Mehrmotorenantrieb für Papiermaschinen. Ursprünglich wurde der Antrieb von Pa piermaschinen mittels grosser Riemenscheiben, welche seitlich der Papiermaschine und par allel zu ihr angeordnet waren, verwirklicht. Mit zunehmender Geschwindigkeit der Papier maschinen erwies sich jedoch diese Lösung wegen mangelhafter Auswuchtung der Rie menscheiben und wegen Flatterns der Riemen als ungenügend.
Ausserdem erforderte eine solche Anordnung neben der Papiermaschine mehr Platz als die Maschine selbst, und sie machte es sehr schwierig, ja geradezu gefähr lich, zwecks Instandhaltung und Putzens der Maschine sowie der Riemen und dergleichen, auf der Triebseite sich der Maschine zu nä hern.
Daher ist diese Antriebsart nach und nach verlassen und durch eine ersetzt worden, die eine zur Maschine parallel angebrachte Welle aufwies, auf welche den einzelnen anzutrei benden Teilen der Maschine entsprechende Riemenscheiben aufgekeilt wurden. Von diesen Antriebsscheiben wurde die Bewegung mittels Riemen auf rechtwinklige Getriebevorgelege übertragen und von diesen dann unmittelbar auf die einzelnen Gruppen der Maschine. Da bei wurde anfänglich die Längswelle im Ma schinensaal selbst, und zwar oben, angeordnet.
Später, als man anfing, die Maschinen zwecks Entwicklung der Filzlängen zu unterkellern, benutzte man diesen Raum gleichzeitig zur Unterbringung der Längswelle der Transmis- sion, wobei die Riemen durch im Fussboden angebrachte Öffnungen in den Maschinensaal geführt wurden, um dort die Getriebevorgelege zu betätigen.
Die bei diesen zwei Antriebsarten verwen deten Scheiben waren leicht konisch und ziemlich breit, so dass man durch Verschieben der Riemen die Geschwindigkeit haarscharf genau regeln konnte. Beiden haften jedoch die den Riementransmissionen eigenen Fehler an, nämlich: veränderliche Dehnung der Rie men, nicht gleichmässiger Schlupf derselben und mit dem Zustand der Umgebung wech selndes Betragen. All das trug dazu bei, die vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnisse unstet zu machen und bedingte zudem nicht unerhebliche Nachteile bei Schnelläufern.
Man verfiel daher darauf, die Riemen aus zumerzen und jeden Teil der Papiermaschine mittels eines eigenen Elektromotors anzutrei ben. Ein Steuerantrieb, der mechanisch oder elektrisch sein kann, bestimmt für jeden Mo tor die Geschwindigkeit, mit der er arbeiten soll. Jede dieser Geschwindigkeiten wird mit der vom Motor tatsächlich eingehaltenen, ver mittels eines mechanischen oder elektrischen Differentials verglichen; falls die beiden Ge schwindigkeiten nicht gleich sind, dient deren Unterschied dazu, eine Vorrichtung zu betä tigen, welche die Geschwindigkeit des Motors regelt.
Um die wegen der Schrumpfung des Papiers notwendigen kleinen Unterschiede in der Geschwindigkeit zwischen den einzelnen Teilen der Papiermaschine herbeizuführen, wird die Geschwindigkeit des Steuerantriebes dem Differential vermittels zweier kleiner Kegelscheiben und eines Riemens übermittelt; die Lage des Riemens auf den Scheiben wird jeweils den Umständen gemäss verändert.
Solche Antriebssysteme mit elektrischen Motoren haben bessere Ergebnisse gezeitigt als die Riemenantriebe; sie sind jedoch von ver wickelter Bauart und kostspielig. Auch ist die Instandhaltung mühsam und schwierig, da sie besonders geschultes Personal erfordern, das in Papierfabriken selten zur Verfügung steht. Ausserdem ist die Feuchtigkeit einer Papier fabrik nichts weniger als für die gute Er haltung und Lebensdauer einer so komplizier ten elektrischen Maschinerie geeignet.
Bekanntlich ist es erwünscht, neben der Möglichkeit, die Geschwindigkeit jeder ein zelnen Partie einer Papiermaschine aus Grün den der Sicherheit für die Bedienungsmann schaft oder aus andern, technischen Erfor dernissen um grössere Werte, und zwar ohne besondere Anforderung an die Genauigkeit der Einstellung, verändern zu können, auch die Geschwindigkeiten der einzelnen Partien innerhalb eines nicht allzu grossen Bereiches feiner einstellen zu können, um die Geschwin- digkeit jeder Partie dem in derselben jeweils gerade sich abspielenden Vorgang anzupassen.
Dabei hat eine gleichzeitige Änderung der Geschwindigkeit aller Partien der Maschine um den gleichen Betrag keinerlei praktischen Einfluss auf die Beschaffenheit des herzu stellenden Papiers, sofern die betreffende Änderung innerhalb ziemlich enger Grenzen gehalten wird.
Der Mehrmotorenantrieb für Papiermaschi nen gemäss der Erfindung weist wenigstens einen Druckerzeuger, der ein Strömungsmittel auf einen höheren Druck bringt, und Moto ren auf, denen das unter Druck befindliche Strömungsmittel durch Rohrleitungen für ihren Antrieb zuströmt. Dabei ist jedem Mo tor mindestens eine einstellbare Einrichtung zugeordnet, welche die Geschwindigkeit des betreffenden Motors stetig zu ändern ge stattet.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind verschiedene beispielsweise Ausführungsfor men des Erfindungsgegenstandes in verein- fachter Darstellungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt:
Fig.1 einen Mehrmotorenantrieb für eine Papiermaschine mit parallel geschalteten Mo toren, bei welcher unmittelbar in jede Lei tung, durch die das unter Druck befindliche Strömungsmittel dem zugeordneten Motor zu strömt, eine Einstelleinrichtung eingebaut ist, Fig. 2 einen Mehrmotorenantrieb für eine Papiermaschine mit in Reihe geschalteten Mo toren, wobei jedem dieser Motoren zwei By- passleitungen zugeordnet sind und in jede die ser Leitungen eine Einstelleinrichtung einge baut ist,
und ferner zeigt Fig. 3 einen ähnlichen Antrieb wie Fig. 2, bei dem jedoch noch eine Steuerwelle zur Ver kettung der Geschwindigkeit der verschie denen Motoren vorgesehen ist.
In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Bezugs zeichen belegt.
In Fig.1 bezeichnet 1 einen Druckerzeu ger, der z. B. als Flüssigkeitspumpe oder Gas kompressor ausgebildet sein und von einem nicht dargestellten Motor beliebiger Bauart angetrieben werden kann. Ferner bezeichnen 2, 3, 4 und 5 Rohrleitungen, in die ,das vom Druckerzeuger 1 auf höheren Druck gebrachte Strömungsmittel gefördert wird. Aus der Lei tung 2 gelangt das unter Druck befindliche Strömungsmittel durch Leitungen 3 in ein zelne Motoren 7 bzw. 8, 9, die es antreibt und die ihrerseits nicht veranschaulichte Teile einer Papiermaschine antreiben. Das aus den Motoren 7, 8, 9 austretende Strömungsmittel strömt durch.
Leitungen 4 und 5 in einen Behälter 12 ab, aus dem es vom Druckerzeu ger 1 angesaugt wird, um wieder auf einen höheren Druck gebracht zu werden.
In Reihe mit jedem der Motoren 7, 8 und 9 ist eine Einrichtüng 16 angeordnet, welche die durch den zugeordneten Motor fliessende Strömungsmittelmenge zu verändern gestattet. Jede dieser Einrichtungen ist so ausgebildet, dass sie entweder, ohne besondere Genauig keitsanforderungen zu erfüllen, die durch den zugeordneten Motor fliessende Strömungs- mittelmenge rasch um einen erheblichen Be- trag zu ändern gestattet (aus Sicherheitsgrün den hinsichtlich des Personals oder um andern Betriebsbedingungen entsprechen zu können),
oder dann die Strömungsmittelmenge inner halb eines kleineren Bereiches nur um einen geringen und genau einstellbaren Betrag zu ändern gestattet, zum Zwecke, die Geschwin digkeit des betreffenden Motors und damit diejenige des von diesem angetriebenen Ma schinenteils den jeweiligen Betriebsanforde rungen anpassen zu können.
Das Verstellen irgendeiner der Einrieh- tungen 16 beeinflusst allerdings in geringem Masse die Menge und den Druck des vom Druckerzeuger 1 geförderten Strömungsmit tels, indem dieser Druckerzeuger durch das betreffende Verstellen veranlasst wird, auf einem etwas andern Punkte seiner Charak teristik zu arbeiten, so dass auch die übrigen Motoren ihre Drehzahl etwas ändern. Diese Änderungen werden aber sehr klein sein, da ja durch die Verstellung einer Einrichtung 16 im Druckerzeuger 1 nur kleine Änderungen in der Förderung des Druckerzeugers 1 her vorgerufen werden können und diese Ände rungen sich zudem auf verschiedene Moto ren verteilen.
Es wird Fälle geben, in denen es zulässig ist, das Strömungsmittel unmittelbar aus der Leitung 5 in den Druckerzeu-er 1 gelangen zu lassen, so dass sich dann ohne Behälter 12 auskommen lässt. Der Druckerzeuger kann aber auch unmittelbar aus der Umgebung an saugen, in die das durch die Leitungen 4 und 5 abfliessende Druckmittel übertreten kann.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Mehrmotoren antrieb sind die Motoren 7, 8 und 9 in bezug auf die Strömung des unter Druck befind lichen Mittels hintereinandergeschaltet. 17, 6, 61 und 18 bezeichnen Leitungen für das Strö mungsmittel, und 10 und 11 sind Einrichtun gen, welche die durch die Leitungen 6 bzw. 61 fliessende Strömungsmittelmenge zu verän dern gestatten. Von diesen ermöglicht. z. B. die Einrichtung 10, die dureli dieselbe flie ssende Strömungsmittelmenge innerhalb eines nicht zu grossen Bereiches mit grosser Ge nauigkeit zu ändern.
Die Einrichtung 11 ge- stattet dagegen die durch dieselbe fliessende Strömungsmittelmenge rasch, jedoch ohne be sondere Genauigkeit, um einen grossen Betrag zu ändern.
Die Wirkungsweise des in Fig.2 darge stellten Mehrmotorenantriebes ist folgende: Der Druckerzeuger 1 bringt das Strö mungsmittel auf einen gewissen Druck, wor auf es den an diesen Druckerzeuger anschlie ssenden Teil der Rohrleitung 17 durchfliesst, um dann wenigstens zum Teil den Motor 7 zu durchströmen, den es antreibt. Das aus diesem Motor austretende Strömungsmittel ge langt durch ein weiteres Stück der Rohrlei tung 17 wenigstens zum Teil in den Motor 8, den es ebenfalls antreibt, und hierauf durch ein drittes Stück der Rohrleitung 17 wenig stens zum Teil in den Motor 9, um schliess lich durch die Rohrleitung 18 in den Sammel- behälter 12 abzufliessen.
Von den Einrichtungen 6 und 61, welche in die zu den zugeordneten Motoren 7, 8 und 9 parallel geschalteten Leitungen 10 bzw. 11 eingebaut sind, ist bei normalen Betriebsver hältnissen die Einrichtung 11 geschlossen imd die Einrichtung 10 offen. Folglich durchfliesst. von dem in die Leitung 17 geförderten Strö mungsmittel nur ein Teil desselben die Mo toren 7, 8 und 9, während der Rest durch die zugeordnete Leitung 6 und die Einrichtung 10 strömt..
Um daher die Geschwindigkeit irgend eines der Motoren 7, 8 und 9 zu ändern, ge nügt es, auf die zugeordnete Einrichtung 10 einzuwirken, wobei bei einer Verkleinerung der sie durchfliessenden Strömungsmittel menge die durch den zugeordneten Motor 7 bzw. 8, 9 strömende Menge vergrössert wird. Ein Verstellen der Einrichtung 11, mit deren Hilfe sich eine grosse und rasche Änderung der sie durchströmenden Menge erreichen lässt, wird nur für besondere Fälle in Be tracht gezogen, z. B. dann, wenn zum Schutze des Personals eine plötzliche Abstellung des der betreffenden Einrichtung zugeordneten Motors erforderlich ist, oder wenn der zuge ordnete Teil der Maschine in Gang zu setzen ist.
Um in einem solchen Falle rasch den in Frage kommenden Teil der Maschine still- setzen zu können, genügt es, die zugeord nete Einrichtung 11 zu öffnen, worauf dann der grösste Teil oder die gesamte Menge, welche sonst in den Motor 7 bzw. 8, 9 gelan gen würde, veranlasst wird, durch die zuge ordnete Bypassleitung 61 zu strömen. Ist da gegen der betreffende Maschinenteil anzu lassen, so genügt es, die Einrichtung 16 in entgegengesetztem Sinne zu beeinflussen.
Schliesslich zeigt Fig. 3 einen Mehrmotoren antrieb mit ebenfalls hintereinandergeschal- teten Motoren. Die in dieser Figur mit dem Bezugszeichen 22 belegten Einrichtungen ent sprechen den Einrichtungen 10 der Fig. 2. Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich ein Steuerantrieb 13, 14 vorgesehen, um die Ge schwindigkeiten der verschiedenen Motoren unter sich verketten zu können. Ein Motor 13 beliebiger Bauart treibt eine Welle 14 an, von der sich für jeden der Motoren 7, 8, 9 über eine stetige Änderung gestattende Einrich tungen 141, 142, 143 seine Sollgeschwindigkeit ableiten lässt.
Diese Einrichtungen sind als Transmissionen ausgebildet, die je ein Paar Kegelräder 141, eine Verbindungswelle 142 und zwei kegelförmige Riemenscheiben 143 aufweisen. Jede von der Hauptwelle 14 ab geleitete Geschwindigkeit wird mit der Ge schwindigkeit der Motoren 7, 8 und 9 ver glichen.
Herrschen normale Betriebsverhältnisse vor, so sind die vom Motor 7 bzw. 8, 9 be dingte Geschwindigkeit und die von der Welle 14 über die Transmission 141, 142, 143 abgeleitete Geschwindigkeit gleich oder wenig stens nahezu gleich. Erfährt dann während des Betriebes die Geschwindigkeit eines der Motoren 7, 8, 9 eine Änderung oder wird durch einen äussern Eingriff die Geschwin digkeit einer von der Hauptwelle 14 abgelei teten Bewegung geändert, so ändert sich auch die Differenz zwischen den betreffenden zwei Geschwindigkeiten. Dies wird nun ausgenutzt, um die Geschwindigkeit der Motoren 7 bzw.
8; 9 im Sinne einer Verminderung der Ver änderung der Differenz zwischen den Ge schwindigkeiten zu verändern.
Bei der in Fig.3 gezeigten Ausführungs- form weist die Einrichtung zum Vergleichen zweier Geschwindigkeiten ein Fliehkraftpendel 19 auf, das vom zugeordneten Motor 7 bzw. 8, 9 betätigt wird. Der Einfachheit halber ist die Feder, welche im Pendel 19 der durch die Fliehkraft bedingten Bewegungsneigung der Pendelmuffe entgegenwirkt, nicht ge zeigt. Die Gleichgewichtslage der Muffe jedes Pendels 19 hängt von der Geschwindigkeit des zugeordneten Motors 7 bzw. 8, 9 ab. Die von der Welle 14 abgeleitete Bewegung dient zur Betätigung eines Fliehkraftpendels 20.
Auch im Zusammenhang mit diesem Pendel ist der Einfachheit halber die der Fliehkraft entgegenwirkende Feder nicht gezeigt. Die Gleichgewichtslage der Muffe des Pendels 20 hängt von der Drehzahl dieses Pendels ab. Ein Hebel 21 verbindet die Muffen der beiden Pendel 19 und 20; dieser Hebel 21 betätigt durch eine gelenkig mit demselben verbundene Stange die als Ventil ausgebildete Einrich tung 22.
Die Wirkungsweise einer solchen Einrich tung zum Vergleichen zweier Geschwindigkei ten ist folgende: Nimmt z. B. die Geschwindig keit eines der Motoren 7, 8, 9 zu, so bedingt die dadurch hervorgerufene Verstellung der Muffe des zugeordneten Pendels 19 ein Öffnen des Ventils 22, so dass ein grösserer Teil des Strömungsmittels veranlasst wird, durch die Bypassleitung 6 zu strömen, was eine Vermin derung der Geschwindigkeit des Motors zur ; Folge hat.
Um die Geschwindigkeit der ein zelnen Motoren 7, 8, 9 den Erfordernissen der Fabrikation anpassen zu können, ist auf den über die zwei konischen Riemenscheiben 143 laufenden, durch sein Verschieben eine ste- i tige Änderung der Geschwindigkeit ermögli chenden Riemen einzuwirken, wodurch die Geschwindigkeit des Pendels 20 geändert wird. Dadurch wird eine Verstellung der Stange 21 und zusammenhängend damit des Ventils 22 s hervorgerufen, so dass es auf diesem Wege möglich wird, die Geschwindigkeit der Mo toren 7 bzw. 8, 9 in demselben Sinne wie die des zugeordneten Pendels 20 zu ändern.
An Stelle der in Fig. 3 gezeigten Ein-! richtungen zum Vergleichen zweier Geschwin- digkeiten können auch andere Differential einrichtungen, z. B. solche elektrischer Art, zur Verwendung kommen.