FI69914B - Vals - Google Patents

Description

6991 4

Valssi. - Vais.

Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 laj imääri-telmää vastaavaa laatua oleva valssi.

Tämän tyyppiset valssit pitkittäis- ja päätepoikittaistiivistei-den erilaisine sovellutusmuotoineen ovat tunnetut julkaisuista DE 1 193 739, 2 025 777 ja 2 718 414. Tällöin päätepoikittais-tiivisteet on muodostettu poikittaisakselin kanssa yhdistetyiksi liukurengas- tai liukulistatiivisteiksi, jotka nojaavat pyörivän onton valssin kanssa yhdistettyä laippaa vasten. Liukulistoja vastaan vaikuttaa kammiossa olevan nesteen paine, ts. ne nojaavat tähän paineeseen verrannollisen voiman alaisena säteislaipan liukupintaa vasten.

Monivuotiset kokemukset ovat osoittaneet, että tämä valssi toimii tyydyttävästi niin kauan kuin kammiosssa vallitseva paine on alle noin 25 baaria. Tämä paine on täysin riittävä tällaiseen valssien käytölle paperi-, tekstiili- ja muoviteollisuudessa.

Jos kuitenkin kammiossa vallitseva paine nostetaan yli 25 baarin, niin tiivisteiden kitka suurenee vastapinnoilla, joten esiintyy huomattavia tehon häviöitä ja lisäksi on todettu nopeasti kasvavaa kulumista. Tällä on hyvin suuri merkitys, koska valssit ovat sinänsä kestokäyttöelimiä ja valssin vaihto merkitsee huomattavia kustannuksia sekä monissa tapauksissa koko tuotantolinjan pysäytystä.

Jos nyt kuitenkin kysymyksessä olevan tyyppisiä valsseja täytyy käyttää metallien käsittelyyn, niin tarvitaan korkeampia ominaispaineita, jotka edellyttävät myöskin korkeampia kammiossa vallitsevia paineita.

Julkaisusta "Melliand Tekstilberichte" 8/33 (1972), sivut 935-940, on periaatteellisesti tunnettu käyttää lajimääritelmää vastaavia nk. kelluvia valsseja myöskin terästeollisuudessa.

2 69914 Käytännössä tämän lisäksi tarvitaan kuitenkin korkeiden paineiden johdosta vielä erityisiä varusteita.

Tämän keksinnön tehtävänä on muodostaa lajimääritelmän mukainen valssi siten, ettei päätepoikittaistiivisteiden kohdalla myöskään korkeilla paineilla esiinny mitään kohtuuttomia kitkahäviöitä eikä kulumista.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksessa 1 määritellyllä keksinnöllä.

Järjestämällä rakotiiviste on vältetty aikaisemmin tavallisissa 1iukutiivisteissä esiintyvät kitkaongelmat ja niistä johtuvat häviöt sekä kuluminen. Kuitenkaan aikaisemmin ei ole tehty mitään raon järjestämiseksi lajimääriteImän mukaiseen valssiin. Koska molemmat vastatusten toisiinsa nähden pyörivät ja tiivistettävät valssin osat, nimittäin poikittaisakseli ja ontto valssi toimiessaan taipuvat lisäksi myöskin toisiaan kohti, olisi tarpeellista varustaa tavallinen rakotiiviste huomattavalla raon leveydellä kosketuksen välttämiseksi tietyissä käyttötiloissa. Tällainen rako ei olisi kuitenkaan tilaisuudessa aikaansaamaan tarpeellista tiivistystä korkeilla paineilla, ts. tulisi esiintymään haitallisen suuria vuotohäiviöitä. Tästä syystä keksinnön mukaan on järjestetty siten, että raon pinnat ovat pidettävissä välyksellä toisistaan erillään omalla tarkkuusrullalaakerilla, mikä saavutetaan riippumatta poikittaisakselin ja onton valssin mahdollisista taipumista. Tällä tavalla on aikaansaatu tiiviste, joka säilyttää ominaisuutensa jokaisessa käyttötilassa ja joka voidaan varustaa hyvin pienellä raon leveydellä.

Kaupan on olemassa tarkkuusvierintälaakereita, joilla on kysymykseen tulevat mitat ja joiden laakerinrenkaat muodostavat yhdessä toimivat raon pinnat. Ääritapauksessa onnistuu aksiaalivierintä-laakereiden kysymyksessä ollessa pitää raon pintojen välys kehän 3 69914 ympäri alueessa 0,01 mm. Tällaisissa tapauksissa toisiinsa liittyvät laakerirenkaat on luonnollisesti tarkoin valikoitava.

On siis olemassa teknisiä mahdollisuuksia patenttivaatimukset 2 mukaan raon pintojen välyksen tekemiseksi pienemmäksi kuin 0,1 mm. Käytännössä laakerin läpimitan mukaan tulevat kysymykseen välysarvot 0,04 - 0,07 mm.

Patenttivaatimus 3 on kohdistettu keksinnön ensimmäiseen sovel-lutusmuotoon, jossa raon pinnat ovat tasomaiset ja kulkevat säteittäisesti.

Rakenteellinen sovellutusmuoto voi olla valittu yksityiskohtaisesti patenttivaatimuksen 4 mukaan.

Patenttivaatimuksen 5 mukainen toimenpide on suositeltava tarkkuusvierintälaakerin vierintäkappaleiden pitämiseksi pois korkean paineen alueesta.

Patenttivaatimuksen 6 mukaan aksiaaliset puristusjouset varmistavat laakerinrenkaiden oikean sijainnin ennen kammion saattamista paineen alaiseksi.

Patenttivaatimuksissa 7 - 9 on esitetty vastaavat tunnusmerkit vaihtoehtoiselle sovellutusmuodolle, jossa raon pinnat on muodostettu lieriömäisiksi ja tarkkuusvierintälaakeri säteislaakeriksi.

Keksintö on esitetty eräinä sovellutusesimerkkeinä piirustuksessa, jossa kuv. 1 esittää osittain pituusleikkauksena keksinnön mukaista valssia, kuv. 2 esittää kuviosta 1 viivaa II-II pitkin otettua poikkileikkausta , 4 69914 kuv. 3 esittää suurennetussa koossa ympyrällä kuviossa 1 merkittyä yksityiskohtaa ja kuv. 4 esittää vastaavasti toista sovellutusmuotoa.

Kuviossa 1 kokonaisuudessaan viitenumerolla 10 merkitty valssi käsittää kiinteän poikittaisakselin 1 ja sen ympäri pyörivän onton valssin 3, jonka sisäkehä 4 on kaikkialla välin päässä poikittaisakselista ja jonka päiden läheisyyteen sijoitetut laakerit 2 nojaavat poikittaisakseliin 1. Tämän poikittaisakselin 1 päät 1' ulkonevat ontosta valssista 3 ja muodostavat valssin akselitapit, joiden kohdalla voimat voidaan kohdistaa valssiin ja joiden kohdalla se voidaan laakeroida valssituoliin. Esitetyssä sovellutusesimerkissä vastavalssi 6 nojaa ylhäältä valssiin 10 ja muodostaa sen yläpuolella valssien välin 5.

Onton valssin 3 sisäkehän 4 ja poikittaisakselin 1 väliin laakeroiden 2 välille muodostettu välitila on jaettu poikittaisakselin 1 molemmilla sivuilla, suunnilleen sen puolelle korkeudelle, siis leveimpään kohtaan sijoitetuilla pitkittäistii-visteillä 8, jotka nojaavat onton valssin 3 sisäkehään 4 sekä laakereiden 2 sisäpuolelle, niiden viereen sovitetuilla pääte-poikittaistiivisteillä 9 valssin välin 5 puolella sijaitsevaksi kammioksi 12 sekä valssin välistä 5 poispäin sijaitsevaksi kammioksi 11. Kammioon 12 johtaa syöttöjohto 13, jonka välityksellä kammioon 12 voidaan johtaa painenestettä. Tämä paineneste painaa toisaalta onton valssin 3 sisäkehää 4 ja toisaalta siihen nähden vastakkaista poikittaisakselin 1 pintaa 7. Poikittais-akseli 1 voi taipua jokapuolisesti esiintyvän välin johdosta onton valssin sisäkehää kohti viivapaineen muodostamiseksi kammiossa 12 tarvittavan paineen vaikutuksen alaisena, kohtaamatta onttoa valssia 3. Koska ontto valssi 3 laakereiden 2 välityksellä on tuettu poikittaisakseliin 1, voi myöskin aiheutua onton valssin 3 tietty taipuma.

Onton valssin 3 pyöriessä pitkittäistiivisteiden 8 kohdalla aina vähän vuotonestettä siirtyy alempaan kammioon 11, jolloin tämä 5 69914 täyttyy vähitellen painenesteellä. Myöskin tietyissä tapauksissa voi olla haluttua täyttää myöskin tämä kammio tietoisesti paine-nesteellä, jonka paine on kammiossa 12 vallitsevaan paineeseen nähden tietyssä suhteessa. Tätä varten järjestettyjä johtoja ei ole esitetty selvyyden parantamiseksi.

Päätepoikittaistiiviste 9 käy selville yksityiskohtaisesti kuviosta 3. Se käsittää kokonaisuudessa viitenumerolla 14 merkityn tarkkuusvierintälaakerin aksiaalirullalaakerin muodossa, jonka laakerinrengas 15 on muodostettu säteislaipaksi ja joka on yhdistetty onton valssin 3 kanssa kiinteästi ja tiiviisti. Säteislaippa 15 nojaa toisaalta onton valssin sisäkehässä 4 olevaa sisävastetta 16 vasten ja toisaalta laakeria 2 vasten. Laakerinrenkassa 15 on tasomainen juoksupinta 17 laakerirullia 18 varten ja se muodostaa samanaikaisesti tiivistyraon 20 pinnan. Toinen raon pinta 19 on järjestetty toiseen laakerinrenkaaseen 21, jonka muodostaa säteislaippa 22 ja sen ulommasta reunasta laakerinrengasta 15 vasten sovitettu nokka 23, jonka laakerin-renkaan 15 puoleinen otsapinta muodostaa raon pinnan 19. Juoksu-pinnan 24 rullia 18 varten muodostaa nokan 23 puoleinen säites-laipan 22 sivupinta.

Laakerinrengas 21 toimii yhdessä poikkileikkauksessa myöskin kulman muotoisen kannatusrenkaan 25 kanssa, joka sijaitsee lujasti ja tiiviisti poikittaisakselin päällä laakerinrenkaan 21 sisäpuolella ja kannattaa säteittäisessä haarassaan esittämättä jätettyjä aksiaalisia, laakerinrenkaan 21 irtonaisesti lomittuvia tappeja, jotka estävät laakerinrenkaan 21 kierty-misen. Myöskin ilman painetta kammiossa 12 laakerinrenkaan 21 nojauksen rulliin 18 ja toiseen laakerinrenkaaseen 15 varmistamiseksi on järjestetty aksiaalisesti vaikuttavat jouset 26.

Laakerinrengas 21 jättää kannatusrenkaan 25 säteittäiseen haaraan nähden välin 27, niin että kannatusrenkaan 25 aksiaalinen haara 6 69914 voi liikkua vähän laakerinrenkaaseen 21 nähden. Tässä kohdassa säteislaipan 22 ympäri kiertävään sisäuraan 29 on sovitettu tiiviste 30, joka estää painenesteen kammiosta 12 pois siirtymisen. Tämän tiivisteen ei tarvitse vastaanottaa mitään kiertoa, koska osat 21, 25 eivät pyöri toisiinsa nähden. Sen täytyy olla ainoastaan paikallaan, jotta voitaisiin hallita osien 21, 25 vähäiset siirtymiset tiivistystoiminta säilyttäen. Varsinainen kiertotiivistys tapahtuu välin 20 kohdalla, jossa raon pinnat 17, 19 kiertyvät toisiinsa nähden. Koska nämä raon pinnat voidaan pitää hyvin pienen välyksen 0,04 - 0,07 mm päässä toisistaan, kuristusvaikutuksen johdosta ainoastaan hyvin vähän painenestettä siirtyy kuviossa 3 ylhäältä alas väliä 20 pitkin, niin että kammiossa 12 vallitseva paine voidaan ylläpitää verraten vähäisellä painenesteen menekillä. Painenesteen siirtyvä vähäinen määrä toimii laakereiden 14 ja 2 voitelemiseksi. Periaatteessa olisi luonnollisesti myöskin mahdollista sijoittaa aksiaalinen nokka 23 ja väli 20 säteittäisesti rullien 18 sisäpuolelle, mutta silloin rullat 18 ovat korkeapaineen alueessa, mikä ei ole toivottavaa.

Kuviossa 4 on esitetty vaihtoehtoinen sovellutusmuoto, jossa päätepoikittaistiiviste 9' käsittää tarkkuussäteisrullalaakerin 34. Mikäli osat kuviossa 4 vastaavat osia muissa kuvioissa, käytetään samoja viitenumerolta.

Säteisrullalaakeri 34 käsittää sisemmän juoksurenkaan 35, jonka lieriömäinen ulkopinta 37 muodostaa raon pinnan. Pieni väli 47 erottaa juoksurenkaan 35 poikittaisakselista 1, joten se voi siirtyä vähän tähän nähden ja myöskin vähän kiepata. Laakerin-rengas 35 on estetty kiertymistä vastaan kiilalla 46, joka lomittuu laakerinrenkaan 35 sisäiseen aksiaaliuraan 36. Tiivistys kammiossa 12 olevaa painenestettä vastaan aikaansaadaan kehä-tiivisteellä 50.

7 69914

Toinen laakerinrengas 31 käsittää säteislaipan 32, jonka sisä-kehäpinta muodostaa toisen raon pinnan 39. Säteislaipassa 32 on ulompi aksialinen nokka tai laippa 33, jonka sisäkehäpinta 34' muodostaa toisen juoksupinnan rullille 18. Rullat 18 pitävät raon pinnan 37, 39 jo mainitun vähäisen välin päässä toisistaan, mikä mahdollistaa tiivistävän välin 40 muodostuksen.

Myöskin kuvion 4 mukaisessa sovellutusesimerkissä rullat 18 sijaitsevat suurpainealueen ulkopuolella.

Claims (9)

6991 4

1. Valssi, jossa on työskentelevän valssin kehän muodostava, pyörivä ontto valssi (3) ja tämän pituudeltaan läpäisevä, ympäriinsä välin onton valssin sisäkehään nähden jättävä, kiinteä poikittaisakseli (1), jolle ontosta valssista (3) ulkoneviio päihin (1') kohdistuvat ulkoiset voimat ovat kohdistettavissa ja johon ontto valssi tukeutuu sen ja poikittaisakselin väliseen välitilaan muodostetussa, syöttöjohdolla varustetussa kammiossa (12) olevan painenesteen välityksellä, joka kammio (12) on jaettu osiin poikittaisakseliin (1) sijoitetun tiivistyslaitteen välityksellä, joka käsittää poikittaisakselia (1) ja onttoa valssia (3) pitkin, valssin vaikutustason molemmille sivuille ulottuvat listamaiset pitkittäistiivisteet ja poikittaisakselia ja onttoa valssia pitkin kammion toisiinsa nähden vastakkaisiin päihin sovitetut päätepoikittaistiivisteet (9, 9'), tunnettu siitä, että päätepoikittaistiiviste (9, 9') on muodostettu rako-tiivisteeksi, jonka raon pinnat (17, 19; 37, 39) ovat pidettävissä sopivan tarkkuusvierintälaakein (14, 34) avulla välin päässä toisistaan, riippumatta poikittaisakselin (1) ja onton valssin (3) taipumista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valssi, tunnettu siitä, että rako on pienempi kuin 0,1 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen valssi, tunnettu siitä, että raon pinnat (17, 19) ovat tasomaiset ja kulkevat säteittäisesti ja että päätetiiviste (9) käsittää tarkkuusaksi-aalilaakerin (14), jonka toisessa poikittaisakselin (1) kanssa pyörivästi yhdistetyssä ja siihen nähden tiivistetyssä, mutta vähän aksiaalisesti ja säteittäisesti siirrettävässä laakerinren-kassa (21) on toinen raon pinta (19) ja jonka toisessa laakerin-renkaassa (15), joka on yhdistetty kiinteästi onton valssin (3) kanssa ja on tiivistetty siihen nähden, on toinen rakopinta (17). 9 69914

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valssi, tunnettu siitä, että toinen laakerinrengas käsittää säteislaipan (22), jossa on aksiaalinen nokka (23), jonka aksiaalinen otsasivu muodostaa toisen raon pinnan (19) ja jonka aksiaalisen nokan (23) puoleinen sivupinta (24) muodostaa vierintäkappaleiden (18) juoksupinnan.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valssi, tunnettu siitä, että aksiaalinen nokka (23) ja raon pinta (19) on sovitettu säteittäisesti vierintäkappaleiden (18) ulkopuolelle.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen valssi, tunnettu siitä, että on järjestetty aksiaaliset puristusjouset (26), joiden välityksellä laakerinrenkaat (15, 21) ovat painettavissa vastatusten.

7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen valssi, tunnettu siitä, että raon pinnat (37, 39) ovat lieriömäiset ja että pääte-poikittaistiiviste (9') käsittää tarkkuussäteisvierintälaakerin (34), jonka toisessa, poikittaispääakselin (1) kanssa pyörivästi yhdistetyssä ja siihen nähden tiivistetyssä, mutta vähän aksiaa-lisesti ja säteittäisesti siirtyvässä laakerinrenkaassa (35) on raon pinta (37) ja jonka toinen laakerinrengas (31) on yhdistetty kiinteästi onton valssin (3) kanssa ja tiivistetty siihen nähden sekä kannattaa raon pintaa (39).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen valssi, tunnettu siitä, että toinen laakerinrengas käsittää säteislaipan (32), jonka kehäpinta muodostaa toisen raon pinnan (39) ja kannattaa aksiaalista nokkaa (33), jonka säteittäisen laipan (32) puoleinen kehäpinta (34') muodostaa juoksupinnan vierintäkappaleille (18).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen valssi, tunnettu siitä, että säteislaippa (32) ja raon pinta (33) on sovitettu aksiaalisesti vierintäkappaleiden (18) sisäpuolelle. 6991 4