FI98322C

FI98322C - Pyörivän rummun käyttöjärjestelmä

Info

Publication number: FI98322C
Application number: FI942515A
Authority: FI
Inventors: Antti Tohkala; Arvo Jonkka; Pauli Vienola
Original assignee: Sunds Defibrator Woodhandling
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1997-05-26
Also published as: FI98322B; US5660076A; FI942515A0; FI942515A7

Description

x 98322

Pyörivän rummun käyttöjärjestelmä Tämä keksintö koskee pyörivän rummun käyttöjärjestelmää, jossa rumpu on kannatettu joustavilla pyörillä, esimerkiksi kumipyörillä.

5 Keksintö käsittelee laitteistoa, jolla voidaan pyörittää rumpua, jonka keskiö suorittaa jatkuvasti huomattavaa liikettä. Tällaiset rummut ovat yleensä kumipyöräkannatteisia ja niitä käytetään paljon mm. sellupuun kuorintaan.

Nykyään käytetään kyseisiä rumpuja kumipyörien kitkavedol-10 la tai ketjukäytöllä. Tällöin voi joustavien pyörien päällä lepäävä pyörivä rumpuosa suorittaa käytöstä ja kannatuksen joustosta syntyneen heiluntaliikkeen. Rummun pyöritys kumi-pyörien avulla vaatii monta vetävää pyörää, vaihdelaatikkoa ja sähkömoottoria. Kitkavetoinen käyttöjärjestelmä on täten 15 monimutkainen ja kallis. Lisäksi muodostuu käyttötehoa siir täville kumipyörille huomattava lisäkuorma, joka vähentää niiden elinikää. Ketjukäytön haitta on se, että jättimäiset kalliit ketjupyörät vaativat vielä hyvin järeän kuluvan te-hons i irtoketj un.

20 Keksinnön mukaiselle käyttöjärjestelmälle on tunnusomaista se, että käyttöjärjestelmä käsittää sinänsä tunnetun hammas-pyöräkäytön, johon kuuluu rumpua ympäröivä hammaskehä ja tämän kanssa kosketuksessa oleva käyttävä hammaspyörä; 25 että käyttävä hammaspyörä on kannatettu liikkuvalle alus talle; että rumpu on varustettu sitä ympäröivällä seurantakehällä ja tätä vasten vierivällä, käyttävän hammaspyörän kanssa samankeskisellä ja samalle alustalle kannatetulla seurantapyö-30 rällä; että seurantakehän ja seurantapyörän ulkohalkaisijoiden summa on yhtä suuri kuin hammaskehän ja käyttävän hammaspyörän jakohalkaisijoiden summa; ja että seurantapyörä on painettavissa seurantakehää vasten 35 seurantapyörän ja seurantakehän välisen vierintäkosketuksen säilyttämiseksi ja hammaskehän ja käyttävän hammaspyörän oikean hammasvälin säilyttämiseksi rummun keskiön liikkuessa.

Keksinnön mukainen järjestelmä mahdollistaa hyväksi todetun hammaspyöräkäytön hyödyntämisen myös kumipyörärummun pyö- 2 98322 rittämiseen. Keksinnön mukainen laitteisto perustuu siihen, että käytetty hammaskehä ja käyttävä hammaspyörä varustetaan jakoympyröiden kokoisella seurantakehällä ja -pyörällä, joita painetaan vastakkain riittävällä voimalla niin, että niiden 5 välinen vierintäkosketus säilyy. Seurantakehä ja -pyörä voi daan myös valmistaa jakoympyröistä poikkeavilla halkaisijoilla, jolloin seurantakehän ja -pyörän halkaisijoiden summan pitää vastata hammaskehän ja -pyörän jakoympyröiden summaa. Tällöin pitää seurantapyörä varustaa laakerilla, joka sallii 10 kierroslukueron sen rinnalla olevaan hammaspyörään nähden.

Keksintöä ja sen yksityiskohtia selostetaan lähemmin seu-raavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kumipyörärummun poikkileikkausta, kuvio 2 esittää osaa rummusta ja keksinnön mukaista käyt-15 töjärjestelmää rummun sivulta katsottuna, kuvio 3 esittää käyttöjärjestelmää katsottuna rummun pituussuunnassa, kuvio 4 esittää pitkittäisleikkauksena ja suuremmassa koossa järjestelmää, jolla seurantapyörä on laakeroitu, ja 20 kuvio 5 esittää painovoimalla toimivaa käyttöä rummun pää dystä katsottuna.

Kuviossa 1 esitetyssä kumipyörärummussa vaippa 1 on varustettu sitä ympäröivällä hammaskehällä 2 ja kannattavilla kumipyörillä 3 ja 3'. Rumpua pyörittää hammaskehän 2 välityk-25 sellä käyttävä hammaspyörä 4.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen käyttöjärjestelmä. Rummun pyörivälle vaipalle 1 on asennettu käytetty hammaskehä 2 ja sen rinnalle iso seurantapyörä eli seurantakehä 5, jonka ulkohalkaisija D2 on täsmälleen sama kuin hammaske-30 hän 2 jakohalkaisija.

Käyttöakseli 9 on varustettu kahdella laakerilla 8, näiden välissä olevalla hammaspyörällä 4 ja akselille kannatetulla pienellä seurantapyörällä 6. Käyttöakselisto on asennettu liikkuvalle alustalle 10 ja sitä pyörittää moottori käyttö-35 vaihteen 12 välityksellä. Seurantapyörän 6 ulkohalkaisi ja on yhtä suuri kuin käyttävän hammaspyörän 4 jakohalkaisija. Joustoelementit 11 painavat alustan 10, laakerien 8 ja akselin 9 välityksellä pientä seurantapyörää 6 vasten suurta seu-rantakehää 5.

3 98322

Kumipyöriä 3, joita on rummun koon mukaan 16 - 128 kpl, kannatetaan kahdessa jonossa telineillä 7, jotka ovat perustuksella 13. Kuvion 2 mukaan ilmenee selvästi, että kumipyörien 3 nuolella A osoitettua joustoa vastaavan jouston pitää 5 syntyä joustoelementeissä 11 rakenteiden välityssuhteiden mu kaisina nuolen D osoittamana liikkeenä.

Kuviossa 3 nähdään, että joustoelementti 11 lepää vasten perustusta 13 ja painaa ylöspäin liikkuvaa alustaa 10, joka on nivelkiinnityksellä 19 sidottu korvakkeeseen 16. Liikkuva io alusta 10 painaa laakerien 8 avulla akselia 9 ja sille asennettua pientä seurantapyörää 6 vasten rummun vaippaan kiinnitettyä seurantakehää 5. Koska seurantakehän 5 ja seurantapyö-rän 6 yhteenlasketut halkaisijat ovat yhtä suuret kuin vastaavien hammaspyörien 2 ja 4 yhteenlasketut jakohalkaisijät, 15 säilyy käytön aikana oikea hammaskosketus. Kun rumpu liikkuu kuvion 3 mukaan suuntaan A, suorittaa liikkuva peti 10 nuolen C mukaisen ja joustava alusta 11 nuolen D mukaisen liikkeen.

Joustavalle alustalle 10 voidaan myös kannattaa akselin 9 välityksellä koko käyttövaihde 12 ja sitä käyttävä sähkömoot-20 tori 18. Vaihde 12 on lisäksi tuettu perustukseen 13 ankku- rointituella 15, jonka yläpää on kiinnitetty niveltyvästi vaihteeseen. Kuvion 3 mukaisella järjestelmällä on etuna, että rummun l pyöriessä suuntaan S-,^ (käyttövaihde 12 on sijoitettu rummun laskevalle puolelle) syntyy käyttövaihteen 25 12 ja perustan 13 väliseen ankkurointitukeen 15 puristava voima PA, joka pienentää joustoelementin 11 kuormitusta ja lisää seurantakehän 5 ja seurantapyörän 6 vierintäpainetta, jota hammaspyörien 2 ja 4 välinen ryntövoima PR2 vähentää siirrettävän tehon suhteessa. Koska ankkurointivoima PA li-30 sääntyy tehon mukana, voidaan rakentaa laitteisto, jolla seu- rantapyorien 5 ja 6 kosketuspaine on lähes vakio.

Kun rumpu 1 pyörii suuntaan S2 (käyttövaihde 12 on rummun nousevalla puolella), vaikuttaa voima PA ylöspäin ja ankkurointitukeen 15 syntyy vetojännitys, joka tuo joustoelemen-35 tille 11 lisäkuormituksen vääntömomentin lisääntyessä. Ku viosta 3 voidaan todeta, että ryntövoiman PR1 etäisyys nivelestä 19 on pieni, ja täten on sen vähentävä vaikutus seuran-tapyörien 5 ja 6 vierintäpaineeseen vähäinen.

4 98322

Rakentamalla kuvion 3 mukainen järjestelmä niin, että vaihde 12 on asennettu kokonaan liikkuvalle alustalle 10, ja siirtämällä nivel 19 kohtaan 19' eli ryntövoiman PR1 vaiku-tussuoralle syntyy rakenne, jolloin käyttötehon muutos ei 5 huomattavasti vaikuta seurantapyörien vierintäpaineeseen.

Kuvion 2 mukainen iso seurantakehä 5 on usein kalliimpi kuin laakeroitu pieni seurantapyörä 6'. Täten on kuvion 4 mukainen järjestelmä usein paras ratkaisu. Tällöin on kuvion 4 mukaan valmistettu ison hammaskehän 2 yhteyteen ison seulo rantakehän vierintäpinta 5' ja vetävään hammaspyörään 4 on liitetty kehälaakeri 6', joka muodostaa pienen seurantapyö-rän.

Sijoittamalla vetävä hammaspyörä kuvion 5 mukaan hyvin ylös rummun 1 nousevalle puolelle voidaan käyttöjärjestelmä 15 tehdä yksinkertaisesti ilman joustavaa elementtiä. Tällöin tarvittava vierintäpyörien esikuormituspaine syntyy liikkuvalle petille 10 sijoitettujen osien eli laakerien 8, hammaspyörän 4, kehälaakerin 6' ja akselin 9 sekä liikkuvan petin 10 yhteispainosta PG ja momenttietäisyydestä Mx. Käyttötehon 20 lisääntyessä antaa ryntövoiman etäisyys M2 niveltapista 19 lisääntyvän seurantapyörien 5' ja 6' vierintäpaineen. Voimien pc ja PR1 vaikutus vierintäpaineeseen on suhteessa ΜΧ:Μ3 ja M2:M3, jolloin M3 on vierintäpintojen 5' ja 6' välisen kosketuskohdan ja niveltapin 19 välinen pystysuora etäisyys.

25 Käytännössä voi ryntövoiman PR1 suunta vaihdella valmis- tusepätarkkuuksista johtuen. Tästä johtuen pitää vierintäpai-netta lisäävä momenttietäisyys M2 valita niin suureksi, että se aina on suurempi kuin nolla, jolloin varmistetaan hyvä hammaspyörävälitys.

30 Keksinnön mukaisen järjestelmän yksityiskohtainen suunnit telu on riippuvainen siitä, mitkä ovat järjestelmän päätavoitteet. Tällöin pitää huomioida vierintäpintojen kuormitus-kyky, joustoelementtien voima, ankkurointivoima, vaihteen koko, ryntövoiman suunta ja siirrettävän momentin vaihtelu.

Claims

1. Pyörivän rummun (1) käyttöjärjestelmä, jossa rumpu on kannatettu joustavilla pyörillä, esimerkiksi kumipyörillä (3, 3'), tunnettu siitä, 5 että käyttöjärjestelmä käsittää sinänsä tunnetun hammas- pyöräkäytön, johon kuuluu rumpua (1) ympäröivä hammaskehä (2) ja tämän kanssa kosketuksessa oleva käyttävä hammaspyörä (4); että käyttävä hammaspyörä on kannatettu liikkuvalle alustalle (10) ; 10 että rumpu (1) on varustettu sitä ympäröivällä seurantake- hällä (5) ja tätä vasten vierivällä, käyttävän hammaspyörän kanssa samankeskisellä ja samalle alustalle (10) kannatetulla seurantapyörällä (6); että seurantakehän (5) ja seurantapyörän (6) ulkohalkaisi- 15 joiden (D2 ja Dj) summa on yhtä suuri kuin hammaskehän (2) ja käyttävän hammaspyörän (4) jakohalkaisijoiden summa; ja että seurantapyörä (6) on painettavissa seurantakehää (5) vasten seurantapyörän ja seurantakehän välisen vierintäkoske-tuksen säilyttämiseksi ja hammaskehän (2) ja käyttävän ham- 20 maspyörän (4) oikean hammasvälin säilyttämiseksi rummun (1) keskiön liikkuessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että seurantakehän (5) ulkohalkaisija (D2) on yhtä suuri kuin hammaskehän (2) jakohalkaisija ja seuranta- 25 pyörän (6) ulkohalkaisija (Dj) on yhtä suuri kuin käyttävän hammaspyörän (4) jakohalkaisija, ja että seurantapyörä (6) on kiinteästi liitetty käyttävään hammaspyörään (4).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että seurantakehän (5') ulkohalkaisija (D'2) 30 poikkeaa hammaskehän (2) jakohalkaisijasta (D2) ja seuranta- pyörän (6') ulkohalkaisija (D'j) poikkeaa käyttävän hammaspyörän (4) jakohalkaisijasta (Dj), ja että seurantapyörä (6') on laakeroitu käyttöakselille (9) siten, että sen kierrosluku voi poiketa käyttävän hammaspyörän (4) kierrosluvusta.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen käyttöjärjes telmä, tunnettu siitä, että liikkuva kannatusalusta (10) on kannatettu perustukseen (13) rummun pituussuuntaisen nivelen (19) ympäri kääntyvästi. 98322 6

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että liikkuva kannatusalusta (10) on kannatettu joustavan elementin (11) avulla, joka painaa seu-rantapyörää (6) seurantakehää (5) vasten.

5 98322

6. Patenttivaatimuksen 4 ja 5 mukainen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että sen käyttökoneisto (12, 18) on kannatettu samalle joustavalla elementillä (11) kannatetulle liikkuvalle alustalle (10) kuin käyttävä hammaspyörä (4), joka sijaitsee rummun (1) laskevalla puolella, ja että käyttökoneis-10 to (12, 18) on tuettu perustukseen (13) käyttökoneiston ja perustuksen välille niveltyvästi kiinnitetyllä ankkurointi-tuella (15), jolloin ankkurointitukeen (15) syntynyt puristusjännitys nostaa käyttökoneistoa (12, 18) ylöspäin ja lisää seurantapyörien (5, 6) välistä pintapainetta, kun hammaspyö-15 rien (2, 4) välinen ryntövoima vähentäen sitä, jolloin jär jestelmällä saavutetaan käyttötehosta riippumaton joustoele-mentin (11) kuormitus.

7. Patenttivaatimuksen 4 ja 5 mukainen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että käyttävä hammaspyörä (4) sijaitsee rum-20 mun (1) nousevalla puolella ja että liikkuvan kannatusalustan (10) nivel (19') sijaitsee ryntövoiman PR2 vaikutussuoralla niin, että ryntövoima ei muuta joustavan elementin (11) antamaa seurantakehän (5) ja seurantapyörän (6) välistä vierintä-painetta.

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttöjärjestelmä, tun nettu siitä, että seurantapyörää (6') painetaan seurantakehää (57) vasten painovoiman ((PG) avulla.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että käyttävä hammaspyörä (4) sijaitsee rummun 30 (1) nousevalla puolella, ja että liikkuvan kannatusalustan (10) nivelkohta (19) sijaitsee siten, että alustan (10) ja sillä kannatettujen osien (8, 4, 6' ja 9) painon (PG) sekä painon ja nivelkohdan (19) välisen momenttietäisyyden (Mx) avulla seurantapyörille (57, 6') syntyy vierintäpaine, joka 35 säilyy muuttumattomana nivelkohdan (19) ollessa ryntövoiman (PRi) vaikutussuoralla tai lisääntyy käyttötehon sekä ryntövoiman ja nivelkohdan (19) välisen momenttietäisyyden (M2) ja seurantapyörien (57 ja 67) välisen kosketuskohdan ja nivel-kohdan (19) välisen pystysuoran etäisyyden (M3) suhteessa. 7 98322