellä esitetty hydraulinen vaimen-5 nus, joka nostaa päädyn liikkuvuudesta huolimatta telan ominaistaajuutta halutulla tavalla. Hydraulivaimennuksella voidaan korvata aiemmin tässä hakemuksessa esitetty lineaarilaakerointi asettamalla vaimentimet myös 90 asteen kulmaan lineaarijohtimien rataan nähden. Edellä kuvatun hydraulisen valmennusjärjestelmän toteuttamiseksi kumpikin sylinterin pääty tarvitsee siis paineakun, hydrauliputkiston ja hydraulisylinterit 10 (2-4 kpl/pääty). Vaimennussysteemi on paineistettu esim. 1 ...50 baniin.

Kuviossa 7 esitetään toisaalta kuvion 6 esittämä kaksivaippaisen telan päädyn tuentaratkaisu sivukuvantona ja toisaalta uudentyyppinen kaksivaippaisen telan vaipparatkaisu. Telan päädyn tuentaratkaisusta kannattanee ainoastaan mainita, että 15 kuviossa esitetään tilanne, jossa tela 150 on kiinnitettävissä tukirakenteestaan 60 alustaan ja telaa on ajateltu rasittavan ratavoima, jonka suunta on kohtisuorassa paperin tasoa vastaan. Tällöin sekä johteet 82 että niiden yhteydessä sylinteri-mäntälaitteena esiintyvät vaimentavat elementit 90 toimivat ratavoiman suunnassa.

20 Uudentyyppinen kaksivaippainen tela 150 muodostuu tunnetulla tavalla ulkovaipasta 152 ja sisävaipasta 154. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa mainittuja telan vaippoja :. v ei ole välttämättä varsinaisesti kiinnitetty toisiinsa, vaan sisävaippaan 154, olennaisesti *» • ' : sen keskilinjalle CL, on tehty pullistuma 156, jonka ulkohalkaisija vastaa olennaisesti ·:* i ulkovaipan 152 sisähalkaisijaa. Edullisesti mainittu pullistuman 156 ulkohalkaisija on : 25 hieman suurempi kuin ulkovaipan 152 sisähalkaisija, mutta vain siinä määrin, että sisävaippa 154 voidaan työntää ulkovaipan 152 sisälle aiheuttamatta minkäänlaista pullistumaa ulkovaipan 152 ulkopintaan. Muita tapoja sisä- ja ulkovaipan liittämiseksi ; toisiinsa ovat mm. liimaus tai kutistus, tai ne voidaan muodostaa integraaliseksi . rakenteeksi jo vaippojen valmistuksen yhteydessä niiden ollessa ,;. 30 komposiittimateriaalia.

• # · » I ·, *·;·* Edellä kuvatulla ratkaisulla pystytään yksinkertaistamaan keskeltä tuettujen telojen * I t v · valmistusta huomattavasti. Lisäksi telan vaipat voivat kuvatussa ratkaisussa toimia i. i aiempaa itsenäisemmin omassa tehtävässään, toisin sanoen vaikuttamatta juurikaan 35 toistensa tehtäviin.

n 11 5554 P4140 23.9.2003

Kuviossa 7 kuvatun tyyppistä telakonstruktiota voi käyttää missä tahansa kohteessa, jossa keskeltä tuettuja teloja yleensäkin käytetään, ja erityisen edullisesti kuvattu telarakenne soveltuu käytettäväksi kuvioissa 3-6 esitettyjen keksinnön mukaisten 5 tuentaratkaisujen kanssa.

Materiaaliltaan tämänkertaisen keksinnön mukainen kaksivaippainen tela on edullisesti komposiittirakenteinen, siten, että ainakin ulkovaippa käsittää kuitulujitettua polymeerimateriaalia. Tällöin ulkovaippa voi olla hiilMasikuituepoksia. Sisävaippa voi 10 olla samaa tai jotakin homogeenista materiaalia, esimerkiksi terästä.

Kuten edellä esitetystä nähdään, on kehitetty kokonaan uudentyyppinen kaksivaippaisten telojen tuentaratkaisu, jolla pystytään vähentämään tai peräti kokonaan eliminoimaan monia tekniikan tason mukaisille teloille ominaisia ongelmia ja 15 puutteita. Edellä esimerkinomaisesti kuvatut vaihtoehtoiset tuentaratkaisut antavat mahdollisuuden säädellä ja ohjata kaksivaippaisten telojen taipumaa ja taipuman suuntaa kulloisenkin tarpeen mukaan. Lisäksi on huomattava, että siinä, missä perinteisessä keskeltä tuetussa telassa ulkovaippa on joko tuettu ainoastaan keskialueeltaan sisävaippaan tai laakeroitu kiinteästi tukirakenteisiin, on keksinnön 20 mukaisessa ratkaisussa kaksivaippaisen telan ulkovaippa tuettu paitsi keskialueeltaan ;1 sisävaippaan myös molemmista päädyistään vähintäänkin laakereihin ja johteisiin.

: : Tällainen tuenta sekä jäykistää telarakennetta huomattavasti, jolloin kriittiset ·’ ominaistaajuudet saadaan korkeammiksi jo suhteellisen pienikokoisilla teloilla, että •. · myös antaa silti ulkovaipalle liikkumavaraa. Edellä on lisäksi esitetty yksinkertainen ·’ : 25 kaksivaippainen tela ja sen valmistusmenetelmä. Edellä esitetystä keksinnön » . · , selityksestä on kuitenkin huomattava, että keksintöä on siinä selitetty vain muutaman esimerkinomaisen ja kaavamaisen suoritusmuodon valossa. Siten on selvää, että keksintö voi poiketa huomattavastikin edellä esitetystä pysyen kuitenkin oheisten patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin sisällä.

; 30 * i · * >

• f ♦ I

I | » ·

Claims (20)

1. Laitteisto paperi-, kartonki- tai jälkikäsittelykoneen telan tukemiseksi, joka tela muodostuu kahdesta telan (50; 150) keskialueelta toisiinsa tuetusta vaipasta, ns. 5 sisä- (54; 154) ja ulkovaipasta (52; 152), jotka on päädyistään tuettu mainitun paperi-kartonki- tai jälkikäsittelykoneen runkorakenteisiin, tunnettu siitä, että telan (50) ulkovaippa (52; 152) on päädyistään akseliholkin (56) ja laakerin (58) välityksellä tuettu asemaltaan säädettävällä tavalla tukirakenteeseen (60).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että telan (50) ulkovaippa (52; 152) on päädyistään tuettu tukirakenteen (60) yhteyteen johteilla (82), jotka sallivat päätyjen radiaalisuuntaisen liikkeen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitut 15 johteet (82) muodostuvat yhdestä tai useammasta liukukiskosta tai -tangosta ja sen/niiden yhteydessä toimivista liukukappaleista, joista toiset on järjestetty ulkovaipan (52; 152) päätylaakerien (58) laakeripesien (80) yhteyteen ja toiset tukirakenteeseen (60) yhteyteen.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että telan (50; 150. ulkovaippa (52; 152) on päädyistään tuettu tukirakenteen (60) yhteyteen joustavien elinten (86) välityksellä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu • · :*.*. 25 joustava elin (86) on jousipakka, jolla telan (50; 150) ulkovaipan (52; 152) laakerin (58) ,,..: laakeripesä (80) on tuettu tukirakenteeseen (60).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että telan (50; 150) ulkovaippa (52; 152) on päädyistään tuettu tukirakenteen (60) yhteyteen liikettä 30 vaimentavien elinten (90) välityksellä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu : liikettä vaimentava elin (90) on mäntä-sylinteri yhdistelmä. : 35

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu 13 1 1 5554 mäntä-sylinteri yhdistelmä (90) toimii samalla myös ulkovaipan (52; 152) päätyjen liikettä ohjaavina johteina (82).

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu 5 tukirakenne (60) muodostuu telan kumpaankin päätyyn järjestetystä vivusta, joiden välityksellä tela (50; 150) on liitetty paperi-, kartonki- tai jälkikäsittelykoneen kiinteisiin runkorakenteisiin.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu tela 10 (50; 150) on kalanterin ulosottotela, ja että sen vaipat (52, 54; 152, 154) on tuettu päistään vipujen välityksellä paperi- tai kartonkikoneen runkorakenteeseen.

11. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1-10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että telan (50; 150) sisävaipan (54; 154) päädyt on akselitappien (66) ja laakerien 15 (68) välityksellä tuettu liikuteltavasti paperi- tai kartonkikoneen tukirakenteeseen (60).

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu kaksivaippainen tela (150) muodostuu irrallisista uiko- (152) ja sisävaipasta (154), jotka on asetettu välimatkan päähän toisistaan vastinpintojensa välille telan 20 keskilinjalle (CL) sijoittuvan kohouman (156) avulla.

12 1 1 5554

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu •: · kohouma (156) sijoittuu sisävaipan (154) ulkopinnalle. • i • · ♦ • · * • ·

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu » · ,...: kohouma (156) sijoittuu ulkovaipan (152) sisäpinnalle. ♦ *

15. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1-14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tela (50; 150) on komposiittirakenteinen. 30

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että telan (50) ulkovaippa (52; 152) on päädyistään tuettu tukirakenteen (60) yhteyteen nivelillä, jotka • · sallivat päätyjen radiaalisuuntaisen liikkeen. .·. 35

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että telan (50) .* » * P4140 23.9.2003 tA 1 1 5554 ulkovaipan (52; 152) laakeripesä (80) on nivelletty tukirakenteeseen niin, että ulkovaipan laakeripesä (80) pääsee liikkumaan telan sisävaipan akselia vastaan kohtisuorassa tasossa.

18. Menetelmä telan taipuman ohjaamiseksi, joka tela (50; 150) muodostuu kahdesta telan keskialueelta toisiinsa tuetusta vaipasta, ns. ulkovaipasta (52; 152) ja sisävaipasta (54; 154), tunnettu siitä, että ulkovaipan (52; 152) päätyjen asemaa säädetään radiaalisesti ja/tai kehän suunnassa sisävaipan kiinteästi laakeroitujen päätyjen suhteen. 10

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ulkovaipan (52; 152) päätyjen liikettä rajoitetaan joustavalla elimellä (86).

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 ulkovaipan (52; 152) päätyjen liikettä vaimennetaan vaimentavilla elimillä (90). • · · « · • · • I * · * · > · > t is 1 1 5554