DE10035578B4 - drive unit - Google Patents

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Abstract

Antriebseinheit für drehende Bauteile (1) einer Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Materialbahn, wobei die drehenden Bauteile (1) eigene Antriebsmotoren (4) aufweisen, jeweils ein Antriebsmotor (4) gemeinsam mit der betreffenden Lagerung eines Bauteiles (1) von einem Gehäuse (5) umschlossen ist und das Gehäuse (5) mit Öffnungen (6) versehen ist, die geeignet sind, um ein Kühlfluid zur Kühlung des Antriebsmotors (4) hindurch zu lassen, wobei als Kühlfluid Öl dient und das als Kühlfluid dienende Öl aus der Zentralschmierung (7) der Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung der Materialbahn über wenigstens ein Dosiergerät (DG) und wenigstens eine Leitung (9) bereitgestellt wird, wobei das Öl aus der Zentralschmierung gleichfalls zur Schmierung der Lagerstelle (3) des jeweiligen drehenden Bauteiles (1) vorgesehen ist.Drive unit for rotating components (1) of a machine for producing and / or processing a material web, the rotating components (1) having their own drive motors (4), in each case a drive motor (4) together with the relevant mounting of a component (1) of a Housing (5) is enclosed and the housing (5) is provided with openings (6) which are suitable for passing a cooling fluid for cooling the drive motor (4), wherein serving as the cooling fluid and the oil serving as cooling fluid from oil the central lubrication (7) of the machine for producing and / or processing the web via at least one metering device (DG) and at least one line (9) is provided, wherein the oil from the central lubrication also for lubrication of the bearing point (3) of the respective rotating component (1) is provided.

Figure 00000001
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Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit.The The invention relates to a drive unit.

Eine derartige Antriebseinheit ist in der älteren nachveröffentlichten DE 100 25 316 A1 bereits beschrieben.Such a drive unit is re-published in the older DE 100 25 316 A1 already described.

Das dort beschriebene Gehäuse, welche den jeweiligen elektrischen Antriebsmotor und zugleich die Lagerstelle des drehenden Bauteiles umschließt ist derart gestaltet, dass es gemeinsam mit anderen gleichartig aufgebauten Gehäusen die Stuhlung der Maschine, z. B. Papierherstellungsmaschine bilden kann.The housing described there, which the respective electric drive motor and at the same time Bearing location of the rotating component encloses is designed such that it works in concert with other identically designed enclosures Stiffening the machine, z. B. papermaking machine can form.

Eine weitere Variante, bei der das Gehäuse den Antriebsmotor und die Lagerstelle umschließt, ist in der DE 87 03 410 U1 beschrieben.Another variant, in which the housing surrounds the drive motor and the bearing point is in the DE 87 03 410 U1 described.

Diese kompakten Bauweisen mit der völligen Umschließung der Motoren erfordert eine effektivere Kühlung der Motoren. Eine herkömmliche Kühlung über vorhandene Luftspalte in den Rotoren und/oder Statoren der Motoren reicht hierbei nicht mehr aus und eine Öl-Kühlung, wie in der US 4,079,275 A beschrieben, ist für den vorgesehenen Einsatz zu aufwändig.These compact designs with the complete enclosure of the engines require more effective cooling of the engines. Conventional cooling via existing air gaps in the rotors and / or stators of the motors is no longer sufficient and an oil cooling, as in the US 4,079,275 A described, is too expensive for the intended use.

In Versuchen wurde zur Kühlung Wasser verwendet.In Try was for cooling Water used.

Insbesondere beim Einsatz der Motoren für den Antrieb von Trockenzylindern, die sich innerhalb der Trockenhaube der Trockenpartie einer Papier-Herstellungsmaschine befinden, kam es aufgrund der niedrigen Frischwassertemperaturen zu einer verstärkten Kondensatbildung im Inneren des Motors.Especially when using the engines for the Drive of drying cylinders, which are inside the drying hood the dryer section of a paper making machine were due to the low fresh water temperatures to a reinforced Condensation inside the engine.

Denkbar wäre es, zur Kühlung der Motoren direkt an den Entstehungsort des sich erhitzenden Motors Druckluft heranzuführen. Diese Maßnahme ist jedoch insgesamt gesehen aufwändig.Conceivable would it be, for cooling the engines directly to the place of origin of the heating engine Introduce compressed air. This measure is but overall, expensive.

Die Druckluft führt bei besagtem Einsatz für Trockenzylinder oder ähnlichen Walzen, die sich in der Trockenhaube befinden, dort in der Haube zu Veränderungen der klimatischen Verhältnisse und scheidet daher praktisch aus.The Compressed air leads at said use for drying cylinders or similar Rollers that are in the dryer hood, there in the hood to changes the climatic conditions and is therefore virtually eliminated.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die geeig net ist, die Antiebsmotoren zuverlässig zu kühlen und dabei mit nur geringem technischen Aufwand auszukommen.Of the Invention is therefore based on the object to a solution create, which is appro net, the Antiebsmotoren reliably too cool and manage with little technical effort.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.The The object of the invention is achieved with the features of claim 1.

Der Erfinder hat erkannt, dass eine ausreichende Kühlung gegeben ist, wenn dafür das bereits vorhandene Öl der Zentralschmierung der Herstellungs- oder Verarbeitungsmaschine (z. B. der Papiermaschine) verwendet wird.Of the The inventor has recognized that sufficient cooling is provided if for the already existing oil of the central lubrication the manufacturing or processing machine (eg the paper machine) is used.

Eine Zentralschmierung ist fester Bestandteil einer solchen Maschine.A Central lubrication is an integral part of such a machine.

Das Öl der Zentralschmierung erreicht im Öl-Kreislauf eine Temperatur von ca. 40°C und verursacht dadurch beim erfindungsgemäßen Einsatz keine Kondensationsprobleme im elektrischen Antriebsmotor.The oil of the central lubrication achieved in the oil cycle a temperature of about 40 ° C and thereby causes no condensation problems in the use according to the invention in the electric drive motor.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass dieses Öl jeder Zeit zur Verfügung steht und es auch zu den Lagerstellen der drehenden Bauteile, also Walzen und Zylinder, wie Trockenzylinder, Streichwalzen, Kalanderwalzen usw., geführt wird.One Another advantage is that this oil is available at all times and it also to the bearings of the rotating components, so rolls and cylinders, such as drying cylinders, coating rolls, calender rolls etc., led becomes.

Es sind daher für die erfindungsgemäße Lösung nur sehr geringfügige zusätzliche Änderungen bzw. Einbauten notwendig.It are therefore for the solution according to the invention only very slight additional changes or Built-ins necessary.

Die räumliche sehr nahe Anordnung der Lagerstelle und des Antriebsmotors am selben Walzenzapfen und die gemeinsame Unterbringung im Gehäuse (welches gemäß der DE 100 25 316 A1 gleichzeitig zur Stuhlung der Maschine zusammensetzbar ist) machen es möglich, dass über eine einzubauende Abzweigung und diverse Zuteil- bzw. Dosiergeräte das Öl der Zentralschmierung gleichfalls zur Motorkühlung verwendet werden kann.The spatial very close arrangement of the bearing and the drive motor on the same roll neck and the common housing housing (which according to the DE 100 25 316 A1 at the same time it can be assembled to stiffen the machine) make it possible that the oil of the central lubrication can also be used for engine cooling via a junction to be installed and various metering or metering devices.

Als Mittel zur Führung des Kühlmediums -also des abgezweigten Teiles des Öles aus der Zentralschmierung- dient ein im Inneren des Antriebsmotors vorzusehender Kühlkanal.When Means to guide of the cooling medium -also of the diverted part of the oil from the central lubrication serves a vorzusehender inside the drive motor cooling channel.

Der Kühlkanal lässt sich zweckmäßig in Form einer hohlförmigen Kühlschlange ausbilden, die an der Innenwandung des Motors angebracht ist.Of the cooling channel let yourself appropriate in shape a hollow-shaped cooling coil form, which is attached to the inner wall of the engine.

Die Kühlschlange ist dabei spiralförmig ausgebildet und windet sich koaxial um den Rotor bzw. den Stator des Motors.The cooling coil is spiraling formed and coaxially winds around the rotor or the stator of the motor.

Der benötigte Platzbedarf ist dadurch äußerst gering und dennoch wird eine effektive Kühlung erreicht.Of the needed Space requirement is extremely low and yet effective cooling is achieved.

Eine weitere Variante der Ausbildung des Kühlkanals kann auch darin bestehen, dass in die Innenwandung des Motorgehäuses Kerben, bzw. eine schraubenlinienartig umlaufende Kerbe eingearbeitet, beispielsweise eingegossen ist, in der das Öl aufgenommen wird.A Another variant of the design of the cooling channel may also consist in that in the inner wall of the motor housing notches, or a helical incorporated circumferential notch, for example, is cast, in the oil is recorded.

Diese Variante ist dann sinnvoll, wenn der Motor mit einem sogenannten Außenläufer ausgerüstet ist, so dass das Öl auf Grund der Fliegkraftwirkung bei drehendem Rotor im Kanal verbleibt und somit auf sehr einfache Weise den Innenraum des Motors kühlt.This variant is useful if the engine with a so-called external rotor out is equipped so that the oil remains in the channel due to the fly force effect with the rotor rotating and thus cools the interior of the engine in a very simple manner.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.following the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Es zeigt:It shows:

die 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Antriebseinheit im Schnitt mit Kühlkanalthe 1 a schematic representation of a drive unit according to the invention in section with a cooling channel

die 2 eine Detaildarstellung einer Variante eines erfindungsgemäßen Kühl kanalsthe 2 a detailed representation of a variant of a cooling channel according to the invention

Im rechten Bildteil der 1 ist das stirnseitige Ende der Walze einer Papiermaschine, beispielsweise eines Trockenzylinders, mit 1 beziffert. Die Walze 1 ist mit einem Wellenzapfen 2 versehen, die ein Wälzlager 3 als Lagerstelle der Walze 1 aufnimmt.In the right part of the picture 1 is the front end of the roll of a paper machine, such as a drying cylinder, with 1 quantified. The roller 1 is with a shaft journal 2 provided, which is a rolling bearing 3 as a bearing of the roller 1 receives.

Am Ende des Wellenzapfens 2 befindet sich ein schmaler handelsüblicher Drehstrom-Asynchron-Aufsteck-Motor 4.At the end of the shaft journal 2 There is a narrow commercial three-phase asynchronous plug-on motor 4 ,

Das Lager 3 sowie der Motor 4 sind im gewählten Beispiel von einem quaderförmigen Gehäuse 5 umgeben, welches mit weiteren gleichartig aufgebauten Gehäusen zur Stuhlung S der Papiermaschine aufbaubar und nutzbar ist.The warehouse 3 as well as the engine 4 are in the example chosen by a cuboid housing 5 surrounded, which can be built with other identically constructed housings for S stamination of the paper machine and usable.

In der Wandung des Gehäuses 5 sind Bohrungen 6 vorhanden, durch die verschiedene Leitungen mit Kühlfluid und Schmiermittel in das Innere des Gehäuses 5 gelangen können.In the wall of the housing 5 are holes 6 present, through the various lines with cooling fluid and lubricant inside the case 5 can reach.

Als Kühlfluid dient Öl, welches von der Zentralschmierung 7 für die gesamte Papiermaschine bereitgestellt wird.The cooling fluid is oil, which comes from the central lubrication 7 is provided for the entire paper machine.

Das Öl gelangt von der Zentralschmierung 7 über nicht dargestellte Fördereinrichtungen und Zuteil- oder Dosiergeräte DG zum Einen durch Leitung 8 an die Lagerstelle 3 der Walze zu deren Schmierung und zum Anderen durch Leitungen 9 in das Innere des Motors 4 zu dessen Kühlung, wie mit Pfeil Z für Zuführung und Pfeil R für Rücklauf im Kreislaufsystem in der 1 dargestellt ist.The oil comes from the central lubrication 7 not shown conveyors and metering or dosing DG on the one hand by line 8th to the depository 3 the roller for their lubrication and the other by lines 9 in the interior of the engine 4 for its cooling, as indicated by arrow Z for supply and arrow R for return in the circulatory system in the 1 is shown.

Bewerkstelligt wird die Kühlung zweckmäßigerweise mittels einem Kühlkanal 10, der mit der Leitung 9 in Verbindung steht, das Öl aufnimmt und im Innenraum des Motors 4 gleichmäßig verteilt und dadurch den Motor gleichmäßig und zuverlässig vor Überhitzung schützt.The cooling is advantageously carried out by means of a cooling channel 10 who with the administration 9 communicates, absorbs the oil and in the interior of the engine 4 evenly distributed and thereby protects the engine evenly and reliably against overheating.

Der Kanal kann dabei sehr zweckmäßig als hohlförmige, metallische Kühlschlange 10a ausgebildet sein.The channel can be very useful as a hollow, metallic cooling coil 10a be educated.

Wie in der 1 ersichtlich ist, liegt die Kühlschlange 10a mit ihrer Außenfläche an der Innenwandung 11 des Motors 4 an. Die Kühlschlange ist darüber hinaus spiralförmig gewunden und umzieht somit koaxial den innenliegenden Rotor (oder Stator) 12 des Motors, so dass eine sehr gleichmäßige Kühlung des Motorinnenraumes ge währleistet ist.Like in the 1 it can be seen, is the cooling coil 10a with its outer surface on the inner wall 11 of the motor 4 at. The cooling coil is also helically wound and thus moves coaxially the inner rotor (or stator) 12 of the engine, so that a very uniform cooling of the engine interior is ge guaranteed.

In der 1 ist die spiralig geformte Kühlschlange 10a mit symbolhaften Kreisen dargestellt, da der Querschnitt der Kühlschlange kreisförmig ist.In the 1 is the spiral-shaped cooling coil 10a shown with symbolic circles, since the cross section of the cooling coil is circular.

Der Querschnitt könnte selbstverständlich auch eine anderen Form aufweisen, aber die Kühlschlange 10a ist mit kreisförmigem Querschnitt am einfachsten fertigbar und als Spirale biegbar.Of course, the cross section could also have a different shape, but the cooling coil 10a is most easily manufactured with a circular cross-section and bendable as a spiral.

Eine weitere Variante der Ausbildung des Kanales 10 ist in der 2 dargestellt.Another variant of the training of the channel 10 is in the 2 shown.

Hier ist der Kanal ebenfalls spiralig d. h. schraubenlinienartig als Kerbe 10b direkt in die Innenwandung des Antriebsmotors 4 eingearbeitet. Der Querschnitt ist dabei polygonal, beispielsweise dreieckig ausgebildet, kann aber auch wie ein Rundgewinde geformt sein.Here, the channel is also spiral, ie helical as a notch 10b directly into the inner wall of the drive motor 4 incorporated. The cross section is polygonal, for example, triangular, but may also be shaped like a round thread.

Claims (7)

Antriebseinheit für drehende Bauteile (1) einer Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Materialbahn, wobei die drehenden Bauteile (1) eigene Antriebsmotoren (4) aufweisen, jeweils ein Antriebsmotor (4) gemeinsam mit der betreffenden Lagerung eines Bauteiles (1) von einem Gehäuse (5) umschlossen ist und das Gehäuse (5) mit Öffnungen (6) versehen ist, die geeignet sind, um ein Kühlfluid zur Kühlung des Antriebsmotors (4) hindurch zu lassen, wobei als Kühlfluid Öl dient und das als Kühlfluid dienende Öl aus der Zentralschmierung (7) der Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung der Materialbahn über wenigstens ein Dosiergerät (DG) und wenigstens eine Leitung (9) bereitgestellt wird, wobei das Öl aus der Zentralschmierung gleichfalls zur Schmierung der Lagerstelle (3) des jeweiligen drehenden Bauteiles (1) vorgesehen ist.Drive unit for rotating components ( 1 ) of a machine for producing and / or processing a material web, wherein the rotating components ( 1 ) own drive motors ( 4 ), in each case a drive motor ( 4 ) together with the relevant mounting of a component ( 1 ) of a housing ( 5 ) is enclosed and the housing ( 5 ) with openings ( 6 ), which are adapted to a cooling fluid for cooling the drive motor ( 4 ), wherein serves as a cooling fluid and oil serving as the cooling fluid oil from the central lubrication ( 7 ) of the machine for producing and / or processing the material web via at least one metering device (DG) and at least one line ( 9 ), wherein the oil from the central lubrication also for lubrication of the bearing ( 3 ) of the respective rotating component ( 1 ) is provided. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung des Öles im Inneren des Antriebsmotors (4) ein Kühlkanal (10) vorgesehen ist.Drive unit according to claim 1, characterized in that for guiding the oil in the interior of the drive motor ( 4 ) a cooling channel ( 10 ) is provided. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öl-führende Kühlkanal (10) als eine Kühlschlange (10a) ausgebildet ist, welche das verwendete Öl gleichmässig durch den Motorinnenraum leitet.Drive unit according to claim 2, characterized in that the oil-carrying cooling channel ( 10 ) as a cooling coil ( 10a ) is formed, which directs the oil used uniformly through the engine compartment. Antriebseinheit nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschlange (10a) wendel förmig ausgebildet ist und den Rotor/Stator (12) des Antriebsmotors (4) konzentrisch umgibt, wobei die Kühlschlange (10a) mit Ihrer Außenfläche an der Innenwandung (11) des Antriebsmotors (4) angebracht ist.Drive unit according to claim 2 and 3, characterized in that the cooling coil ( 10a ) is formed helically and the rotor / stator ( 12 ) of the drive motor ( 4 ) concentrically surrounds the cooling coil ( 10a ) with its outer surface on the inner wall ( 11 ) of the drive motor ( 4 ) is attached. Antriebseinheit nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschlange (10a) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.Drive unit according to claim 3 to 4, characterized in that the cooling coil ( 10a ) has a circular cross-section. Antriebseinheit nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (10) als Kerbe (10b) schraubenlinienartig in die Innenwandung (11) des Antriebsmotors (4) eingearbeitet ist und einen polygonalen, dreieckigen oder einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.Drive unit according to claim 2 to 4, characterized in that the cooling channel ( 10 ) as a notch ( 10b ) helically in the inner wall ( 11 ) of the drive motor ( 4 ) and has a polygonal, triangular or semicircular cross-section. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass getrennte Dosier- oder Zuteilgeräte (DG) vorgesehen sind, wobei jeweils wenigstens ein Dosier- oder Zuteilgerät (DG) mit einer Leitung (8) zur Schmierung der Lagerstellen (3) der drehenden Bauteile (1) und wenigstens ein weiteres Dosier- oder Zuteilgerät (DG) mit der Leitung (9), welche ihrerseits mit dem Kühlkanal (10) zur Kühlung des Antriebsmotors (4) in Verbindung steht, verbunden ist.Drive unit according to claim 2, characterized in that separate metering or metering devices (DG) are provided, wherein in each case at least one metering or metering device (DG) with a line ( 8th ) for the lubrication of the bearings ( 3 ) of the rotating components ( 1 ) and at least one other metering or dispensing device (DG) with the line ( 9 ), which in turn with the cooling channel ( 10 ) for cooling the drive motor ( 4 ) is connected.
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