PL173914B1 - Zespół walca dociskowego maszyny papierniczej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół walca dociskowego maszyny papierniczej, a zwłaszcza walca o kontrolowanym ugięciu i o lepszym powiązaniu konstrukcyjnym pomiędzy płaszczem walca a wałem wsporczym.

W walcach dociskowych w maszynach papierniczych obrotowy płaszcz walca jest zamontowany i wsparty na nieruchomej osi lub belce przechodzącej przez płaszcz walca. Hydrostatyczne elementy wsporcze umieszczone na wale wspierają płaszcz i wywierają siłę wspierającą na ten płaszcz, a dociskającą go do chwytu tworzonego ze współpracującym walcem. Stosowano wiele różnych postaci hydrodynamicznych i hydrostatycznych podpór do wspierania płaszcza walca na wale i przykładania siły obciążającej chwyt do płaszcza walca w płaszczyźnie wsporczej. W takich konstrukcjach stosowane są środki do ustawiania położenia końców płaszcza walca względem wału w kierunku bocznym pod kątami prostymi do płaszczyzny wsporczej. W korzystnym rozwiązaniu konstrukcja prowadząca końce płaszcza walca uniemożliwia boczny ruch płaszcza walca, ale umożliwia ruch płaszcza walca w kierunku płaszczyzny wsporczej. Do tego celu stosowane są różne urządzenia, a jedno z nich polega na stosowaniu płaskiej powierzchni ślizgowej równoległej do osi walca.

W opisie patentowym US 3 885 283 ujawnione zostało rozwiązanie, w którym na wale wsporczym usytuowane są dwie równoległe powierzchnie ślizgowe. Powierzchnie te są usytuowane na każdej stronie wału wsporczego i przebiegają w płaszczyznach równoległych do płaszczyzny chwytu z walcem współpracującym. Jednakże te powierzchnie współpracują z pasującymi wzajemnie do siebie powierzchniami ślizgowymi na kołnierzu, który obrotowo wspiera płaszcz walca.

Konstrukcja taka utrudnia stosowanie regulowanych powierzchni współpracujących. Trudne i kosztowne jest zapewnienie optymalnego luzu przesunięcia przez utrzymywanie dokładniejszych tolerancji obróbki. Jeżeli luz roboczy jest za mały, można zwiększyć tarcie i ewentualnie wiązanie. Ponadto trzeba stosować oddzielne powierzchnie do przenoszenia obciążeń osiowych, w których płaszcz walca musi być trzymany w stałym położeniu osiowym na wale, przy czym siły osiowe i rozszerzalność cieplna powodują problemy z utrzymywaniem ustawienia osiowego pomiędzy płaszczem walca a wałem wsporczym.

Celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie końcowych elementów prowadzących pomiędzy płaszczem walca a wałem wsporczym w zespole walca o kontrolowanym ugięciu, które wyeliminują niedogodności występujące w dotychczas dostępnych konstrukcjach.

Zespół walca dociskowego maszyny papierniczej zawierający obrotowy podłużny rurowy płaszcz walca, posiadający wewnętrzną gładką powierzchnię wsporczą i zewnętrzną powierzchnię dociskową do tworzenia dociskowego chwytu z przeciwległym walcem, w którym chwyt dociskowy i oś płaszcza walca tworzą płaszczyznę podparcia, natomiast wał wsporczy przebiega osiowo poprzez płaszcz walca stanowiąc podparcie płaszcza walca w płaszczyźnie podparcia w kierunku promieniowym chwytu, i który posiada sterowaną podporę płaszcza walca usytuowaną pomiędzy płaszczem walca a wałem mającym płaskie powierzchnie ślizgowe, jest charakterystyczny tym według wynalazku, że ma końcowe elementy prowadzące umieszczone pomiędzy przynajmniej jednym końcem wału i końcem płaszcza. Przy tym elementy prowadzące mają płaskie powierzchnie ślizgowe, które współpracują z wspartymi na płaszczu walca oddzielnymi klockami mającymi komplementarne powierzchnie ślizgowe przestawne osiowo wzdłuż płaszcza walca i przebiegające pod pewnym kątem do płaszczyzny wsporczej.

Korzystnie płaskie powierzchnie ślizgowe są powierzchniami skośnymi, są ciągłe i tworzą kształt litery V.

Korzystnie pierścieniowe łożysko przy końcu płaszcza walca jest połączone wsporczo z końcowymi elementami prowadzącymi.

Korzystnie przy każdym końcu płaszcza walca znajdują się końcowe elementy prowadzące, a między nimi i płaszczem walca znajdują się łożyska.

Korzystnie zespół walca zawiera kanały smarowania przebiegające poprzez wał i kończące się w końcowych elementach prowadzących.

Korzystnie końcowe elementy prowadzące zawierają przeciwległe występy w kształcie litery V na wale z powierzchniami ślizgowymi i komplementarne powierzchnie ślizgowe na płaszczu walca.

173 914

Korzystnie końcowe elementy prowadzące zawierają występy w kształcie litery V z komplementarnie ukształtowanymi wgłębieniami w kształcie litery V, przy czym wstępy te mają grzbiety przebiegające równolegle do płaszczyzny wsporczej.

Korzystnie zagłębienia w kształcie litery V są utworzone przez oddzielne klocki przestawne w kierunku osiowym.

Korzystnie zespół walca ma pionowo przebiegające końcowe elementy prowadzące tworzące pionowe, mające kształt litery V, występy po każdej stronie wsporczego wału, z współpracującymi zagłębieniami w kształcie litery V znajdującymi się na płaszczu walca, oraz samonastawne łożyska umieszczone pomiędzy końcem płaszcza a końcowymi elementami prowadzącymi.

Korzystnie zespół walca ma przeciwcierną powłokę na powierzchniach zagłębień końcowych elementów prowadzących.

Korzystnie zagłębienie w kształcie litery V jest utworzone przez oddzielne klocki wyposażone w środki do regulowania osiowego odstępu między nimi.

Zaletą wynalazku jest opracowanie ulepszonych końcowych elementów prowadzących pomiędzy końcami płaszcza walca a wałem wsporczym, które to elementy prowadzące przenoszą osiowe obciążenia i umożliwiają swobodny ruch końców płaszcza w kierunku promieniowym podczas otwierania i zamykania chwytu z przeciwległym walcem.

Te ulepszone końcowe elementy prowadzące dla końców płaszcza walca w walcu o kontrolowanym ugięciu mają uproszczoną konstrukcję, zapewniają uproszczony sposób sterowania zapobiegający zakleszczaniu dzięki minimalizacji tarcia.

Zastosowanie w elementach końcowych klocków w kształcie litery V wspartych przy każdym końcu płaszcza walca przez samonastawne łożysko umożliwia swobodne prowadzenie obciążonych osiowo końców płaszcza walca. Klocki w kształcie litery V wykorzystują występ w kształcie litery V po każdej stronie wału, do nadania mu dodatkowej wytrzymałości. Klocki wsparte na płaszczu walca są osiowo przestawne względem siebie co pozwala na dokładne ich ustawienie aby zapewnić ruch bez luzu. Staranne wyeliminowanie wszelkiego luzu pozwala na uniknięcie drgań, które mogłyby być indukowane, a które byłyby szkodliwe dla produktu obrabianego przez chwyt.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia parę walców zawierającą walec o sterowanym ugięciu tworzący dociskowy chwyt z przeciwległym walcem, w widoku z przodu z częściowym przekrojem; fig. 2 - walec o sterowanym ugięciu z częściowym pokazaniem końcowych elementów prowadzących, w powiększonym widoku z boku z częściowym przekrojem, fig. 3 - oś walca o sterowanym ugięciu, w przekroju wzdłuż linii III-III z fig. 2; fig. 4 - część końcowego elementu prowadzącego przy przeciwległym końcu walca, w częściowym przekroju; zaś fig. 5 - konstrukcja wału wsporczego według wynalazku, w częściowym widoku perspektywicznym.

Figura 1 przedstawia chwyt N utworzony pomiędzy górnym walcem 11 a dolnym walcem 10 o sterowanym ugięciu. Walec 10 o sterowanym ugięciu zawiera płaszcz 16, który tworzy chwyt N z walcem 11. Osiowo poprzez płaszcz 16 walca przebiega wsporczy wał 14, który przenosi siłę obciążenia chwytu N i wspiera płaszcz 16 walca poprzez elementy wsporcze, takie jak hydrostatyczne lub hydrodynamiczne środki wsporcze 7 do wspierania walca rozciągające się wzdłuż długości płaszcza 16 walca i powodujące sterowane ugięcie, a więc sterowany nacisk w chwycie N. Środki wsporcze 7 są wsparte na wale 14 wyposażonym w kanał 17, jak pokazano na fig. 5. Chwyt N z osią wału 14 określa płaszczyznę podparcia P środków wsporczych 7 wywierających, skierowaną do góry, siłę w płaszczyźnie podparcia P. Względne ugięcie wału 14 przy obciążeniu na płaszczu 16 walca i względne przemieszczenie końców płaszcza 16 walca będzie zachodziło w płaszczyźnie podparcia P.

Przy końcach płaszcza 16 walca znajdują się końcowe elementy prowadzące 18,18a, które umożliwiają ruch płaszcza 16 walca w płaszczyźnie podparcia P, ale uniemożliwiają ruchy boczne płaszcza 16 walca. Końcowe elementy prowadzące 18, 18a trzymają również płaszcz 16 walca w położeniu osiowym i przejmują osiowe siły parcia, pozwalając jednak na termiczne kurczenie się i rozszerzanie.

173 914

Jak pokazano na fig. 2 i 3, końcowe elementy prowadzące 18, 18a zawierają występy 19, 20 w kształcie litery V na bocznych przeciwległych stronach wału 14. Te występy 19, 20 w kształcie litery V umożliwiają ruch płaszcza 16 w płaszczyźnie podparcia P, ale uniemożliwiają ruch boczny płaszcza 16 walca.

Końcowe elementy prowadzące 18, 18a mają wystające grzbiety 2la, 22a i 23a, 24a w kształcie litery V po każdej stronie wału 14, które odpowiadają kątowo zwróconym do siebie współpracującym wgłębieniom 21, 22 po jednej stronie wału i współpracującym wgłębieniom 23, 24 po drugiej stronie wału. Te wystające grzbiety 21a, 22a prowadzą współpracujące wgłębienia 21, 22 w klockach 25, 26, a wystające grzbiety 23a, 24a prowadzą współpracujące wgłębienia 23, 24 w klockach 27, 28. Klocki w kształcie litery V 25, 26 i 27, 28 są wsparte na samonastawnych łożyskach 35 i 39 umieszczonych na końcach płaszcza 16 walca. Łożysko 35 ma wewnętrzną bieżnię, która przesuwa się osiowo na pierścieniu 29 wspierającym klocki w kształcie litery V 25, 26, aby kompensować różnice w rozszerzalności cieplnej pomiędzy płaszczem 16 walca, wspartym na zewnętrznej bieżni łożyska 35, a wałem 14 walca, na którym wewnętrzna bieżnia łożyska 35 jest wsparta poprzez występy prowadzące 19, 20. Pierścień 29 wspierający klocki w kształcie litery V 25, 26 umożliwia przykręcenie do niego tych klocków 25, 26 za pomocą osiowo przebiegającego sworznia 33. Odległość pomiędzy klockami 25, 26 w kształcie litery V jest regulowana przez podkładkę 31. Podobna konstrukcja z podkładką 32 przewidziana jest dla klocków 27, 28 w kształcie litery V. Wewnętrzna bieżnia łożyska 35 jest wsparta bocznie i przesuwa się wzdłużnie na pierścieniu 29 wspierającym klocki 25, 26 w kształcie litery V. Pierścień ten wspiera także klocki 27,28 w kształcie litery V za pomocą osiowo przebiegającego sworznia 34. Podkładka 32 pomiędzy pierścieniem wsporczym 29 a klockiem 27 w kształcie litery V reguluje odstęp pomiędzy klockami 27, 28 w kształcie litery V. Przez regulację odstępu poprzez wybór podkładek 31, 32, które są usytuowane osiowo na zewnętrznym końcu łożyska 35, można utrzymywać dokładną tolerancję przesunięcia pomiędzy wewnętrznymi wgłębieniami 21, 22, 23, 24 klocka V a współpracującymi z nimi wystającymi grzbietami 2la, 22a, 23, 24a końcowych elementów prowadzących 18 klocki w kształcie litery V. Wyeliminuje to ewentualny luz oraz drgania, pozostawiając swobodny przesuwny ruch translacyjny w płaszczyźnie podparcia. Przy tym optymalny luz przesunięcia jest ustawiany przy pomocy kloców 25, 26 i 27, 28 w kształcie litery V. Konstrukcja ta ustala również osiowe położenie płaszcza 16 walca względem wału wsporczego 14 przy zapewnieniu ruchu translacyjnego.

Należy zauważyć, że wewnętrzna bieżnia łożyska 35 może swobodnie przesuwać się osiowo po zewnętrznej powierzchni 38 pierścienia przytrzymującego klocki 25, 26 w kształcie litery V. Umożliwia to względny ruch osiowy pomiędzy wałem 14 a płaszczem 16 walca, jaki może występować na skutek termicznego rozszerzania się i kurczenia. Natomiast elementy prowadzące 18a przy przeciwległym końcu płaszcza 16 walca są unieruchomione w położeniu osiowym.

Jak pokazano na fig. 4 samonastawne łożysko 39 jest trzymane w końcu płaszcza walca w miejscu 40 przez pierścień wsporczy 41, wspierający klocki 42, 43 w kształcie litery V, aby uniemożliwić ruch osiowy. Pierścień zatrzaskowy 30 mocuje łożysko 39 w pierścieniu wsporczym 41, a podkładka 36 zamontowana pomiędzy klockiem 42 w kształcie litery V i pierścieniem wsporczym 41 reguluje odstęp pomiędzy klockami 42 i 43 w kształcie litery V. Ten koniec płaszcza 16 walca jest zatem (fig. 4) unieruchomiony w położeniu osiowym, ale przeciwległy koniec może poruszać się osiowo na skutek tego, że łożysko 35 przesuwa się na pierścieniu 29 wspierającym klocek 25, 26 w kształcie litery V.

Na fig. 5 pokazano prowadzące wystające powierzchnie 2la, 22a, 23a, 24a na wale wsporczym 14 dla elementów prowadzących 19, 20, które korzystnie są integralne z wałem 14. Chociaż ustawienie elementów prowadzących 19, 20 klocki w kształcie litery V może być odwrócone, to znaczy klocki w kształcie litery V mogą być wsparte na wale 14, konstrukcja taka zapewnia, że elementy prowadzące 19, 20 klocki w kształcie litery V swymi wystającymi powierzchniami prowadzącymi 2la, 22a, 23a, 24a przyczyniają się do zwiększenia wytrzymałości wału 14 i mogą być obrabiane tak, że ich powierzchnie boczne przebiegają pionowo, aby zapewnić przesunięcie w płaszczyźnie podparcia.

173 914

Smarowanie powierzchni ślizgowych klocków w kształcie litery V można łatwo zapewnić przez kanały 44, 45 w wale 14, które prowadzą bezpośrednio do powierzchni ślizgowych. Rozważa się również, że powierzchnie, takie jak 21, 22, 23, 24, mogą być powleczone materiałem przeciwciernym np. teflonem. Ponadto współpracujące powierzchnie 21,22, 23, 24 mogą być dostarczane z hydrostatycznymi powierzchniami łożyskowymi.

Podczas działania zespołu walca dociskowego ciągła wstęga jest obrabiana przez przepuszczanie jej przez chwyt N, a chwyt ten jest obciążany przez środki wsporcze 7 płaszcza 16 walca, takie jak hydrostatyczny lub hydrodynamiczny ślizgacz umieszczony pomiędzy płaszczem 16 walca a wałem wsporczym 14. Obciążenie to będzie powodować ugięcie do dołu walca 14, a końce płaszcza 16 wału mogą swobodnie poruszać się pionowo w płaszczyźnie podparcia P. Aby to skompensować, wał 14 ma przy każdym końcu elementy prowadzące 19,20 klocki w kształcie litery V, które to elementy prowadzące 19, 20 mają wystające powierzchnie 21 a, 22a, 23a, 24a, zwrócone pod pewnym kątem do płaszczyzny podparcia P rozciągające się w tym samym kierunku i zwrócone osiowo na zewnątrz i do wewnątrz, aby przyjmować przesuwnie klocki 25, 26, 27, 28 w kształcie litery V. Klocki 25, 26, 27, 28 są przestawne względem siebie, co umożliwia swobodnie ich przesunięcie na występach prowadzących. Przy tym tolerancja tego przesunięcia jest dokładnie ustalona aby wyeliminować drgania. Płaszcz 16 walca ma uniemożliwione ruchy boczne przez samonastawne łożyska 35, 39, na których klocki 25, 26, 27, 28 w kształcie litery V są wsparte tak, że zapewnione jest ciągłe prowadzenie boczne. Przy jednym końcu walca 14 łożyska 35 mogą przesuwać się osiowo względem klocków w kształcie litery V, zapewniając kompensację rozszerzalności cieplnej, natomiast przy drugim końcu walca 14 klocki w kształcie litery V są unieruchomione w kierunku osiowym względem płaszcza 16 walca, tak że ustalone jest osiowe położenie płaszcza 16 walca.

Widać zatem, że opracowana została ulepszona konstrukcja walca o kontrolowanym ugięciu, która realizuje przedstawione cele i zalety dzięki zastosowaniu ulepszonej postaci końcowych elementów prowadzących 18, 18a, które realizują przedstawione powyżej cele i zalety.

173 914

173 914

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół walca dociskowego maszyny papierniczej zawierający obrotowy, podłużny rurowy płaszcz walca, posiadający wewnętrzną gładką powierzchnię wsporczą i zewnętrzną powierzchnię dociskową do tworzenia dociskowego chwytu z przeciwległym walcem, przy czym ten chwyt dociskowy i oś płaszcza walca tworzą płaszczyznę podparcia, a wał wsporczy przebiega osiowo poprzez płaszcz walca, stanowiąc podparcie płaszcza walca w płaszczyźnie podparcia w kierunku promieniowym chwytu, i zawierający sterowaną podporę płaszcza walca usytuowaną pomiędzy płaszczem walca a wałem mającym płaskie powierzchnie ślizgowe, znamienny tym, że ma końcowe elementy prowadzące (18, 18a) umieszczone pomiędzy przynajmniej jednym końcem wału (14) i końcem płaszcza (16), przy czym elementy prowadzące (18, 18a) mają płaskie powierzchnie ślizgowe (21a, 22a; 23a, 24a) współdziałające z oddzielnymi klockami (25, 26; 2.7, 28; 42, 43) wspartymi na płaszczu walca, a mającymi komplementarne powierzchnie ślizgowe (21, 22; 23, 24) przestawne osiowo wzdłuż płaszcza (16) walca, przebiegające pod pewnym kątem do płaszczyzny wsporczej (P).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że płaskie powierzchnie ślizgowe (21a, 22a; 23a, 24a) są powierzchniami skośnymi.
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że płaskie powierzchnie ślizgowe (21a, 22a; 23a, 24a) są ciągłe i tworzą kształt litery V.
4. 4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że ma pierścieniowe łożysko (35) przy końcu płaszcza (16) walca połączone wsporczo z końcowymi elementami prowadzącymi (18,18a).
5. 5. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że ma końcowe elementy prowadzące (18, 18a) przy każdym końcu płaszcza (16) walca oraz ma łożyska (35,39) pomiędzy płaszczem (16) walca a końcowymi elementami prowadzącymi (18,18a) przy każdym końcu płaszcza.
6. 6. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że zawiera kanały smarowania (44, 45) przebiegające poprzez wał (14) i kończące się w końcowych elementach prowadzących (18, 18a).
7. 7. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że końcowe elementy prowadzące (18,18a) zawierają przeciwległe występy (19, 20) w kształcie litery V na wale z powierzchniami ślizgowymi (21a, 22a; 23a, 24a) i komplementarne powierzchnie ślizgowe (21, 22; 23, 24) na płaszczu walca.
8. 8. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że końcowe elementy prowadzące zawierają występy (19, 20) w kształcie litery V z komplementarnie ukształtowanymi wgłębieniami (21, 22; 23, 24) w kształcie litery V, przy czym występy te mają grzbiety (21 a, 22a; 23a, 24a) przebiegające równolegle do płaszczyzny wsporczej.
9. 9. Zespół według zastrz. 8, znamienny tym, że zagłębienia w kształcie litery V są utworzone przez oddzielne klocki (25, 26; 27, 28; 42, 43) przestawne w kierunku osiowym.
10. 10. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że ma pionowo przebiegające końcowe elementy prowadzące (18,18a) tworzące pionowe, mające kształt litery V występy (19, 20) po każdej stronie wsporczego wału (14) ze współpracującymi zagłębieniami (21, 22; 23, 24) w kształcie litery V znajdującymi się na płaszczu (16) walca, oraz samonastawne łożyska (35, 39) umieszczone pomiędzy końcem płaszcza (16) a końcowymi elementami prowadzącymi (18,18a).
11. 11. Zespół według zastrz. 10, znamienny tym, że ma przeciwciemą powłokę na powierzchniach zagłębień (21, 22, 23, 24) końcowych elementów prowadzących.
12. 12. Zespół według zastrz. 10, znamienny tym, że zagłębienie w kształcie litery V jest utworzone przez oddzielne klocki (25, 26; 27, 28; 42,43) wyposażone w środki (31, 32, 36) do regulowania osiowego odstępu między klockami.

    * ★ *

    173 914