FI105576B

FI105576B - Kaavinlaitteisto paperikoneen/kartonkikoneen telan/sylinterin yhteydessä

Info

Publication number: FI105576B
Application number: FI990201A
Authority: FI
Inventors: Jukka Samppala; Antti Leinonen; Kari Lamminmaeki; Pentti Luoma; Samppa Salminen; Ilkka Rata; Aimo Naervaeinen; Ilkka Eskelinen; Reijo Hassinen; Jouni Heiskanen; Mika Saari; Kari Paloniemi
Original assignee: Valmet Corp
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2000-09-15
Also published as: FI990201A0; US6547932B1; WO2000046446A1; AU2444100A

Description

105576

Kaavinlaitteisto paperikoneen/kartonkikoneen telan/sylinterin yhteydessä

Schaberanläggning i samband med en vals/cylinder i ψ en pappersmaskin/kartongmaskin 5

Keksinnön kohteena on kaavinlaitteisto paperikoneen tai kartonkikoneen telan tai 10 sylinterin yhteydessä.

Ongelmana tekniikan tason ratkaisussa on kaavinpalkkien suuret rakennedimensiot ja kaavinpalkkien muodostuminen raskaaksi. Tällöin esimerkiksi oskillointiliikkeen aikaansaaminen kaavinpalkille on jokseenkin mahdotonta. Suuret dimensiot ja raskaat 15 palkit ovat johtaneet siihen, että kaavinpalkkien rakentamisesta on muodostunut siten kustannuksiltaan kallis työvaihe. Jo yksin materiaalikustannukset ovat olleet suuret. Tässä hakemuksessa on pyritty muodostamaan aivan uudentyyppinen kaavinpalkki, jolla on vältetty tekniikan tason rakenteissa raskaista kaavinpalkeista aiheutuvat suuret ongelmat. Keksinnössä on muodostettu sellainen kaavinpalkkirakenne, jossa kaavinpalkki 20 ollessaan edullisesti komposiittimateriaalista, on voitu muodostaa keveäksi listamaiseksi osaksi ja johon kaavinpalkkiin on voitu jo sinänsä muodostaa teränpidinrakenteet eli itse kaavinpalkki muodostaa teräpitimen. Keksinnön mukaisesti on laakerointi kaavinpalkille toteutettu siten, että kaavinpalkkia voidaan oskilloida että kääntää kuormitusletkujen avulla. Oskillointitoimilaitteena käytetään edullisesti pneumatiikkasylinteriä, jolloin 25 vastavoima ja vastaliike on aikaansaatu kaavinpalkin ja rungon välille kiinnitetyn jousen avulla.

, t · ' Keksinnön mukaiselle kaavinlaitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patentti vaatimuksissa.

• · 30 2 105576

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

5 Kuviossa IA on esitetty keksinnön ensimmäinen edullinen suoritusmuoto, jossa kaavin-laitteisto on telan T yhteydessä.

Kuviossa IB on esitetty laitteisto kuvion IA nuolen kj suunnasta ja rakenteen pääosat toisistaan erillään osien esittämiseksi.

10

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön toinen suoritusmuoto, jossa kuormitusletkujen sijainti poikkeaa kuvion IA ja IB suoritusmuodosta.

Kuviossa 3A on esitetty kaavinpalkin suoritusmuoto, jossa erillistä teräpidintä ei ole.

15

Kuviossa 3B on esitetty kuvion 3A rakenne aksonometrisesti.

Kuviossa 4A on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa kaavinpalkin oskillointiliike aikaansaadaan pneumatiikkasylinterillä.

20

Kuviossa 4B on esitetty kuvion 4A suoritusmuotoon liittyvä pneumatiikkakaavio.

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa kaavinpalkin laakerointi on toteutettu hydrodynaamisella laakerilla.

25

Kuviossa IA on esitetty keksinnön ensimmäinen edullinen suoritusmuoto kaavinlaitteis-tosta 10. Kuviossa IB on esitetty kuvion IA laitteisto havainnollisesti aksonometrisena osittaiskuvantona lähinnä kuvion IA nuolen kj suunnasta ja osat U ja 12 toisistaan erilleen saatettuina. Osien selventämiseksi on kuormitusletkut 14a14a2 ja niihin 30 liittyvä runko-osa U esitetty erillään kaavinpalkista 12. Kaavinlaitteisto 10 käsittää telan T pintaa vasten painettavan kaavinterän 11, joka on liitetty teräpitimen 17 kautta kaavin- • · < 3 105576 palkkiin 12, joka on kevytrakenteinen, edullisesti komposiittimateriaalista, edullisimmin hiilikuidusta oleva lattamainen osa. Kyseisen komposiitista tehdyn kaavinpalkin 12 paino on vain murto-osa tavanomaisista tekniikan tason mukaisten kaavinpalkkirakenteiden painoista. Kaavinpalkki on keksinnön mukaisesti laakeroitu laakerivälinein I3a^, 132 -· 5 kaavinpalkin 12 pituuden matkalta runkoon R. Kaavinpalkki 12 on laakeroitu ja nivelöity nimenomaan niin, että palkille sallitaan kääntöliike (nuoli Lj) että myös oskillointiliike (nuoli L2). Laakereita 13aj, 13a2 on useita kaavinpalkin 11 pituudelta. Keksinnön mukainen laitteisto käsittää kuormituselimet 14aj, 14a2·.·, joiden avulla kaavinpalkkia 12 oskilloidaan. Edullisesti kuormituselimet 14aj, 14a2-.. ovat kuormitusletkuja. 10 Keksinnön mukaisesti käännetään kaavinpalkkia 12 kuormitusletkurakenteen 14aj, 14a2 avulla, joka kuormitusletkurakenne on kiinnitetty edelleen runkoon R U-muotoisen kappaleen U avulla. Kuormitusletkuihin 14aj, 14a2 vuorottaisesti vaikuttamalla käännetään kaavinpalkkia 12 laakerivälineiden 13aj, 13a2 ... varassa kuviossa IA nuolella Lj esitetysti. Näin kaavinterän 11 kuormitusasennointi ja kuormitus tapahtuu kaavinpalkkia 15 12 kääntämällä ja itse teräpitimessä 17 ei ole erillisiä asennointivälineitä. Kaavinpalkin 12 lineaarinen oskillointi (nuoli L2) on mahdollista, koska kaavinpalkin 12 paino on pieni ja se on laakeroitu hyvin laakerointivälinein 13a^, 13a2 terän 11 pituussuunnassa lineaarisesti liikkuvaksi. Näin ollen keksinnön mukaisesti laakerit 13aj, 13a2· · mahdollistavat kaavinpalkin 12 ja siten nuolella Lj esitetysti kaavinpalkin 12 kääntämisen 20 geometrisen akselin Xj ympäri ja vastaavasti kyseiset samat laakerit 13aj, 13a2·..

. mahdollistavat kaavinpalkin 12 ja siten kaavinterän 11 oskilloinnin akselin Xj suunnas sa. Näin ollen samoilla laakerivälineillä 13aj, 13a2 on mahdollistettu kaavinpalkille 12 kaksi liikettä; kääntöliike ja lineaarinen oskillointiliike 1^. Laakerit 13aj, 13a2 ovat edullisesti rulla- tai liukulaakereita tai kuulalaakereita. Kuvioiden IA ja IB suoritus-25 muodossa akseli 13b on kytketty runkoon R ja viety laakerien 13aj, 13a2 läpi.

' Kuviossa 2 on esitetty suoritusmuoto, joka poikkeaa kuvion IA ja IB suoritusmuodosta . siinä, että kaavinpalkki 12 käsittää päädyssään U-muotoisen haaran H, johon kuormitus- elimet 14a14a2 on kiinnitetty. Kuormituselimet 14a14a2 ovat edullisesti kuormitus-30 letkuja. Näin ollen kuormitusletkut 14a^, 14a2 vaikuttavat runkoon R liitettyyn L-muotoon taivutettuun runko-osaan 15 sen listamaiseen päätyosaan 15a ja oskillointiliik- V · 4 105576 keessä liukuvat listamaisen päätyosan 15a pinnan myötäisesti ja sitä pitkin. Muuten kuvion 2 suoritusmuoto vastaa kuvion IA ja IB suoritusmuotoa. Näin ollen kuormi-tuselimet 14aj, 14a2> edullisesti kuormitusletkut voivat sijaita kaavinpalkin 12 ulkopuolisessa rungossa R kuvioiden IA ja IB suoritusmuodon mukaisesti tai kyseiset kuormitus-5 elimet 14aj, 14a2, edullisesti kuormitusletkut voivat sijaita kuten kuvion 2 suoritusmuodossa on esitetty, kaavinpalkissa 12, jolloin ne on sovitettu vaikuttamaan runkoon R liitettyyn L-muotoiseen runkovasteosaan 15. Molemmissa suoritusmuodoissa sekä kuvion IA, IB että kuvion 2 suoritusmuodossa kuormitusletkujen 14aj, 14a2 avulla kuormittamalla kuormitusletkuja 14a j, 14a2 vuorottaisesti, käännetään kaavinpalkkia 12 ja siihen 10 liitettyä kaavinterää 11 ja suoritetaan terän 11 kuormitus vastepintaansa eli telapintaa T’ vasten sen huoltamiseksi/kunnostamiseksi (nuoli Lj). Kuvioiden IA, IB suoritusmuodossa on oskillointiliikkeessä Lj, L2 + ’ ^2- huormituselimien 14aj, 14a2 edullisesti kuormitusletkujen ja kaavinpalkin 12 välillä suhteellinen liike ja pelkästään kaavinpalkki 12 liikkuu oskillointiliikkeessä kuormitusletkujen 14aj, 14a2 myötäisesti. Kuvioiden IA, 15 IB suoritusmuodossa kuormituselimet 14aj, 14a2 ovat siten paikallaan ja pelkästään kaavinpalkki 12 liikkuu oskillointiliikkeessä niiden myötäisesti. Kuvion 2 suoritusmuodossa kuormitusletkut 14a^, 14a2 liikkuvat oskillointiliikkeessä palkin 12 mukana runkoon R liittyvän L-osan 15 osuuden 15a pinnan 15a’ myötäisesti. Näin ollen kuormitusletkujen 14aj, 14a2 ja niiden vastavaikutuspinnan välillä oskilloitaessa 20 kaavinpalkkia 12 on suhteellinen lineaariliike. Kuvioiden IA, IB suoritusmuodossa vastavaikutuspinta eli vastepinta on kaavinpalkin 12 reunapinnat 12’ ja kuvion 2 suoritusmuodon tapauksessa vastavaikutuspinta eli vastepinta on runkoon R liittyvän osan 15 päätyosuuden 15a ylä-ja alapinta 15a’. On selvää, että kuormitusletkuissa 14aj, 14a2 ja/tai niiden vastavaikutuspinnoissa 12’, 15a’ voidaan käyttää väliosia kuten kulutuspa-25 loja tai laakerikappaleita jne.

Kuviossa 3A on esitetty kaavinpalkki poikkileikkauskuvantona ja esitettynä on suoritusmuoto, jossa erillistä kaavinpalkin ulkopuolista teräpidintä ei ole ja kuviossa 3B on * esitetty aksonometrisesti kuvioon 3A rakennemuoto kaavinpalkin 12 päädystä. Kuvioiden 30 3A ja 3B kaavinpalkki on myös komposiittimateriaalista, esim. hiilikuidusta ja käsittää yhteydessään kaavinpalkin 12 päätyyn muodostetun vastekolon 16, johon kaavinterä 11 5 105576 on asetettavissa, jolloin kaavinterä 11 pidetään kiinni kaavinpalkissa 12 levyn 170 avulla. Levy 170 on kiinnitetty ruuvilla Ro kaavinpalkkiin 12. Erillistä teräpitimen alaosaa ei kuvion suoritusmuodossa tarvita. Teräpidin 17 siten on muodostettu osaksi kaavinpalkkia 12. Se on siten samaa yhtenäistä rakennetta kaavinpalkin 12 kanssa. 5 Kuvion 3A palkkisuoritusmuotoa 12 voidaan tietysti käyttää kuvion 2 suoritusmuodon mukaisesti toimivassa ratkaisussa.

Kuviossa 4A on keksinnön suoritusmuoto, jossa oskillointiliike L^, aikaansaadaan oskillointitoimilaitteella 20 edullisesti sylinterillä. Kuviossa esitetysti vaikutetaan kaavin-10 palkin 12 päätyyn kyseisellä sylinterillä 20. Kuvion suoritusmuodossa on vastavoiman muodostava jousi J, joka on asetettu rungon R ja kaavinpalkin 12 välille vastakkaiseen päähän kaavinpalkkia 12 kuin sylinteri 20. Sylinteri 20 on edullisesti pneumatiikkasylin-terin. Sen avulla liikutetaan kaavinpalkkia oskilloinnissa suuntaan Ι^+ kuviossa esitetysti. Rajakatkaisijan 21a|, 21a2 avulla avataan ja suljetaan yksitoimisen pneuma-15 tiikkasylinterin 20 venttiiliä V j ja jousen J jousivoiman avulla liikutetaan kaavinpalkkia 12 suuntaan L^. Rajakatkaisijoiden 2laj ja 21a2 avulla kaavinpalkin 12 kummassakin päädyssä säädetään venttiilin V^ avautumista ja sulkeutumista eli sitä vaihetta, missä venttiililtä V j johdetaan paineista ilmaa sylinterille 20 ja sitä vaihetta, missä avataan venttiilin Vj kautta sylinterin paineinen tila ulkoilmaan oskillointiliikkeen suunnan 20 vaihtamiseksi. Keksinnön puitteissa on mahdollinen myös sellainen oskillointiventtiilirat-kaisu, jossa venttiilin kautta ohjataan paineinen väliaine valinnaisesti sylinterin eri puolille, jolloin jousta ei tarvita.

Kuviossa 4B on esitetty kuvion 4A rakenteeseen liittyvä pneumatiikkakaavio.

25

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa kaavinpalkin ja rungon R välinen laakerointi on toteutettu hydrodynaamisilla Iaakereilla/laakerilla 13aj, 13a2..., jotka * muodostuvat pitkänomaisesta kaavinpalkin pituussuuntaisesta johteesta 50 ja kaavin palkkiin 12 liittyvästä vastakappaleesta, joka sallii kaavinpalkin 12 lineaarHakkeen L2 30 sekä lisäksi kääntöliikkeen Lj kuten kuvion IA ja IB suoritusmuodon ratkaisussa.

6 105576

Laakereita 13a1? 13a2-- - voi olla myös vain yksi kappale, jolloin laakeri edullisesti ulottuu kaavinpalkin 12 pituudelle.

Kuviossa esitetysti liittyy runkoon R pitkänomainen johde 50, joka käsittää kaarevan, 5 edullisesti pallomaisen vastepinnan 50a, jota vasten on kaavinpalkkiin 12 liittyvä vastalaakeripinta 50b. Kanavan 50c kautta johdetaan paineinen hydrauliväliaine, kuten öljy tai vesi vastepintojen 50a ja 50b väliin. Näin ollen paineväliaineena voi olla esimerkiksi vesi tai hydrauliöljy.

10

Claims

1. Paperikoneen tai kartonkikoneen telan (T) yhteydessä oleva kaavinlaitteisto (10), tunnettu siitä, että kaavinlaitteisto (10) käsittää kevytrakenteisen kaavinpalkin (12) ja 5 että kaavinpalkki (12) on sovitettu kääntymään laakerivälineiden (13a^, 13a2···) varassa (kääntöliike nuoli Lj) ja että kaavinpalkin yhteydessä on kuormituselimet (14a14a2), jolloin kuormituselimien (14aj, 14a2) ja niiden vastavaikutuspinnan (12’, 15a’) välillä on suhteellinen lineaariliike oskilloitaessa kaavinpalkkia (12).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, että kuormituselimet (14aj, 14a2) ovat kuormitusletkuja.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, että kaavinpalkki (12) on listamainen osa, joka on valmistettu edullisesti komposiittimateriaalista, 15 edullisemmin hiilikuiduista.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, että kuormitusletkut (14aj, 14a2) on sovitettu kaavinpalkin (12) ulkopuoliseen runkoon (R) ja että kuormitusletkujen (14a^, 14a2) välille on sovitettu kaavinpalkki (12) tai siihen 20 liittyvä osa, jolloin kuormitusletkujen avulla kaavinpalkki (12) on käännettävissä (nuoli Lj) ja että oskillointiliikkeessä (nuoli L^; 1^ + , L2.) liikutettaessa kaavinpalkkia (12) lineaarisesti liikkuu kaavinpalkki (12) suhteessa kuormitusletkuihin (14aj, 14a2), jolloin kuormitusletkujen (14aj, 14a2) vastavaikutuspintana kääntöliikkeessä (Lj) on kaavinpalkin (12) pinta (12’) (kuvion IA, IB suoritusmuoto). 25

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, että kuormitusletkut (14a j, 14a2) on sovitettu kiinni kaavinpalkkiin (12) ja että kuormituslet- » kujen väliin on sovitettu runkoon (R) liittyvä pitkänomainen osa (15a), joka toimii vasteosana kuormitusletkuja (14aj, 14a2) kuormitettaessa esim. paineilmalla, jolloin 30 kuormitusletkujen avulla käännetään kaavinpalkkia (12) ja siihen liittyvää kaavinterää (11) ja mahdollistetaan kuitenkin kaavinpalkille (12) lineaariliike oskillointia varten 8 105576 kaavinpalkin (12) liikkuessa kuormitusletkuineen (14a j, 14a2> oskillointiliikkeessä rungon (R) osan (15a) suhteen, jolloin kuormitusletkujen (14aj, 14a2) vastavaikutuspin-tana on runkoon (R) liittyvän osan (15) pinta (15a’) (kuvion 2 suoritusmuoto).

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, että laakerivälineet (13aj, 13a2·..) ovat sellaiset, että ne mahdollistavat kaavinpalkille (12) kääntöliikkeen (Lp, että kaavinpalkin pituussuuntaisen lineaariliikkeen (1^) oskilloinnin toteuttamiseksi kaavinterälle (11).

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, että kaavinpalkki (12) on siten muodostettu, että se sinänsä muodostaa teräpitimen, jolloin se käsittää onkalon (16), johon kaavinterä (11) on asennettavissa ja että kyseinen kaavinterä (11) on kiinnitetty onkaloon (16) vastelevyn tai osan (170) avulla, joka on kiinnitetty kaavinpalkkiin (12) ja joka pitää siten kaavinterän (11) toisesta pitkittäis-15 reunastaan kaavinpalkin (12) onkalossa (16).

7 105576

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, että laakerivälineet (13aj, 13a2 ·.) ovat liukulaakereita tai rulla- tai kuulalaakereita.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, , että laakerivälineet (13aj, 13a2-..) on muodostettu hydrodynaamiseksi laakeriksi, jolloin laakerivälineiden runkoon (R) liittyvän johteen (50) kaarevan vastepinnan (50a) ja kaavinpalkkiin (12) liittyvän vastalaakeripinnan (50b) väliin johdetaan väliainetta, kuten esim. hydrauliöljyä tai vettä hydrodynaamisen laakeroinnin toteuttamiseksi ja että 25 kyseinen Iaakeripinta että sen vastalaakeripinta on pinnaltaan kaareva osa, joka mahdollistaa kaavinpalkin (12) kääntöliikkeen (Lp että sen lineaariliikkeen (L2).

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, , että kaavinlaitteisto käsittää oskillointiliikkeen aikaansaavan toimilaitteen, joka on 30 sylinteri (20) ja että on jousi (J) rungon (R) ja kaavinpalkin (12) välillä, joka aikaansaa oskillointiliikkeen toiseen suuntaan ja toiseen suuntaan oskillointiliike toteutetaan m 9 105576 sylinterillä (20) ja että sylinteriä (20) ohjataan rajojen (21aj, 21a2) avulla, jolloin rajoilta tulevan impulssin avulla säädetään sylinterin (20) venttiiliä (Vj).

11. Edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaavinlaitteisto, tunnettu siitä, että 5 sylinteri (20) on pneumatiikkasylinteri. 10 105576