FI12166U1 - Kuiturainakoneen kuivatussylinteri - Google Patents

Description

KUITURAINAKONEEN KUIVATUSSYLINTERI

Keksinnön kohteena on kuiturainakoneen kuivatussylinteri, jossa oleva teräksinen vaippa on tuettu päätykappaleella, ja vaippa on kiinnitetty hitsiliitoksella.

Kuiturainakoneen kuivatusosalla kuivatussylintereitä lämmitetään paineistetulla höyryllä. Valuraudan lisäksi kuivatussylintereitä valmistetaan myös teräksestä, joka on valurautaa lujempaa. Tällöin vaipan seinämästä voidaan tehdä ohuempi kuin valuraudasta valmistamalla. Samalla kuivatussylinteristä tulee huomattavasti kevyempi kuin valurautaisesta. Siten voidaan käyttää aikaisempaa kevyempää rungostoa. Lisäksi teräksen lämmönjohta-vuus on 10 - 30 % parempi kuin valuraudalla. Tällöin samalla höyrynpaineella saavutetaan aikaisempaa korkeampi vaipan pinta-lämpötila ja siten valurautasylinteriä suurempi kuivatusteho. Kuivatustehon lisäyksestä huolimatta kuivatusosa pysyy rakenteeltaan lähes muuttumattomana ja vaatii yhtä suuren tilan kuin ennenkin. Teräksinen vaippa on tuettu päätykappaleella kuivatus-sylinterin kummastakin päästä.

Tunnetussa kuivatussylinterissä teräksinen vaippa on kiinnitetty päätykappaleeseen hitsiliitoksella ja jännitysten vähentämiseksi päätykappaleessa voi olla kevennysura. Käytännössä kukin pääty-kappale hitsataan suoraan lieriömäiseen vaippaan. Kevennysura mahdollistaa itse hitsaamisen lisäksi myös hitsiliitoksen tarkastuksen.

Mikäli kuivatussylinterin lieriömäinen vaippa vaatii sisäpuolista työstöä, on työstö tehtävä ennen päätykappaleen hitsaamista vaippaan. Lisäksi päätykappaleen kiinnittämisen jälkeen hitsi-liitoksen koneistaminen kuivatussylinterin sisältä on mahdotonta. Hitsiliitos on myös lämpökäsiteltävä, mikä edellyttää sopivaa ammattitaitoa ja laitteistoa. Tekniikan tasossa tämä on umpinaisen ja massiivisen päätykappaleen vuoksi aikaa vievää. Samalla lämpökäsittely ja hitsiliitoksen tarkastaminen pidentä- vät valmistuksen läpimenoaikaa. Lämpökäsittely itsessään lisää kuivatussylinterin muodonmuutosriskiä ja mahdollista tarvetta sisäpuolen koneistukselle.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen kuiturainako-neen kuivatussylinteri, joka on entistä kestävämpi sekä aikaisempaa yksinkertaisempi ja nopeampi valmistaa. Tämän keksinnön mukaisen kuivatussylinterin tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista suojavaatimuksista. Keksinnön mukaisessa kuivatussy-linterissä teräksinen vaippa voidaan valmistaa, hitsata, jälki-käsitellä ja tarkistaa ennen päätykappaleen kiinnittämistä. Lisäksi erilaisia päätykappaleita voidaan käyttää. Myös valu-rautaiset vaipat voidaan korvata teräksisillä vaipoilla muun kuivatussylinterin rakenteen pysyessä muuttumattomana. Sovelluksesta riippumatta päätykappale voidaan myöhemmin irrottaa hitsiliitosta rikkomatta.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa

Kuva la esittää tunnetun tekniikan mukaisen kuivatussylinterin päädyn halkileikattuna,

Kuva Ib esittää osasuurennoksen kuvasta la,

Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen kuivatussylinterin ensimmäisen sovelluksen,

Kuva 3 esittää keksinnön mukaisen kuivatussylinterin toisen sovelluksen.

Kuvassa la esitetään tunnetun tekniikan mukainen kuiturainako-neen kuivatussylinteri 10, tarkemmin sanottuna kuivatussylinterin 10 toinen pää. Kuivatussylinterissä 10 on teräksinen vaippa 11, joka on tuettu päätykappaleella 12. Tässä päätykappale on koneistettu levymateriaalista ja päätykappaleessa on lisäksi köysiura 13. Päätykappale voi olla myös teräksinen valukappale, mutta keksinnössä voi olla myös valurautaa. Esitetyssä sovelluk- sessa vaipan vahvuus on 20 mm, jolloin höyryn lämpö siirtyy tehokkaasti ohuen teräksisen vaipan läpi kuiturainaan. Päätykappaleessa 12 on pultein kiinnitetty ontto ulokeakseli 14 laakerointia varten. Ulokeakselin onttous mahdollistaa höyryn johtamisen kuivatussylinteriin ja vastaavasti lauhteen poistamisen kuivatussylinteristä.

Huoltotoimenpiteitä varten kuivatussylinteriin kuuluu miesluuk-ku. Tällöin kuivatussylinterin sisällä voidaan käydä tekemässä huoltotoimenpiteitä, kuten esimerkiksi sifonin korkeussäätöä. Kuvan la päätykappaleeseen 12 kuuluu kaksi miesluukkua 15, jotka on asetettu kuivatussylinterin 10 pyörimisakselin 16 suhteen symmetrisesti. Tällöin päätykappaleesta poistettujen osien vaikutukset kuivatussylinterin tasapainoon kompensoituvat.

Kuvassa Ib ilmenee myös päätykappaleeseen 12 koneistettu keven-nysura 17. Kevennysura 17 tehdään niin syväksi, että vaipan 11 ja päätykappaleen 12 välinen hitsiliitos 18 on mahdollista hitsata ja samalla varmistaa hitsiliitoksen dynaaminen kestävyys. Itse vaippa on ohut ja se voidaan valmistaa taivutetusta teräslevykappaleesta, joita voi olla esimerkiksi yhdestä neljään kappaletta.

Kuvissa 2 ja 3 esitetyissä keksinnön mukaisissa kuiturainakoneen kuivatussylintereissä oleva teräksinen vaippa 11 on siis tuettu päätykappaleella 12. Lisäksi vaippa 11 on kiinnitetty hitsiliitoksella 18 keksinnön mukaiseen jatkeeseen 19. Toisin sanoen keksinnössä vaipan 11 ja päätykappaleen 12 välissä on jatke 19. Tällöin edellä mainittu hitsiliitos 18 on jatkeen 19 ja vaipan 11 välillä. Jatkeella saavutetaan monia etuja kuivatussylinterin rakenteeseen ja erityisesti valmistukseen. Jatkeen ansiosta hitsiliitoksen paikka saadaan riittävän etäälle päätykappaleesta, mikä helpottaa niin hitsausta kuin lämpökäsittelyä ja lopulta tarkastusta. Hitsaus on mahdollista vaipan molemmin puolin, jolloin käytössä on entistä suurempi valikoima erilaisia hitsirakenteita. Lisäksi jatkeella saadaan hitsiliitokselle etäisyyttä päätykappaleeseen, mikä lisää dynaamista kestävyyttä. Tarvittaessa vaipan sisäpintaa voidaan koneistaa, kuten sisäsor-vata hitsaamisen ja lämpökäsittelyn jälkeenkin.

Toinen etu on päätykappaleen kiinnittäminen. Esitetyssä sovelluksessa jatkeen 19 ja päätykappaleen 12 välissä on pulttiliitos 20. Yksi pultti 21 esitetään kuvassa 3. Päätykappaleessa 12 on lisäksi jatkeen 19 mukainen uurre 22, jolloin liitos keskittyy itsestään. Samalla osa kuormituksesta välittyy vaipasta pääty-kappaleeseen kuormittamatta pulttiliitosta.

Toisaalta jatkeen 19 ja päätykappaleen 12 välissä voi olla pelkkä puristussovite. Tällöin päätykappaleen muodonmuutokset välittyvät puristussovitteen ansiosta vaippaan hitsattuun jatkeeseen pulttiliitoksen sijaan.

Kuvien 2 ja 3 sovelluksissa käytetään pulttiliitosta 20, jota varten jatkeeseen 19 kuuluu paksunnos 23. Paksunnos on kiinteä osa jatketta, joka ulkopinnaltaan vastaan vaipan muotoa, mutta sisäpinnaltaan on muotoiltu juohevasti lovivaikutuksen minimoimiseksi. Jatke muotoillaan ja mitoitetaan vaipan ja päätykappaleen mukaisesti. Yleisemmin sanottuna jatke on vapaasti muotoiltavissa tarpeen mukaan. Käytännössä jatke voi olla levyrakenne, tae tai teräsvalu. Tällöin kuhunkin sovellukseen ja positioon voidaan valita sopiva jatke itse vaipan ollessa yleismallinen.

Kuvan 2 sovelluksessa jatke 19 on ohut, jolloin hitsiliitos 18 on helppo hitsata. Samalla jatkeesta huolimatta vaipan 11 sisäpintaa voidaan koneistaa. Tässä tapauksessa päätykappale 12 tulee jatkeen 19 päätyyn. Kuvan 3 sovelluksessa on edellistä paksumpi paksunnos 23 ja päätykappale 12 tulee jatkeen 19 sisään. Tällöin jatkeen vaikutus kuivatussylinterin pituuteen on vähäinen ja jatkeen ja päätykappaleen välissä voidaan käyttää puristussovitetta. Lisäksi paksunnokseen 23 kuuluu kevennysura 17, mikä antaa kuivatussylinterille lisää pituutta höyryn vaikuttaa kuivattavaan kuiturainaan samoilla kuivatussylinterin ulkomitoilla. Tällöin voidaan kuivata hieman leveämpää kuiturai-naa kuin aikaisemmin.

Edellä kuvattu keksinnön mukainen jatke nopeuttaa ja helpottaa teräsvaippaisen kuivatussylinterin valmistettavuutta. Jatke mahdollistaa vaipan sisäpuolisen koneistuksen hitsauksen ja lämpökäsittelyn jälkeen. Siten valmistus vastaa normaalia valurautaisen kuivatussylinterin vaipan valmistusketjua. Lisäksi päätykappale tai ulokeakseli tai molemmat on vaihdettavissa pulttiliitoksen ansiosta. Jatkeesta huolimatta kuivatussylinterin tehollinen kuivatusleveys säilyy ennallaan. Lisäksi vanhan valurautaisen kuivatussylinterin vaippa on korvattavissa teräksisellä vaipalla ja jatkeella hyödyntäen olemassa olevat pääty-kappaleet ja ulokeakselit. Päätykappaleet voivat olla levystä työstettyjä tai valukappaleita.

Molemmissa sovelluksissa jatke 19 on edullisesti pidempi kuin tekniikan tason hitsatun päätykappaleen materiaalivahvuus, jolloin hitsiliitos saadaan riittävän etäälle päätykappaleesta tinkimättä kuivatusleveydestä. Kuvan 2 sovelluksessa päätykappale 12 on vaipan 11 jatkeena kiinnitettynä pulttiliitoksella 20 jatkeeseen 19. Pulttiliitos vastaa siten valurautaista kuivatus-sylinteriä. Tällöin keksinnön mukaisella jatkeella ja teräksisellä vaipalla voidaan korvata valurautainen kuivatussylinteri tai pelkkä vaippa, jossa on pulteilla kiinnitetty päätykappale. Käytännössä tällöin valurautainen kuivatussylinterin vaippa korvataan teräksisellä vaipalla. Siten koneuusinnoissa voidaan hyödyntää aikaisempia rakenteita ja samalla saada lisää kuiva-tustehoa.

Kuvan 3 sovelluksessa jatkeeseen 19 kuuluu kevennysura 17. Tällöin vältetään tehollinen kuivatusleveyden kaventuminen verrattuna vaippaan hitsattuun päätykappaleeseen. Toisin sanoen päätykappale ei pidennä kuivatussylinteriä. Keksinnön mukaisella rakenteella voidaan siten korvata terässylinteri, jossa on hitsaamalla kiinnitetty päätykappale.

Uudenlaisen rakenteen ansiosta pelkkä vaippa on ostettavissa alihankintana valmiiksi sisältä koneistettuna. Vaippa voi olla myös ostettaessa jatkeella varustettu ja valmis kokoonpantavaksi. Myös hitsiliitos voidaan lämpökäsitellä ja tarkistaa ennen päätykappaleen kiinnittämistä. Tarvittaessa hitsiliitosta voidaan koneistaa ennen päätykappaleen kiinnittämistä.

Jatke yhdessä pulttiliitoksen kanssa mahdollistaa vaipan koneistuksen ennen päätykappaleen kiinnitystä. Pulttiliitoksella vältetään myös mahdolliset muokkaumat ja muodonmuutokset, jotka ennen aiheutuivat hitsiliitoksesta ja sen lämpökäsittelystä. Jatkeella mahdollistuu kuivatussylinterin yksinkertainen rakenne, johon on helposti toteutettavissa myös miesluukku. Jatkeen avulla kuivatussylinterissä voidaan hyödyntää teräksen lujuus valurautaista vaippaa ohuempana seinämänä ja siten hoitaa yllättävästi päätykappaleen kiinnitys paksunnoksen muodostamaan olakkeeseen tai hartiaan pulteilla. Jatketta voidaan käyttää niin teräksisissä kuin valurautaakin olevien päätykappaleiden kanssa.

Claims (6)

SUOJAVAATIMUKSET

1. Fiberbanmaskins torkcylinder, där manteln (11) av stål stöds med ändstycken (12), och manteln (11) är fäst med svets-förband (18), kännetecknad av att det mellan manteln (11) och ändstycket (12) finns en förlängning (19), och svetsförbandet (18) finns mellan förlängningen (19) och manteln (11).

1. Kuiturainakoneen kuivatussylinteri, jossa oleva teräksinen vaippa (11) on tuettu päätykappaleella (12), ja vaippa (11) on kiinnitetty hitsiliitoksella (18), tunnettu siitä, että vaipan (11) ja päätykappaleen (12) välissä on jatke (19), ja hitsiliitos (18) on jatkeen (19) ja vaipan (11) välillä.

2. Torkcylinder enligt skyddskrav 1, kännetecknad av att det mellan förlängningen (19) och ändstycket (12) finns ett bult-förband (20).

2. Suojavaatimuksen 1 mukainen kuivatussylinteri, tunnettu siitä, että jatkeen (19) ja päätykappaleen (12) välissä on pulttiliitos (20).

3. Torkcylinder enligt skyddskrav 1 eller 2, kännetecknad av att det mellan förlängningen (19) och ändstycket (12) finns en presspassning.

3. Suojavaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuivatussylinteri, tunnettu siitä, että jatkeen (19) ja päätykappaleen (12) välissä on puristussovite.

4. Torkcylinder enligt skyddskrav 2 eller 3, kännetecknad av att förlängningen (19) innefattar en kantvulst (23) för bultförbandet (20) .

4. Suojavaatimuksen 2 tai 3 mukainen kuivatussylinteri, tunnettu siitä, että jatkeeseen (19) kuuluu paksunnos (23) pulttiliitosta (20) varten.

5. Torkcylinder enligt skyddskrav 4, kännetecknad av att kantvulsten (23) innefattar ett ursparingsspår (17).

5. Suojavaatimuksen 4 mukainen kuivatussylinteri, tunnettu siitä, että paksunnokseen (23) kuuluu kevennysura (17).

6. Jonkin suojavaatimuksen 1-5 mukainen kuivatussylinteri, tunnettu siitä, että jatke (19) on levyrakenne, tae tai teräsva-lu. SKYDDSKRAV

6. Torkcylinder enligt något av skyddskraven 1-5, kännetecknad av att förlängningen (19) är en skivkonstruktion, smide eller stålgjutgods.