FI86209B - Foerfarande foer framstaellning av en mantel foer en vals eller motsvarande, speciellt foer en pressvals i en pappersmaskin. - Google Patents

Description

86209

Telan tai vastaavan, etenkin paperikoneen puristintelan, vaipan valmistusmenetelmä Förfarande för framställning av en mantel för en vals eller motsvarande, speciellt för en pressvals 5 i en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on telan, kuivaussylinterin tai vastaavan, etenkin 10 paperikoneen puristintelan, vaipan valmistusmenetelmä, jossa pintavaip-pa muodostetaan lieriöiksi taivutetuista ja hitsatuista onsipintaisista ja/tai sileistä vaippalevyistä.

Ennestään tunnettuja telan vaipan valmistusmenetelmiä on esitetty mm.

15 FI-patenttijulkaisuissa 44076 ja 44075. Julkaisussa 44076 selostetaan päällystämismenetelmä, jossa päällystettävä telarunko ympäröidään ohuella putkella tai telarungon ympärille taivutetuilla levyillä, jotka hitsataan yhteen siten, että ne muodostavat putken. Tämän jälkeen putkimainen vaippa ympäröidään toisella putkimaisella vaipalla, jonka 20 pintakerros päällehitsaamalla tai muulla tavalla saatetaan sulaan tilaan. Jäähtyessään aikaansaa päällimmäinen vaippa sisemmän vaipan kokoonpuristumisen telarungon ympärille, jonka jälkeen päällimmäinen vaippa voidaan poistaa esim. sahaamalla se halki. Julkaisussa 44075 esitetään päällystämismenetelmä, jossa telarungon ympärille sovitetaan ....: 25 tiiviisti sitä vasten vaippa sulattamalla vaipan ulommainen pintaker ros, joka jäähtyessään aikaansaa vaipan kokoonvetäytymisen rungon ympä-. . rillä, minkä jälkeen sulatettu pintakerros poistetaan joko osittain tai * kokonaan.

30 US-patenttijulkaisussa 3,526,939 esitetään ennestään tunnettu päällys - tämismenetelmä, jossa telarungon ympärille sovitetaan tiiviisti sitä vasten vaippa sulattamalla vaipan ulommainen pintakerros, joka jäähtyessään aikaansaa vaipan kokoonvetäytymisen rungon ympärillä, minkä jälkeen sulatettu pintakerros poistetaan lastuamalla. Nämä edellä kuva-. 35 tut menetelmät vaativat hitsauslisäaineita sekä runsaasti työaikaa.

Lisäksi niissä tapahtuu aineen mikrorakenteen epäedullisia muutoksia ·;· päällehitsauksen aikana.

2 86209

Fl-patenttijulkaisussa no 41489 on esitetty tapa valmistaa puristinte-loja, joissa paksuseinäinen telarunko ympäröidään ohuella syöpymisen kestävällä levyllä ja levyn ympärille päällehitsataan lisäainetta, jolla on sama koostumus kuin levyllä, ja joka jäähtyessään saa aikaan 5 levyn kokoonvetäytymisen telarungon ympärille. Edellä esitetyn kaltainen ennestään tunnettu tapa valmistaa puristinteloja on esitetty myös SE-patenttijulkaisussa 301416. Vaikka em. menetelmät sinänsä ovat käyttökelpoisia, on niillä kuitenkin tiettyjä rajoituksia. Päällystelevyn on mm. oltava hyvin hitsattavaa ainetta. Koska päällehitsattua lisäai-10 netta yleensä on käytettävä runsaasti, jotta haluttu kokoonvetäytymis-vaikutus saadaan aikaan, tulevat menetelmät suhteellisen kalliiksi ottaen huomioon, että osa pintakerroksesta on työstämällä poistettava tasaisen pinnan aikaansaamiseksi. Lisäksi menetelmät eivät sovellu ohuiden päällyskerroksien aikaansaamiseksi, koska päällehitsaaminen 15 tällöin tuottaa vaikeuksia.

Lisäksi eräs ennestään tunnettu menetelmä uritetun telavaipan valmistamiseksi on esitetty SU-patenttijulkaisussa nro 324328. Tässä ennestään tunnetussa menetelmässä uritettu telavaippa muodostetaan lyhyitä 20 säteittäisiä uran muodostavia kappaleita liittämällä toisiinsa telan pituussuunnassa. Tämä menetelmä on konstruktioltaan hankala.

Muita ennestään tunnettuja menetelmiä uritetun telavaipan valmistamiseksi on esitetty US-patenttijulkasuissa 3845534 ja 3958311. Näissä 25 ennestään tunnetuissa menetelmissä urilla varustettu vaippa valmiste-• : : taan uritetuista renkaista, jotka lämmöntuonnin avulla kutistetaan sylinterimäisen telavaipan päällä oleville vaipparenkaille. Edellä mainitut ennestään tunnettujen menetelmien mukainen konstruktio on ·_ monimutkainen ja hankalahko valmistaa, jolloin rakenne muodostuu kal- 30 liiksi.

• Eräs ennestään tunnettu telan päällystämismenetelmä on esitetty myös FI-patenttihakemuksessa 880725. Tässä ennestään tunnetussa menetelmässä vaippalevyn pituus mitoitetaan telarungon halkaisijaa pienemmäksi si-.**; 35 ten, että sovitettaessa vaippalevyn telarungolle jää vaippalevyn pi- / . tuussaumaan liian suuri rako hitsattavaksi ja kuumennettaessa vaippale- 3 86209 vyä tämän jälkeen kuumennuselimellä saadaan aikaan lämpölaajeneminen, jonka aikana vaippalevyä kiristetään, jolloin rako saadaan pienenemään sellaiseksi, että vaippalevyn pituussauma voidaan hitsata kiinni. Tässä ennestään tunnetussa menetelmässä kuumennus tapahtuu eräänlaisen vas-5 tusmaton avulla, joka kokonaisuudessaan ympäröi telavaippaa. Menetelmä on osoittautunut sopivimmaksi pienikokoisille teloille, koska muuten kuumennuksessa käytettävä vastusmatto joudutaan valmistamaan niin suureksi, että sen käsittely on hankalaa. Lisäksi pyrittäessä käyttämään tätä ennestään tunnettua menetelmää suurihalkaisijaisille teloille 10 muodostuu kuumennuksessa tarvittava sähkökuormitus erittäin suureksi, jolloin esiintyy kytkentäteknisiä vaikeuksia.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jolla ei ole edellä mainittuja rajoituksia tai haittapuolia ja joka soveltuu käytettäväksi 15 metallisia päällysteitä valmistettaessa.

Keksinnön päämääränä on myös luoda menetelmä, joka soveltuu käytettäväksi päällystettäessä teloja, kuivatussylintereitä tai muita vastaavia koneenosia, jotka joutuvat syövyttävien ja/tai kuluttavien aineiden 20 vaikutuksen alaisiksi ja joilta lisäksi vaaditaan suurta jäykkyyttä ja/tai lujuutta.

Keksinnön päämääränä on saada aikaan päällystysmenetelmä, joka soveltuu ’*** erityisesti paperi- ja selluloosakoneiden sekä uritettujen ja rei'itet- 25 tyjen että sileiden puristintelojen valmistamiseen.

Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että lieriöiksi taivutettujen vaippalevyjen pituussaumat 30 hitsataan ainakin osittain kiinni ennen vaippalevylieriöiden pujotta-. . mistä telarungon päälle ja että vaippa kutistetaan kuumentamalla pai kallisesti induktiokuumennuselimillä.

Keksinnön mukaisen menetelmän muita edullisia piirteitä on esitetty 35 patenttivaatimuksissa 2 ja 3.

^ 86209

Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä voidaan esim. vaippaan tarvittavat reiät ja urat valmistaa etukäteen ennen vaipan asettamista telan tai vastaavan pinnalle, jolloin niiden valmistaminen on huomattavasti helpompaa kuin jo valmiin rungon päälle asetettuna.

5

Reikien ja urien valmistaminen telavaippaan muodostuu keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä erittäin edulliseksi verrattuna ennestään tunnettuihin menetelmiin, joissa ko. reiät ja urat toteutettiin työstämällä valmiiseen telan pintaan, mikä on erittäin kallista.

10

Keksinnön mukainen puristintelan vaipan valmistusmenetelmä on myös energiakustannuksiltaan erityisen edullinen, koska induktiokuumennus on erittäin nopea menetelmä ja lisäksi keksinnön mukaisessa menetelmässä telan sisäosiin siirtyy vähemmän lämpöä kuin ennestään tunnetuissa 15 kuumennusratkaisuissa ja näin ollen saavutetaan huomattavaa säästöä.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä on mahdollista kuumentaa vain ne kohdat, joihin on jäänyt löysyyttä vaipan ja rungon väliin.

20 Keksinnön mukaista menetelmää on mahdollista soveltaa jo aikaisemmin valmistetun telan kunnossapidon yhteydessä, mikäli tällöin havaitaan, ettei vaippa ole tiiviisti kiinni telarungossa.

"" Koska keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävä kuumennuslaitteisto • 25 on kooltaan pieni ja helposti siirrettävissä, ovat mahdolliset korjaus- ' työt tehtävissä tehdasolosuhteissa ilman, että tela irrotetaan paikal- — taan paperikoneesta.

Keksinnön mukainen menetelmä on erityisen edullinen myöskin valmistus-30 vaiheessa käytettäväksi, koska se on nopea ja kustannuksiltaan alhai-nen.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viitaten oheisen piirustuksen kuvioihin, joissa 35 li 5 86209 kuvio 1 esittää kaaviollisesti erästä keksinnön mukaista menetelmää vaipan valmistamiseksi telan ympärille, kuvio 2 esittää kaaviollisesti telan leikkausta pituussuunnassa, kun 5 kyseessä on uritettu pintavaippa, ja kuvio 3 esittää kaaviollisesti telan pituussuuntaista poikkileikkausta, kun kyseessä on sokeilla rei'illä varustettu tela.

10 Kuviossa 1 esitetyn telan 10 runko 12 on valmistettu esim. valuraudasta tai telan 10 pintaan on induktiivisesti tai sähkökemiallisesti (esim. sivelypinnoituksella) tai termisesti (ruiskutuksella) aikaansaatu kemiallisesti kestävä pinnoite, jonka paksuus on n. 50-100 μπι.

15 Telan 10 vaippa 13 valmistetaan siten, että suojaamattoman telarungon 12 päälle valmistetaan ruostumaton tai haponkestävä vaippa. Kuviossa esitetyssä suoritusmuodossa vaippa on sileä. Vaippa 13 valmistetaan erillisistä vaippalevyistä 11. Kukin vaippalevy 11 taivutetaan lieriöksi ja sen pitkittäissauma 14a silloitetaan hitsaamalla. Näin aikaansaa-20 dut vaippalevylieriöt 11 työnnetään telan 10 rungon 12 päälle ja kiristetään kiristyselimien esim. pantojen avulla. Kun kaikki vaippalevyistä 11 ovat paikallaan hitsataan pitkittäiset 14a ja poikittaiset 14b saumat. Tämän jälkeen vaippa 13 kutistetaan kuumentamalla vaippaa induk-*’*- tiokuumennuksella. Induktiokuumennuksessa kutistuminen saadaan aikaan 25 sinänsä tunnetun kiderakennemuutoksiin perustuvan kutistumisilmiön kautta. Kun materiaalia on kuumennettu tietyn lämpötilan yli, niin — aineessa tapahtuu kiderakennemuutoksia, jotka aikaansaavat kutistumi sen.

30 Induktiokuumennuksessa käytettävät kuumennuselimet 15 sijoitetaan esim. säteittäisesti telan 12 pituussuuntaan sopivien välimatkojen päähän "* * toisistaan. Induktiokuumennuksessa käytettävät elimet voivat olla myös sellaisia, että niillä kuumennetaan vaippaa 13 paikallisesti siten, ‘ että ensin esim. vasaranapauskokeella on selvitetty, missä kohdin tela- 35 rungon 12 ja vaipan 13 välillä esiintyy löysyyttä. Tämän jälkeen sopi- 6 86209 van muotoisen ja kokoisen induktiokuumennuseliraen avulla kuumennetaan vaipan löysiä kohtia, jolloin vaippa kutistuu tiiviisti rungolle.

Keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä on käytettävissä minkä tahansa 5 tyyppinen induktiokuumennuselin, jolla saadaan aikaan riittävä kuumennus. Esimerkiksi voidaan käyttää pienehköä silmukan muotoista kuumen-nuselintä, jota siirretään esim. säteittäisesti telan 12 pituussuuntaan sopivin kuumennusvyöhykkein.

10 Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä jää vaipan ylimääräinen koneistus (sorvaus) pois ja vaippalevyinä 11 on käytettävissä ohuempaa materiaalia. Myöskään ei tarvita erillistä kutistushitsausta, jolloin säästetään valmistusajassa, koska ei tarvita hitsaukseen käytettävää aikaa ja lisäksi ei myöskään tarvita hitsausaineita eikä hitsausauto-15 maatin työaikaa, jolloin edelleen saavutetaan kustannussäästöjä.

Kuvion 2 esittämässä sovellusesimerkissä telarungon 12 päälle valmistetaan ohuesta levystä välivaippa 16. Välivaippa 16 on esim. ruostumatonta tai haponkestävää materiaalia ja vaippalevyn paksuus vaihtelee 0,5-2 20 mm, sopivimmin 1-1,5 mra:n välillä. Välivaippa 16 kutistetaan telarungon 12 päälle vaipan saumoilla, ts. kuvion 1 mukaisilla saumoilla 14a,14b hitsauksen yhteydessä. Kuviossa esitetyssä suoritusmuodossa pintavaippa 17 on etukäteen varustettu urilla 18. Pintavaippa voi olla myös muuntyyppinen onsipintainen, esim. rei'illä varustettu (kuvio 3). Valmis 25 uralevy ts. pintavaippa 17 taivutetaan valmiiksi ja vaippalieriön pi-tuussaumat hitsataan valmiiksi. Tarvittaessa välivaippa 16 hiotaan tai · sorvataan riittävän pyöreyden aikaansaamiseksi. Tämän jälkeen pinta- · vaippa 17 pujotetaan välivaipan 16 päälle, minkä jälkeen poikittais- saumat hitsataan ja koko vaippa kutistetaan induktiokuumennusta käyttä-: ; : 30 en. Induktiokuumennuksessa käytettävät elimet voivat olla pitkittäisiä kuumennuselimiä, jotka sijoitetaan säteittäin telan ympärille, tai muun mallisia kuumennuselimiä, jolla suoritetaan kuumennus paikallisesti. On myös mahdollista käyttää paikallisesti kuumentavia, siirrettäviä induk-tiokuumennuselimiä.

V·: 35

Telan keskiviivaa on kuvioissa 2 ja 3 merkitty viitemerkinnällä C.

ii 7 86209

Kuvion 3 mukaisesti telarunko 12 on pinnoitettu pinnoitteella 16, jonka paksuus on n. 50-100 /im. Pinnoitus voi tapahtua kemiallisella, termisellä tai induktiivisella menetelmällä. Pinnoitteen 16 sijasta on mahdollista myös käyttää kuvion 2 mukaista välivaippaa 16.

5

Sokeilla rei'illä 19 varustettu pintavaippa 17 valmistetaan siten, että rei'itetty levy taivutetaan ja sen pituussaumat hitsataan valmiiksi, minkä jälkeen pintavaippa 17 pujotetaan välivaipalla 16 varustetun tai pinnoitetun telarungon 12 päälle. Tarvittaessa välivaippa 16 on tätä 10 ennen hiottu tai sorvattu tarvittavan pyöreyden aikaansaamiseksi. Tämän jälkeen pintavaipan 17 poikittaissaumat hitsataan ja koko vaippa kutistetaan käyttäen induktiokuumennusta. Kuumennuseliminä on käytetävissä paikallisia, siirrettäviä kuumennuselimiä tai pitkittäisiä kuumennus -elimiä, jotka asennetaan säteittäin telavaipan ympärille tai muita 15 vastaavia induktiokuumennuksessa käytettäviä kuumennuselimiä.

Edellä on keksintöä kuvattu vain eräisiin sen edullisiin suori-tusesimerkkeihin viitaten. Keksinnön mukainen menetelmä on sovellettavissa esim. akselitappien ja muiden vastaavien kone-elimien päällystä-20 miseen, esim. silloin kun metalliruiskutuksella saavutettavan pinnoitteen kestävyys tai muut ominaisuudet eivät ole riittäviä. Keksinnön mukainen menetelmä on sovellettavissa myös, kun suoritetaan suuri halkaisi jäisen vierintälaakerin holkittaminen asennuksen yhteydessä.

25 Keksintöä ei haluta rajoittaa vain edellä esitettyjä esimerkkejä ja kuvioita koskevaksi, vaan kuten alan ammattimiehelle on selvää, ovat monet muunnokset mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

V: 30

Claims (3)

8 86209

1. Telan, kuivaussylinterin tai vastaavan, etenkin paperikoneen puris-tintelan, vaipan valmistusmenetelmä, jossa pintavaippa (17) muodoste- 5 taan lieriöiksi taivutetuista ja hitsatuista onsipintaisista ja/tai sileistä vaippalevyistä (11), tunnettu siitä, että lieriöiksi taivutettujen vaippalevyjen (11) pituussaumat (14a) hitsataan ainakin osittain kiinni ennen vaippalevylieriöiden (11) pujottamista telarungon (12) päälle ja että vaippa (17) kutistetaan kuumentamalla paikallisesti 10 induktiokuumennuselimillä (15).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että induktiokuumennuselimet (15) asetetaan telan (10) pituussuuntai-sesti säteittäin sopivan välimatkan päähän toisistaan. 15

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että induktiokuumennuselimet (15) asetetaan paikallisesti alueille, joissa telarungon (12) ja vaipan (13; 16,17) välillä esiintyy löysyyttä. Il 9 86209