DE102004001467A1 - Machine or machine section with at least one electric motor, which is preferably designed as a synchronous motor and / or slip-on motor and is used for the direct drive of a winding core of a winding roll or for the direct drive of another rotary component, in particular for use in the paper industry, and a conversion method relating thereto - Google Patents
Machine or machine section with at least one electric motor, which is preferably designed as a synchronous motor and / or slip-on motor and is used for the direct drive of a winding core of a winding roll or for the direct drive of another rotary component, in particular for use in the paper industry, and a conversion method relating thereto Download PDFInfo
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Abstract
Für eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt zur Herstellung oder/und Veredelung oder/und sonstigen Behandlung oder/und Handhabung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend wenigstens eine Drehkomponente (108), die durch wenigstens einen Elektromotor (12) antreibbar ist, der einen mit der Drehkomponente im Sinne eines Drehantriebs gekoppelten oder koppelbaren Rotor und einen direkt oder indirekt an einer Stuhlung der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts oder einer relativ zur Stuhlung bewegbar angeordneten Motorhalterung gegen Verdrehung abgestützten Stator aufweist, wird nach einem Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, dass der Elektromotor als Synchronmotor (12) ausgeführt oder betreibbar ist, und dass der Elektromotor koaxial zur Drehkomponente (108) in Zuordnung zu einem axialen Endbereich (24) derselben angeordnet oder anordenbar ist, wobei der Rotor oder ein Drehantriebsanschluss (18) desselben zur im Wesentlichen spielfreien gemeinsamen Drehung drehfest direkt mit der Drehkomponente oder einem Drehantriebsanschluss (24) derselben gekoppelt oder koppelbar ist. Bei der Drehkomponente kann es sich beispielsweise um einen Trockenzylinder in einer Trockenpartie oder um den Wickelkern (108) einer Wickelrolle in einer Maschine oder einem Maschinenabschnitt zum Aufwickeln der Materialbahn auf den Wickelkern zu der Wickelrolle oder/und zum Abwickeln der Materialbahn von der Wickelrolle handeln.For a machine or a machine section for the production or / and refinement or / and other treatment or / and handling of a running material web, in particular made of paper or cardboard, comprising at least one rotary component (108) which can be driven by at least one electric motor (12), which has a rotor which is coupled or can be coupled to the rotary component in the sense of a rotary drive and a stator which is supported directly or indirectly on a frame of the machine or the machine section or on a motor mount which is arranged so as to be movable relative to the frame against rotation, is proposed according to one aspect of the invention that the electric motor is designed or can be operated as a synchronous motor (12) and that the electric motor is arranged or can be arranged coaxially with the rotary component (108) in association with an axial end region (24) thereof, the rotor or a rotary drive connection (18) thereof essentially play - free joint Dr ehung rotatably directly coupled to the rotary component or a rotary drive connection (24) thereof or can be coupled. The rotating component can be, for example, a drying cylinder in a dryer section or the winding core (108) of a winding roll in a machine or a machine section for winding the material web onto the winding core to form the winding roll and / or for unwinding the material web from the winding roll.
Description
Die Erfindung betrifft nach einem ersten Aspekt eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, auf einen insbesondere von einem Tambour gebildeten Wickelkern zu einer Wickelrolle oder/und zum vorzugsweise kontinuierlichen Abwickeln der Materialbahn von einer derartigen Wickelrolle, wobei der jeweilige Wickelkern durch wenigstens einen zumindest momentan betriebsmäßig zugeordneten Elektromotor antreibbar ist, der einen mit dem Wickelkern im Sinne eines Drehantriebs gekoppelten oder koppelbaren Rotor und einen direkt oder indirekt an einer Stuhlung der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts oder einer relativ zur Stuhlung bewegbar angeordneten Motorhalterung gegen Verdrehung abgestützten Stator aufweist.The According to a first aspect, the invention relates to a machine or a machine Machine section for preferably continuous winding a web of material, especially paper or cardboard, onto one in particular from a winding core formed to a winding roll or / and for preferably continuously unwinding the material web from such a winding roll, the respective winding core by at least one currently operationally assigned Electric motor is drivable, one with the winding core in mind of a rotary drive coupled or couplable rotor and one directly or indirectly on a frame of the machine or the machine section or a motor mount that is movably arranged relative to the chair supported against rotation Has stator.
Die Erfindung betrifft nach einem zweiten Aspekt ferner allgemeiner auch eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt zur Herstellung oder/und Veredelung oder/und sonstigen Behandlung oder/und Handhabung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend wenigstens eine Drehkomponente, die durch wenigstens einen Elektromotor antreibbar ist, der einen mit der Drehkomponente im Sinne eines Drehantriebs gekoppelten oder koppelbaren Rotor und einen direkt oder indirekt an einer Stuhlung der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts oder einer relativ zur Stuhlung bewegbar angeordneten Motorhalterung gegen Verdrehung abgestützten Stator aufweist.The According to a second aspect, the invention also relates more generally also a machine or a machine section for manufacturing or / and finishing or / and other treatment or / and handling a running material web, in particular made of paper or cardboard, comprising at least one rotary component by at least one Electric motor is driven, the one with the rotary component in Sense of a rotary drive coupled or couplable rotor and one directly or indirectly on a frame of the machine or the Machine section or a movable relative to the chair Motor mount has stator supported against rotation.
Die Erfindung betrifft nach einem dritten Aspekt ferner auch eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt zur Herstellung oder/und Veredelung oder/und sonstigen Behandlung oder/und Handhabung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend wenigstens eine sich quer zur Laufrichtung der Materialbahn erstreckende Drehkomponente, die durch wenigstens einen Elektromotor antreibbar ist, der einen mit der Drehkomponente im Sinne eines Drehantriebs gekoppelten oder koppelbaren Rotor und einen direkt oder indirekt an einer Stuhlung der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts oder einer relativ zur Stuhlung bewegbar angeordneten Motorhalterung gegen Verdrehung abgestützten Stator aufweist, wobei die Maschine oder der Maschinenabschnitt eine Führerseite und eine Triebseite aufweist, wobei die Führerseite sich durch wenigstens eines der folgenden Merkmale auszeichnet:
- – die Führerseite weist Randsaugzonen zum Führen eines vorlaufenden Einfädel- oder Überführungsstreifens der Materialbahn auf,
- – wenigstens eine Haube einer Trockenzylinderanordnung kann auf der Führerseite geöffnet werden, insbesondere von Entfernen von Bahnrückständen im Falle eines Bahnabrisses,
- – auf der Führerseite stehen Komponenten der Maschine oder des Maschinenabschnitts höchstens in geringem Maße über die Stuhlung zur Seite vor,
- – Drehkomponenten wie Führungswalzen, Saugwalzen, Trockenzylinder und dergleichen sind zur Führerseite hin aus der Maschine bzw. dem Maschinenabschnitt herausziehbar, etwa zum Auswechseln der jeweiligen Drehkomponente, wenn diese verschlissen ist.
- The driver's side has edge suction zones for guiding a leading threading or transfer strip of the material web,
- At least one hood of a drying cylinder arrangement can be opened on the driver's side, in particular removal of web residues in the event of a web break,
- - On the driver's side, components of the machine or machine section protrude to the side to a limited extent only via the frame,
- - Rotary components such as guide rollers, suction rollers, drying cylinders and the like can be pulled out of the machine or the machine section to the driver's side, for example to replace the respective rotary component when it is worn out.
Es wird in diesem Zusammenhang insbesondere stationär in der Maschine bzw. im Maschinenabschnitt angeordnete Drehkomponeten und dementsprechend stationär in der Maschine bzw. Maschinenabschnitt angeordnete Elektromotoren gedacht, betreffend die Drehkomponente beispielsweise an Führungswalzen, Saugwalzen, Trockenzylinder, Presswalzen und dergleichen.It in this context becomes particularly stationary in the machine or in the machine section arranged rotary components and accordingly stationary in the Machine or machine section arranged electric motors intended the rotating component for example on guide rollers, suction rollers, drying cylinders, press rollers and the same.
Derartige
Maschinen, Maschinenabschnitte und für derartige Maschinen bzw.
Maschinenabschnitte geeignete Antriebsanordnungen auf Elektromotorbasis
sind in vielfältigen
Ausgestaltungen bekannt. Betreffend Wickelmaschinen zum Aufwickeln bzw.
Abwickeln einer Materialbahn wird beispielsweise auf die
Betreffend
den Antrieb von Trockenzylindern in einer Trockenpartie einer Papiermaschine
kann als Stand der Technik beispielsweise auf die
Aufgabe der Erfindung zumindest nach dem ersten und zweiten Aspekt ist es, eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt der angegebenen Art bereitzustellen, der den in der Praxis auftretenden Anforderungen besonders gut gerecht wird, insbesondere hinsichtlich Kompaktheit des Drehantriebs und Kostengünstigkeit durch Vermeidung von mechanischen Antriebselementen wie Getriebe, Kupplungen und Gelenkwellen zwischen Elektromotor einerseits und anzutreibender Komponente andererseits.The object of the invention at least according to the first and second aspects is to be a machine or a machine section of the type specified to ride that meets the requirements that arise in practice particularly well, especially with regard to compactness of the rotary drive and cost-effectiveness by avoiding mechanical drive elements such as gears, couplings and cardan shafts between the electric motor on the one hand and the component to be driven on the other.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen (erster Aspekt der Erfindung), dass der Elektromotor als Synchronmotor ausgeführt oder betreibbar ist, und dass bei betriebsmäßiger Zuordnung zu einem jeweiligen Wickelkern der Elektromotor koaxial zu diesem Wickelkern in Zuordnung zu einem axialen Endbereich desselben angeordnet ist, wobei der Rotor oder ein Drehantriebsanschluss desselben zur im Wesentlichen spielfreien gemeinsamen Drehung drehfest direkt mit dem Wickelkern oder einem Drehantriebsanschluss desselben gekoppelt oder koppelbar ist.to solution this task is proposed according to the invention (first aspect the invention) that the electric motor is designed as a synchronous motor or is operable, and that with operational assignment to a respective Coiling core of the electric motor coaxial with this winding core in association is arranged to an axial end region thereof, the Rotor or a rotary drive connection of the same to essentially backlash-free rotation together with the winding core or a rotary drive connection of the same or can be coupled is.
Allgemeiner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen (zweiter Aspekt der Erfindung), dass der Elektromotor als Synchronmotor ausgeführt oder betreibbar ist, und dass der Elektromotor koaxial zur Drehkomponente in Zuordnung zu einem axialen Endbereich derselben angeordnet ist, wobei der Rotor oder ein Drehantriebsanschluss desselben zur im Wesentlichen spielfreien gemeinsamen Drehung drehfest direkt mit der Drehkomponente oder einem Drehantriebsanschluss derselben gekoppelt oder koppelbar ist.general is proposed according to the invention (second aspect of the invention) that the electric motor as a synchronous motor accomplished or is operable, and that the electric motor coaxial with the rotary component is arranged in association with an axial end region thereof, wherein the rotor or a rotary drive connection of the same to essentially backlash-free rotation together with the rotating component or a rotary drive connection of the same or can be coupled is.
Nach der Erfindung ist ein direkter Antrieb der anzutreibenden Komponente (Wickelkern bzw. diesen aufweisende Wickelrolle; allgemein Drehkomponente) im Sinne eines sogenannten "Zentrumsantriebs" vorgesehen, wobei auf zwischengeschaltete mechanische Antriebselemente wie Getriebe, Kupplungen und Gelenkwellen verzichtet wird, so dass einerseits eine sehr kompakte, den Elektromotor enthaltende Antriebseinheit zum Drehantrieb realisierbar ist und andererseits die nicht unbeachtlichen Kosten für zwischengeschaltete mechanische Antriebselemente vermieden werden. Ein wichtiger Gesichtspunkt ist in diesem Zusammenhang das Merkmal der spielfreien gemeinsamen Drehung in Folge des Wegfalls der angesprochenen mechanischen Antriebselemente, wodurch – wenn technisch sinnvoll – gezielt vorgegebene oder aus einer gewissen Betriebssituation sich ergebende Drehpositionen anfahrbar sind.To the invention is a direct drive of the component to be driven (Winding core or winding roll having this; generally a rotating component) provided in the sense of a so-called "center drive", on intermediate mechanical drive elements such as gears, Couplings and cardan shafts are dispensed with, so on the one hand a very compact drive unit containing the electric motor for the rotary drive is realizable and on the other hand the not inconsiderable costs for intermediaries mechanical drive elements can be avoided. An important point of view in this context is the characteristic of the backlash-free common Rotation as a result of the elimination of the mechanical drive elements mentioned, whereby - if technically sensible - targeted predefined or resulting from a certain operating situation Rotational positions are approachable.
Gegenüber einem Asynchronmotor hat ein Synchronmotor den Vorteil, dass sich die Drehzahl einfacher optimieren lässt, und dass der Wegfall der bei einem Asynchronmotor erforderlichen Schlupfkompensation das dynamische Regelverhalten des Motors verbessert. Es wird eine höhere Genauigkeit als bei üblichen Asynchronmotoren erreicht. Insbesondere sind vergleichsweise große Drehmomente bei kleinen Drehzahlen möglich. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Motor mit Permanentmagneten ausgeführt ist. Es wird in diesem Zusammenhang vor allem an auf Grundlage wenigstens eines Selten-Erden-Werkstoffs, etwa Neodym-Eisen-Bohr, hergestellte Permanentmagnete gedacht. Besonders ideal sind so genannte "Torquemotoren", die nach dem Prinzip eines Synchronmotors funktionieren. Torquemotoren bestehen üblicherweise aus einem Stator und einem Rotor mit permanent erregten Magneten. Aufgrund der vergleichsweise hohen Energiedichte (Permanentmagnete) können derartige Motoren besonders kompakt bauen bzw. sehr starke Drehmomente über einen großen Drehzahlbereich liefern. Derartige Motoren sind deswegen für einen Einsatz im Rahmen der Erfindung besonders geeignet.Opposite one Asynchronous motors have the advantage that the Speed can be optimized more easily, and that the elimination of those required with an asynchronous motor Slip compensation improves the dynamic control behavior of the engine. It will be higher Accuracy than usual Asynchronous motors reached. In particular, there are comparatively large torques low speeds possible. This applies in particular if the motor is designed with permanent magnets. In this context it is mainly based on at least a rare earth material, such as neodymium iron drilling, manufactured permanent magnets thought. So-called "torque motors" based on the principle of a synchronous motor are particularly ideal function. Torque motors usually consist of a stator and a rotor with permanently excited magnets. Because of the comparative Such motors are particularly capable of high energy density (permanent magnets) build compact or very strong torques over a large speed range deliver. Such motors are therefore for use in the context of Invention particularly suitable.
Aufgabe der Erfindung zumindest nach dem dritten Aspekt ist, eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt der angegebenen Art bereitzustellen, die dem Konstrukteur gegenüber einer herkömmlichen Auslegung und Anordnung einzelner Komponenten einen größeren konstruktiven Freiraum gibt oder/und speziellen Anforderungen genügen kann und die ggf. im Wege eines Umbaus zweckmäßig und kostengünstig auf Grundlage einer bestehenden Maschine oder eines bestehenden Maschinenabschnitts bereitstellbar ist.task of the invention, at least according to the third aspect, is a machine or to provide a machine section of the type specified which towards the designer a conventional one Design and arrangement of individual components a larger constructive There is free space and / or can meet special requirements and which may be expedient and inexpensive by way of a conversion Basis of an existing machine or an existing machine section is available.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen (dritter Aspekt der Erfindung, dass wenigstens ein zum Antrieb der oder einer Drehkomponente dienender Elektromotor auf der Führerseite angeordnet ist.to solution this task is proposed according to the invention (third aspect the invention that at least one for driving the or a rotary component serving electric motor on the driver's side is arranged.
Die Begriffe "Führerseite" und "Triebseite" sind für den Fachmann in der Papierindustrie und den Fachmann in der entsprechende Maschinen entwickelnden und herstellenden Industrie klar definiert und klar mit Merkmalen der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts belegt. Die Führerseite ist die Bedienseite, von der die Maschine bzw. der Maschinenabschnitt bedient wird und ggf. gereinigt wird. Insbesondere werden von der Führerseite her Materialbahnreste, insbesondere Papierfetzen, im Falle eines Bahnabrisses beseitigt, etwa unter Einsatz von Druckluftschläuchen, für die entsprechende Druckluftanschlüsse auf der Führerseite vorgesehen sind. Im Falle einer Trockenpartie sind die Trockenzylinder üblicherweise durch eine gemeinsame oder einzelne Hauben abdeckt, und diese Hauben lassen sich auf der Bedienseite, also Führerseite öffnen, um Papierfetzen oder dergleichen zwischen den Trockenzylindern zu entfernen.The Terms "leader side" and "drive side" are for the expert in the paper industry and the specialist in the corresponding machines developing and manufacturing industries clearly defined and clear with characteristics of the machine or the machine section. The leader's side is the operating side from which the machine or machine section is operated and cleaned if necessary. In particular, the tender side forth material web remnants, especially scraps of paper, in the case of a Web breaks eliminated, for example using compressed air hoses, for the corresponding one Compressed air connections on the leader's side are provided. In the case of a dryer section, the drying cylinders are usually covered by a common or single hood, and these hoods can be opened on the operating side, i.e. the driver's side, to shred paper or to remove the like between the drying cylinders.
Ferner sind die verschiedenen Komponente der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts, etwa die Trockenzylinder und Führungswalzen, so an der Stuhlung gelagert, dass auf der Führerseite keine Teile der Lagerung bzw. der betreffenden Komponente wesentlich über die Stuhlung hinausstehen. Auf der Triebseite hingegen bestehen hier keine Einschränkungen, und es können – ganz nach Zweckmäßigkeit – Teile der Lagerung bzw. der Komponenten über die Stuhlung hervorstehen.Furthermore, the various components of the machine or machine section, such as the drying cylinders and guide rollers, are mounted on the frame in such a way that none on the driver's side Parts of the storage or the relevant component protrude significantly beyond the frame. On the other hand, there are no restrictions on the drive side, and parts of the bearing or the components may protrude from the frame, depending on the expediency.
Die Führerseite ist ferner auch klar durch dem Einfädeln der Materialbahn in die Maschine bzw. den Maschinenabschnitt dienende Komponenten und funktionelle Ausgestaltungen definiert. So sind zum Einfädeln eines Einfädel- oder Überführungsstreifens einer jeweiligen Materialbahn Randsaugzonen auf der Führerseite vorgesehen. Der Einfädel- oder Überführstreifen wird beim Aufführen entlang der Führerseite geführt, damit diese wichtige Betriebsphase besser kontrollierbar ist.The tender side is also clear by threading the web into the Machine and the machine section serving components and functional Refinements defined. So are for threading a threading or transfer strip a respective material web edge suction zones on the driver's side intended. The threading or transfer strip will when performing along the leader's side guided, so that this important phase of operation is easier to control.
Versorgungsleitungen sind hingegen vorrangig auf der Triebseite angeordnet. Ferner sind Dampfzuführköpfe für Trockenzylinder ebenfalls in der Regel auf der Triebseite angeordnet, und die Kondensatabfuhr erfolgt ebenfalls zur Triebseite hin.supply lines are, however, primarily arranged on the drive side. There are also steam supply heads for drying cylinders also usually arranged on the drive side, and the condensate drain also takes place on the drive side.
Die Triebseite und die Führerseite sind ferner in der Regel dadurch eindeutig gekennzeichnet, dass auf der Triebseite zur nächsten Maschine oder zur nächsten Wand in einer Fabrikhalle oder dergleichen nur ein geringer Abstand bestehen muss, dass hingegen auf der Führerseite zur nächsten Maschine oder zur nächsten Wand zumindest ein Bauraum in der Größenordnung der Maschinenbreite besteht bzw. bestehen muss, damit Trockenzylinder, Führungswalzen und dergleichen auf dieser Seite aus der Maschine bzw. dem Maschinenabschnitt herausziehbar sind, etwa zum Auswechseln einer jeweiligen verschlissenen Komponente. Soweit also sich quer zur Laufrichtung der Materialbahn erstreckende Drehkomponenten nicht fest eingebaut sind, sondern auswechselbar sind, so erfolgt dies Auswechseln zur Führerseite hin bzw. von der Führerseite aus.The Drive side and the driver side are generally also clearly identified by the fact that the drive side to the next Machine or to the next Wall in a factory building or the like just a short distance on the other hand, that must exist on the driver's side to the next machine or to the next Wall at least one installation space in the order of the machine width exists or must exist so that drying cylinders, guide rollers and the like on this side from the machine or the machine section can be pulled out, for example to replace a respective worn one Component. So far so transverse to the direction of the web extending rotating components are not permanently installed, but are interchangeable, this is done on the driver's side towards or from the driver's side out.
Ferner sind, wie der Begriff "Triebseite" selbst ausdrückt, auf der Triebseite üblicherweise Antriebsmotoren für die verschiedenen Komponenten der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts angeordnet. Diese Anordnung ist insbesondere auch im Zusammenhang mit der angesprochenen Auswechselbarkeit von Drehkomponenten von der Führerseite aus bzw. zur Führerseite hin besonders zweckmäßig, da dann der jeweilige Elektromotor hierbei nicht im Wege ist.Further are, as the term "drive side" itself expresses, on the drive side usually drive motors for the various components of the machine or machine section arranged. This arrangement is particularly related with the interchangeability of turning components from the leader's side from or to the driver's side particularly useful since then the respective electric motor is not in the way.
Erfindungsgemäß wird nun aber vorgeschlagen, von der bewährten Anordnung der zum Antrieb dienenden Elektromotoren auf der Triebseite zumindest einzelfallbezogen abzuweichen. Dies kann beispielsweise dann zweckmäßig sein, wenn eine bestehende Maschine oder ein bestehender Maschinenabschnitt umgebaut wird, etwa für eine höhere Leistung oder in anderer Hinsicht. Der Umbau kann dann unter Umständen kostengünstiger ausgeführt werden, wenn der Einbau eines neuen Motors auf der Triebseite zusätzlichen Umbauaufwand nötig machen würde. Beispielsweise kann bei einer Umrüstung von einem indirekten Antrieb von Trockenzylindern zu einem direkten Antrieb ohne zwischengeschaltete Getriebe und dergleichen durch Anordnung des neuen, zum Direktantrieb dienenden Elektromotors auf der Führungsseite vermieden werden, dass auf der Triebseite befindliche Dampfköpfe entfernt bzw. umgebaut werden müssen.According to the invention but suggested by the tried and tested Arrangement of the electric motors used for driving at least on the drive side to deviate on a case-by-case basis. This can be useful, for example, if an existing machine or an existing machine section is rebuilt, for example for a higher performance or in other ways. The conversion may then be less expensive be executed when installing a new engine on the drive side additional Conversion effort necessary would do. For example, when converting from an indirect one Drive from drying cylinders to a direct drive without intermediate Gear and the like by arranging the new one for direct drive serving electric motor on the guide side can be avoided, that steam heads on the drive side are removed or converted Need to become.
Besonders zweckmäßig ist, wenn der auf der Führerseite angeordnete Elektromotor als Aufsteckmotor ausgeführt ist. Es wird vor allem daran gedacht, dass der auf der Führerseite angeordnete Elektromotor koaxial zur Drehkomponente in Zuordnung zu einem axialen Endbereich desselben angeordnet ist, wobei der Rotor oder ein Drehantriebsanschluss desselben zur im Wesentlichen spielfreien gemeinsamen Drehung drehfest direkt mit der Drehkomponente oder einem Drehantriebsanschluss desselben gekoppelt oder koppelbar ist. Auf zwischengeschaltete mechanische Antriebselemente wie Getriebe, Kupplungen und Gelenkwellen wird dementsprechend verzichtet. Es wird in diesem Zusammenhang auf die vorstehenden Erläuterungen im Zusammenhang mit dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung verwiesen.Especially is appropriate if the one on the leader's side arranged electric motor is designed as a slip-on motor. It is primarily thought that the one on the driver's side arranged electric motor coaxial to the rotating component in assignment is arranged to an axial end region thereof, the Rotor or a rotary drive connection of the same to essentially backlash-free rotation together with the rotating component or a rotary drive connection of the same or can be coupled is. Intermediate mechanical drive elements such as gears, Couplings and cardan shafts are therefore omitted. It in this context, the above explanations in connection with the first and second aspects of the invention directed.
Der Elektromotor kann als Asynchronmotor ausgeführt oder betreibbar sein. Demgegenüber ist es aber bevorzugt, dass der Elektromotor als Synchronmotor ausgeführt oder betreibbar ist. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung erläuterten Vorteile. Es kommen die zum ersten und zweiten Aspekt angesprochenen Weiterbildungsmöglichkeiten (Permanentmagnete usw.) in Betracht. Es wird insbesondere an die Verwendung eines Torquemotors gedacht.The Electric motor can be designed or operated as an asynchronous motor. In contrast, it is but preferred that the electric motor is designed as a synchronous motor or is operable. There are those in connection with the first and advantages explained in the second aspect of the invention. Coming the further training opportunities addressed to the first and second aspects (Permanent magnets, etc.). It is particularly in the Intended use of a torque motor.
Die Maschine oder der Maschinenabschnitt kann, wie schon angesprochen, entstanden sein durch Umbau einer Maschine oder eines Maschinenabschnitts, bei dem zuvor die betreffende Drehkomponente durch einen auf der Triebseite angeordneten, der Drehkomponente zugeordneten Elektromotor angetrieben wurde. Im Zuge des Umbaus wurde dann der auf der Führerseite angeordnete Elektromotor in Zuordnung zur Drehkomponente eingebaut. Die Erfindung stellt in diesem Zusammenhang auch ein Umbauverfahren bereit (siehe unten).The Machine or the machine section, as already mentioned, originated from the conversion of a machine or a machine section, in which the rotating component in question was previously replaced by one on the Drive side arranged, the rotary component associated electric motor was driven. In the course of the renovation, it was on the driver's side arranged electric motor installed in assignment to the rotating component. The In this context, the invention also represents a conversion method ready (see below).
Bevorzugt ist der Rotor ringförmig ausgeführt und radial innerhalb des Stators angeordnet. Der Elektromotor kann, wie im Zusammenhang mit dem dritten Aspekt der Erfindung schon angesprochen, besonders zweckmäßig als Aufsteckmotor oder Hohlwellenmotor ausgeführt sein. In disem Zusammenhang wird speziell vorgeschlagen, dass der Elektromotor in der Art einem Hohlwellenmotors direkt auf einen als Drehantriebsanschluss dienenden Wellenzapfen des Wickelkerns bzw. der Drehkomponente aufgesteckt oder aufsteckbar ist, wobei der auf den Wellenzapfen aufgesteckte Elektromotor mit seinem Rotor mit dem Wellenzapfen in formschlüssiger Drehmitnahmeverbindung steht.The rotor is preferably designed in a ring shape and arranged radially inside the stator. As already mentioned in connection with the third aspect of the invention, the electric motor can be used particularly expediently as a plug-on motor or Hollow shaft motor can be executed. In this context, it is specifically proposed that the electric motor, in the manner of a hollow shaft motor, be plugged or plugged directly onto a shaft journal of the winding core or the rotary component serving as a rotary drive connection, the electric motor mounted on the shaft journal with its rotor being in a positive rotational connection with the shaft journal ,
Je nach Ausführung der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts kann es dabei besonders zweckmäßig sein, dass der Wellenzapfen als Hohlwelle ausgeführt ist, beispielsweise zum Zuführen eines Betriebsfluids, ggf. Prozessdampf, in einen Innenraum der Drehkomponente oder zum Abführen eines Fluids (ggf. Prozessdampf oder Kondensat) aus dem Innenraum. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere im Zusammenhang mit Trockenzylindern einer Trockenpartie von Interesse.ever after execution the machine or the machine section, it can be particularly expedient that the shaft journal is designed as a hollow shaft, for example for Respectively of an operating fluid, possibly process steam, into an interior of the Rotary component or to discharge a Fluids (possibly process steam or condensate) from the interior. A such a configuration is particularly in connection with drying cylinders a dryer section of interest.
Bevorzugt ist, wie schon anesprochen, der Elektromotor vom als "Torquemotor" bzw. "Permanentmagnetmotor" bezeichneten Synchronmotortyp. Derartige Motoren haben sich etwa zum Antrieb von Werkzeugmaschinen, insbesondere zum Direktantrieb ohne mechanischen Übertragungselemente, wie Kupplungen und Getriebe, bewährt. Auf Grund ihrer Kompaktheit und Positioniergenauigkeit werden sie beispielsweise zum Einsatz in Schwenkachsen und Rundtischen eingesetzt. Auf Grund ihrer hohen Dynamik werden sie in dynamischen Werkzeugmaschinen und für schnell hochlaufende Achsen von Drehmaschinen mit Erfolg eingesetzt. Es werden speziell auch Torquemotoren bzw. Permanentmagnetmotoren mit integrierter Luft- oder Wasserkühlung angeboten, beispielsweise von der Firma Siemens Linear Motor Systems und von der Firma ABB. In Bezug auf den erfindungsgemäß in der Maschine bzw. dem Maschinenabschnitt einzusetzenden Elektromotor wird vor allem daran gedacht, dass dieser eine integrierte Fluidkühlung, vorzugsweise Flüssigkeitskühlung, höchstvorzugsweise Wasserkühlung, aufweist. Bevorzugt weist der Stator des Elektromotors eine integrierte Fluidkühlung, vorzugsweise Flüssigkeitskühlung, höchstvorzugsweise Wasserkühlung, auf.Prefers is, as already mentioned, the electric motor of the synchronous motor type referred to as "torque motor" or "permanent magnet motor". such Motors have been used to drive machine tools, in particular for direct drive without mechanical transmission elements such as couplings and gearbox, proven. Because of their compactness and positioning accuracy they will used for example in swivel axes and rotary tables. Because of their high dynamics, they are used in dynamic machine tools and for high-speed axes of lathes successfully used. There are also torque motors and permanent magnet motors in particular offered with integrated air or water cooling, for example from Siemens Linear Motor Systems and from ABB. With regard to the invention in the Machine or the machine section to be used electric motor Above all, it is thought that this is an integrated fluid cooling, preferably Liquid cooling, most preferably Water cooling, having. The stator of the electric motor preferably has an integrated one Fluid cooling, preferably liquid cooling, most preferably Water cooling, on.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich durch einen dem Elektromotor zugeordneten, geschlossen ausgeführten Kühlfluidkreislauf (insbesondere Kühlwasserkreislauf) aus. Der Kühlfluidkreislauf, insbesondere Kühlwasserkreislauf, kann vorteilhaft mit einer Kühlfluidspeicheranordnung (insbesondere Kühlwasserspeicheranordnung) oder/und mit einer Wärmetauschanordnung oder/und mit einer Filteranordnung ausgeführt sein. Man kann auch eine Heizanordnung vorsehen, die eine Vorwärmung des Kühlfluids, insbesondere Kühlwassers, ermöglicht, insbesondere für Startvorgänge. Das Kühlfluid kann also vor dem eigentlichen Betriebsbeginn vorgewärmt werden, um den Elektromotor auf eine Mindest-Betriebstemperatur zu bringen, und danach zur Kühlung des Elektromotors dienen. Der Kühlwasserkreislauf kann mit üblichen Komponenten (Förderpumpe, Zuteilgeräte, Partikel-Schmutzfilter, Strömungswächter, Temperaturwächter, Blende, Absperrhahn usw.) ausgeführt sein. Bevorzugt ist ein gemeinsamer Kühlwasserkreislauf für mehrere Elektromtoren.A particularly preferred embodiment is characterized by a closed associated with the electric motor executed Coolant circuit (especially cooling water circuit) out. The cooling fluid circuit, especially cooling water circuit, can be advantageous with a cooling fluid storage arrangement (in particular cooling water storage arrangement) or / and with a heat exchange arrangement or / and with a filter arrangement. You can also get one Provide heating arrangement which preheats the cooling fluid, in particular cooling water, allows especially for Startups. The cooling fluid can therefore be preheated before the actual start of operation, to bring the electric motor to a minimum operating temperature, and then for cooling serve the electric motor. The cooling water circuit can with common components (Feed pump, metering devices, particle dirt filter, Flow monitor, temperature monitor, orifice, Shut-off valve, etc.) his. A common cooling water circuit for several is preferred Elektromtoren.
Die Verwendung eines geschlossenen Kreislaufs gegenüber etwa einer Kühlwasserzufuhr aus dem öffentlichen Leitungsnetz oder aus einem Oberflächenwasservorrat bietet den Vorteil, dass gleichbleibende Kühlbedingungen (insbesondere gleichbleibende Eingangstemperatur) und gleichbleibende Kühlmediumqualität (Sauberkeit, Freiheit von Störpartikeln usw.) gewährleistet werden können.The Use of a closed circuit compared to a cooling water supply from the public Pipeline network or from a surface water supply offers the Advantage that constant cooling conditions (in particular constant inlet temperature) and constant cooling medium quality (cleanliness, Freedom from interfering particles etc.) guaranteed can be.
Sind mehrere Elektromotoren vorgesehen, so ist es bevorzugt, diesen eine gemeinsame Kühlfluidversorgung, insbesondere Kühlwasserversorgung, zuzuordnen. Dies gilt auch dann, wenn die Elektromotoren jeweils einer anderen Drehkomponente bzw. einem anderen Wickelkern zugeordnet bzw. zuordenbar sind. In diesem Falle ist es im Sinne des schon angesprochenen Weiterbildungsvorschlags bevorzugt, dass die Elektromotoren über einen gemeinsamen, geschlossen ausgeführten Kühlfluidkreislauf, insbesondere Kühlwasserkreislauf, mit Kühlfluid, insbesondere Kühlwasser, versorgbar sind.are provided multiple electric motors, it is preferred to use this one common cooling fluid supply, especially cooling water supply. This also applies if the electric motors are each different Rotary component or another winding core assigned or assignable are. In this case, in the sense of the training proposal already mentioned, it is preferred that the electric motors over a common, closed cooling fluid circuit, in particular Cooling water circuit, with cooling fluid, especially cooling water, are available.
Zur Vermeidung von Kondenswasserbildung, insbesondere in besonderen Betriebssituationen, kann eine thermische Kapselung (Isolierung) des Motors vorgesehen sein. Das Gehäuse oder/und die Kapselung kann aus einem nicht rostenden Werkstoff bestehen (z. B. Edelstahl, Alu-Druckguss). Als Isolierung kommen diverse Kunststoffmaterialien in Betracht, beispielsweise Polyurethan, das wegen seiner geringen Wärmeleitfähigkeit und seines somit geringen Bedarfs an Bauvolumen und geringen Gewichts besonders vorteilhaft ist. Die Isolierschicht kann besonders zweckmäßig direkt auf und um das Motorgehäuse auf bzw. angeschäumt sein. Hierdurch wird als vorteilhafter Nebeneffekt auch eine wirkungsvolle Geräuschdämpfung des Motors erreicht.to Avoidance of condensation, especially in particular Operating situations, thermal encapsulation (insulation) of the Motor be provided. The housing or / and the encapsulation can be made of a non-rusting material exist (e.g. stainless steel, die-cast aluminum). Come as insulation various plastic materials, for example polyurethane, that because of its low thermal conductivity and its low need for construction volume and light weight is particularly advantageous. The insulating layer can be particularly expediently direct on and around the motor housing on or foamed his. This also turns into an effective side effect Noise reduction of the Motors reached.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Elektromotoren jeweils in einem eigenen einer Mehrzahl von zueinander parallel geschalteten Kühlfluidzweigen, die einen gemeinsamen Zulauf und einen gemeinsamen Ablauf aufweisen, angeordnet sind. Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass wenigstens einer der Kühlfluidzweige individuell absperrbar oder/und individuell hinsichtlich des Kühlfluidflusses steuerbar oder regelbar oder/und hinsichtlich wenigstens einer interessierenden Größe, beispielweise Fluidtemperatur oder/und Kühlfluidfluss, überwachbar ist oder/und dass wenigstens einer der Kühlfluidzweige mit einer eigenen Filteranordnung ausgeführt ist. Es lassen sich dann für jeden Elektromotor individuell der jeweiligen Betriebssituation optimal angepasste Kühlverhältnisse einstellen und gewährleisten.A preferred embodiment is characterized in that the electric motors are each arranged in a separate one of a plurality of cooling fluid branches which are connected in parallel and have a common inlet and a common outlet. To this end, it is further developed that at least one of the cooling fluid branches can be individually shut off and / or controlled or regulated individually with regard to the cooling fluid flow and / or with respect to at least one interest variable, for example fluid temperature and / or cooling fluid flow, can be monitored and / or that at least one of the cooling fluid branches is designed with its own filter arrangement. Cooling conditions that are optimally adapted to the respective operating situation can then be set and guaranteed for each electric motor.
Beispielsweise beim Einsatz in einer Trockenpartie kann eine Einbeziehung der Temperatur in der Trockenpartie in die Steuerung/Regelung der Kühlung vorteilhaft sein. Zur Vermeidung von Kondenswasserbildung kann man vorsehen, dass der Kühlkreislauf auch dazu benutzt wird, um den Motor auf einer bestehenden Temperatur zu halten. Dies kann auch ein "Heizen" des Motors beinhalten, z. B. wenn die Temperatur in der Trockenpartie sinkt. Es wird in diesem Zusammenhang an Abschaltvorgänge und sinkende Antriebsleistung gedacht. Ferner ist ein "Heizen" des Motors in Betriebsunterbrechungsphasen oder zumindest vor dem Starten des Betriebs sinnvoll, um Kondenzwasserbildung zu vermeiden bzw. den Motor auf eine Mindest-Betriebstemperatur zu bringen.For example when used in a dryer section, inclusion of the temperature in the dryer section in the control / regulation of the cooling advantageous his. To avoid condensation, you can provide that the cooling circuit also used to keep the engine at an existing temperature to keep. This can include "heating" the engine, z. B. when the temperature in the dryer section drops. It is in this connection to shutdown processes and falling drive power thought. There is also a "heating" of the engine in the interruption phases or at least before starting the operation to avoid condensation to avoid or the engine to a minimum operating temperature bring.
Soweit im bzw. im Bereich des (jeweiligen) Elektromotors Kondensat anfällt, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Kondensat gemeinsam mit dem Elektromotor zugeführtem Kühlfluid abführbar ist, beispielsweise durch Einspeisen in den Kühlfluidkreislauf bzw. Kühlfluidzweig.So far condensate accumulates in or in the area of the (respective) electric motor advantageously be provided that the condensate together with the Electric motor supplied cooling fluid is laxable, for example by feeding into the cooling fluid circuit or cooling fluid branch.
Der Elektromotor kann mit seiner Motorhalterung vorteilhaft längs einer Motor-Führungsbahn verlagerbar sein. Eine derartige Ausgestaltung und Anwendung des Elektromotors wird durch die relative Kompaktheit des im Zusammenhang mit dem Erfindungsvorschlag nach dem ersten bzw. zweiten Aspekt erfindungsgemäß vorgesehen Synchronmotors besonders erleichtert. Beispielsweise kann der Elektromotor auf einem Schwenkhebel oder Fahrschlitten angeordnet sein, wobei entweder ein aktiver Antrieb zur Verlagerung des Elektromotors vorgesehen ist oder dieser unter Vermittlung einer entsprechend bewegten Drehkomponente bzw. eines entsprechend verlagerten Wickelkerns bzw. Wickelrolle verlagert wird.The Electric motor can be advantageously along one with its motor mount Motor guide track be relocatable. Such a design and application of Electric motor is related by the relative compactness of the with the proposed invention according to the first or second aspect provided according to the invention Synchronous motor particularly relieved. For example, the electric motor be arranged on a swivel lever or carriage, wherein either an active drive for relocating the electric motor is provided or this is mediated by a correspondingly moving rotating component or a correspondingly shifted winding core or winding roll is shifted.
Es wird insbesondere daran gedacht, dass der angesprochene Wickelkern bzw. die Wickelrolle entlang einer Wickel-Führungsbahn verlagerbar ist, und dass die Motor-Führungsbahn und die Wickel-Führungsbahn einander zumindest bereichsweise entsprechen für eine gemeinsame Verlagerung des Wickelkerns bzw. der Wickelrolle und des dem Wickelkern betriebsmäßig zugeordneten Elektromotors. Ferner wird betreffend die angesprochene Drehkomponente daran gedacht, dass diese entlang einer Drehkomponenten-Führungsbahn verlagerbar ist, und dass die Motor-Führungsbahn und die Drehkomponenten-Führungsbahn einander zumindest bereichsweise entsprechen für eine gemeinsame Verlagerung der Drehkomponente und des Elektromotors.It it is especially thought that the mentioned winding core or the winding roll is displaceable along a winding guideway, and that the motor guideway and the winding guideway correspond to each other at least in certain areas for a common relocation of the Winding core or the winding roller and the operationally assigned to the winding core The electric motor. Furthermore, regarding the mentioned turning component remembered that this is along a rotating component guideway is relocatable, and that the motor guideway and the rotating component guideway correspond to each other at least in certain areas for a common relocation the rotating component and the electric motor.
Die Motor-Führungsbahn kann zumindest bereichsweise linear verlaufen. Dies kann besonders zweckmäßig unter Verwendung eines Fahrschlittens für den Motor realisiert werden. Die Motor-Führungsbahn kann ferner zumindest bereichsweise bogenförmig verlaufen. Dies kann besonders zweckmäßig ebenfalls mittels eines Fahrschlittens oder mittels eines Schwenkhebels realisiert werden.The Motor guide track can be linear at least in some areas. This can be particularly useful below Use of a carriage for the motor can be realized. The motor guideway can also run in an arc shape at least in some areas. This can be special expedient also realized by means of a carriage or by means of a swivel lever become.
Der oder wenigstens ein Elektromotor, der nach dem ersten bzw. zweiten Aspekt der Erfindung erfindungsgemäß als Synchronmotor ausgeführt sein kann, kann auf der Triebseite der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts angeordnet sein. Ferner kann der oder wenigstens ein Elektromotor, der nach dem ersten bzw. zweiten Aspekt der Erfindung erfindungsgemäß als Synchronmotor ausgeführt sein kann, auf der Führerseite der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts angeordnet sein.The or at least one electric motor, which after the first or second Aspect of the invention can be designed according to the invention as a synchronous motor, can be on the drive side of the machine or machine section be arranged. Furthermore, the or at least one electric motor, which according to the first or second aspect of the invention according to the invention as a synchronous motor accomplished can be on the leader's side the machine or the machine section.
Es kann vorgesehen sein, dass zwei auf verschiedenen Seiten (Führerseite und Triebseite) der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts vorgesehene Motoren gemeinsam eine Drehkomponente bzw. einen Wickelkern drehantreiben.It can be provided that two on different sides (leader side and drive side) of the machine or the machine section Motors drive a rotary component or a winding core together.
Betreffend die angesprochene Maschine zum Aufwickeln bzw. Abwickeln einer Materialbahn wird vor allem, aber nicht ausschließlich, an eine solche Ausgestaltung gedacht, dass dem Wickelkern in einer ersten Betriebsphase ein erster Elektromotor betriebsmäßig zuordenbar ist, so dass dessen Rotor bzw. der Drehantriebsanschluss desselben im Wesentlichen spielfrei direkt mit dem Wickelkern bzw. dem Drehantriebsanschluss desselben gekoppelt ist, dass dem Wickelkern in einer zweiten Betriebsphase ein zweiter Elektromotor betriebsmäßig zuordenbar ist, so dass dessen Rotor bzw. der Drehantriebsanschluss desselben im Wesentlichen spielfrei direkt mit dem Wickelkern bzw. dem Drehantriebsanschluss desselben gekoppelt ist, und dass in einer Übergangsphase der Rotor bzw. dessen Drehantriebsanschluss des ersten Elektromotors vom Wickelkern abkoppelbar und der Rotor bzw. dessen Drehantriebsanschluss des zweiten Elektromotors mit dem Wickelkern koppelbar ist, vorzugweise derart, dass zumindest in einer Teilphase der Übergangsphase beide Elektromotoren mit dem Wickelkern gekoppelt sind. Die beiden Elektromotoren sind vorzugsweise auf verschiedenen Seiten der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts angeordnet.Concerning the addressed machine for winding or unwinding a material web above all, but not exclusively, thought of such a configuration that the winding core in a a first electric motor operationally assignable in the first operating phase is so that its rotor or the rotary drive connection of the same essentially free of play directly with the winding core or the rotary drive connection the same is coupled that the winding core in a second operating phase second electric motor is operationally assignable, so that its rotor or the rotary drive connection of the same in Essentially free of play directly with the winding core or the rotary drive connection it is coupled, and that in a transition phase the rotor or whose rotary drive connection of the first electric motor from the winding core disconnectable and the rotor or its rotary drive connection of the second electric motor can be coupled to the winding core, preferably such that at least in a partial phase of the transition phase both electric motors are coupled to the winding core. The two electric motors are preferred on different sides of the machine or machine section arranged.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der erste Elektromotor mit seiner Motorhalterung längs einer ersten Motor-Führungsbahn verlagerbar und ist der zweite Elektromotor mit seiner Motorhalterung längs einer zweiten Motor-Führungsbahn verlagerbar. Die erste Motor-Führungsbahn ist bevorzugt bogenförmig und die zweite Motor-Führungsbahn ist bevorzugt linear.According to a preferred development, the first electric motor with its motor mount can be displaced along a first motor guideway and the second electric motor with its motor neck can be moved along a second motor guideway. The first motor guideway is preferably arcuate and the second motor guideway is preferably linear.
Für eine Wickelmaschine mit einem Primärantrieb und einem Sekundärantrieb ist es besonders zweckmäßig, wenn der erste und der zweite Elektromotor derart in Bezug aufeinander ansteuerbar, vorzugsweise regelbar sind, dass der Drehantriebsanschluss des ersten Elektromotors und der Drehantriebsanschluss des zweiten Elektromotors eine vorgegebene definierte relative Drehstellung oder eine von mehreren vorgegebenen definierten relativen Drehstellungen relativ zueinander einnehmen. Es kann dann gewährleistet werden, dass eine einfache Übergabe des Drehantriebs vom Primärwickler zum Sekundärwickler möglich ist, indem dafür Sorge getragen wird, dass der Drehantriebsanschluss des Wickelkerns und der Drehantriebsanschluss des Rotors des zweiten Motors eine ein problemloses Einkuppeln ermöglichende relative Drehstellung zueinander einnehmen, die ggf. zumindest phasenweise während der Rotation beibehalten wird.For a winding machine with a primary drive and a secondary drive it is particularly useful if the first and second electric motors are related to each other can be controlled, preferably regulated, that the rotary drive connection of the first electric motor and the rotary drive connection of the second Electric motor a predetermined defined relative rotational position or one of several predefined defined relative rotary positions relative to each other. It can then be guaranteed that a easy handover of the rotary drive from the primary winder to the secondary winder possible is by for that Care is taken that the rotary drive connection of the winding core and the rotary drive connection of the rotor of the second motor one enabling easy engagement take relative rotational position to each other, possibly at least in phases while rotation is maintained.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts zeichnet sich dadurch aus, dass der Drehantriebsanschluss des Rotors, einerseits, und der Drehantriebsanschluss des jeweiligen Wickelkerns bzw. der Drehkomponente andererseits eine ein- und auskuppelbare Formschlusskupplung, insbesondere eine Keilwellen-Zahn-Kupplung, bilden. Dieser Weiterbildungsvorschlag ist vor allem für die angesprochene Maschine bzw. den angesprochenen Maschinenabschnitt zum Aufwickeln bzw. Abwickeln einer Materialbahn von Interesse, da der Weiterbildungsvorschlag eine vorteilhafte Ankupplung bzw. Abkupplung etwa eines Tambours an einen betreffend Elektromotor bzw. von einem betreffenden Elektromotor ermöglicht.A particularly preferred development of the machine or the machine section is characterized by the fact that the rotary drive connection of the rotor, on the one hand, and the rotary drive connection of the respective winding core or the rotary component, on the other hand, can be engaged and disengaged Positive coupling, in particular a spline-tooth coupling, form. This suggestion for further training is primarily for the machine in question or the machine section mentioned for winding or unwinding a material web of interest because of the training proposal an advantageous coupling or uncoupling of a drum, for example to an electric motor or an electric motor in question.
In diesem Zusammenhang wird als besonders zweckmäßig vorgeschlagen, dass einer der die Formschlusskupplung bildenden Drehantriebsanschlüsse eine auf einem Wellenabschnitt drehfest und axial verschiebbar angeordnete Kuppelhülse umfasst, die an einem Innenumfang oder/und Außenumfang Mitnahmeformationen aufweist, die mit Gegen-Mitnahmeformationen an einem Kuppelhülse-Gegenabschnitt des anderen Drehantriebsanschlusses mit im Wesentliche spielfreien Formschluss-Mitnahmeeingriff bringbar sind.In In this context, it is suggested that one one of the rotary drive connections forming the form-fitting coupling on a shaft section rotatably and axially displaceably arranged Includes dome sleeve, the driving formations on an inner circumference and / or outer circumference has that with counter-driving information on a dome sleeve counter section the other rotary actuator connection with essentially no play Form-fit-driving engagement are feasible.
Ferner kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Relativdrehstellung zwischen Mitnahmeformationen des einen Drehantriebsanschlusses und Gegen-Mitnahmeformationen des anderen Drehantriebsanschlusses vor einem Einkuppeln der Formschlusskupplung auf Grundlage wenigstens eines zugeordneten Drehgebers erfassbar ist und dass der Elektromotor für das Einkuppeln durch elektrische Ansteuerung im Sinne einer Steuerung oder/und Regelung definiert in eine einer Einkuppel-Relativdrehstellung zwischen Mitnahmeformationen und Gegen-Mitnahmeformationen entsprechende Drehstellung verstellbar ist. Auch durch diese Ausgestaltung können stets kurze Einkuppelzeiten, ein zuverlässiges Einkuppeln gewährleistet und erhöhter Verschleiß im Bereich der Formschlusskupplung vermieden werden.Further can advantageously be provided that a relative rotational position between driving information of the one rotary drive connection and counter-driving information of the other rotary drive connection before engaging the positive locking coupling detectable on the basis of at least one assigned rotary encoder is and that the electric motor for the engagement by electrical control in the sense of a control or / and control defined in a one-clutch relative rotational position corresponding between entrainment formations and counter-entrainment formations Rotational position is adjustable. This configuration can always short engagement times, reliable engagement guaranteed and increased Wear in Area of the positive coupling can be avoided.
Vorteilhaft kann man eine dem (jeweiligen) Elektromotor zugeordnete Bremseinrichtung vorsehen, vorzugsweise umfassend wenigstens eine auf einer Motorabtriebswelle angeordnete Bremsscheibe. Die Motorabtriebswelle bildet den angesprochenen Drehantriebsanschluss des Rotors oder weist diesen auf.Advantageous you can a brake device assigned to the (respective) electric motor provide, preferably comprising at least one on an engine output shaft arranged brake disc. The motor output shaft forms the one addressed Rotary drive connection of the rotor or has this.
Die Erfindungs- und Weiterbildungsvorschläge sind insbesondere auch auf eine Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung oder/und Veredelung einer laufenden Materialbahn, beispielsweise einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine oder einer Streichmaschine, anwendbar. Die Erfindung stellt demgemäß einen Maschinenabschnitt in Form einer Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung oder/und Veredelung einer laufenden Materialbahn bereit, bei dem der nach dem zweiten Aspekt der Erfindung als Synchronmotor ausgeführte (jeweilige) Elektromotor eine Drehkomponente in Form eines Trockenzylinders antreibt. Die Erfindung in ihren verschiedenen Aspekten kann überdies aber auch auf diverse andere Drehkomponenten von Papier- und Kartonherstellungsmaschinen und Papier- oder Kartonveredelungsmaschinen angewendet werden, neben den schon angesprochenen Wickelmaschinen. Es wird speziell auch an eine Anwendung in Bezug auf beim Spleißen von Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen, zum Einsatz kommende Drehkomponenten gedacht.The Proposals for inventions and further training are also available in particular a dryer section of a machine for producing and / or finishing a running material web, for example a paper or cardboard manufacturing machine or a coating machine. The invention accordingly provides one Machine section in the form of a dryer section of a machine for Production or / and finishing of a running material web ready, in which according to the second aspect of the invention as a synchronous motor executed (respective) electric motor a rotating component in the form of a drying cylinder drives. The invention in its various aspects can moreover but also on various other turning components of paper and cardboard manufacturing machines and paper or cardboard finishing machines are applied, besides the already mentioned winding machines. It will be special too to an application relating to the splicing of material webs, in particular Paper webs, intended to use rotating components.
Nach dem dritten Aspekt der Erfindung wird ferner bereitgestellt ein Maschinenabschnitt in Form einer Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung oder/und Veredelung einer laufenden Materialbahn. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der auf der Führerseite angeordnete (jeweilige) Elektromotor eine Drehkomponente in Form eines Trockenzylinders oder einer Führungswalze antreibt. Bei dem Elektromotor handelt es sich vorzugsweise um einen als Aufsteckmotor ausgeführten Elektromotor. Bevorzugt ist die Ausführung des Elektromotors als Synchronmotor, insbesondere Torquemotor.To the third aspect of the invention is further provided Machine section in the form of a dryer section of a machine for Production or / and finishing of a running material web. According to the invention, that the one on the leader's side arranged (respective) electric motor a rotating component in the form a drying cylinder or a guide roller. With the electric motor it is preferably an electric motor designed as a slip-on motor. The execution is preferred of the electric motor as a synchronous motor, especially a torque motor.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass mehrere Trockengruppen umfassend jeweils mehrere Trockenzylinder und zugeordnete Leitwalzen vorgesehen sind, wobei in jeder Trockengruppe jeweils wenigstens ein Trockenzylinder oder/und wenigstens eine Führungswalze durch einen auf der Führerseite angeordneten Elektromotor, insbesondere Aufsteckmotor, antreibbar ist. Dabei kann man vorteilhaft vorsehen, dass die Elektromotoren als Synchronmotoren, insbesondere Torquemotoren ausgeführt oder betreibbar sind, und dass eine Drehzahl-Steuer/Regel-Anordnung vorgesehen ist, vermittels der mehrere zugehörige Elektromotoren aufeinander abgestimmt drehzahlsteuerbar oder – vorzugsweise – drehzahlregelbar sind. Insbesondere können vermittels der Drehzahl-Steuer/Regel-Anordnung mehrere einer Trockengruppe zugeordnete Synchronmotoren oder/und mehrere verschiedenen Trockengruppen zugeordneten Synchronmotoren aufeinander abgestimmt drehzahlsteuerbar oder – vorzugsweise – drehzahlregelbar sein.In a further development, it is proposed that a plurality of drying groups, each comprising a plurality of drying cylinders and associated guide rollers, be provided, with each in each drying group at least one drying cylinder and / or at least one guide roller can be driven by an electric motor, in particular a plug-on motor, arranged on the driver's side. It can advantageously be provided that the electric motors are designed or operated as synchronous motors, in particular torque motors, and that a speed control / regulating arrangement is provided by means of which several associated electric motors can be speed-controlled or - preferably - controlled by speed. In particular, by means of the speed control / regulating arrangement, several synchronous motors assigned to a drying group or / and several synchronous motors assigned to different drying groups can be speed-controlled or - preferably - speed-controlled.
Die Erfindung stellt ferner bereit einen Maschinenabschnitt in Form eines Stoffauflaufs oder einer Siebpartie oder eines Formers einer Maschine zur Herstellung oder/und Veredelung einer laufenden Materialbahn. Es. wird vorgeschlagen, dass der auf der Führerseite angeordnete (jeweilige) Elektromotor (insbesondere Aufsteckmotor) eine Drehkomponente in Form einer Walze, ggf. Siebführungswalze, antreibt. Wiederum ist eine Ausführung des Elektromotors als Synchronmotor, insbesondere Torquemotor, besonders zweckmäßig.The The invention also provides a machine section in shape a headbox or a wire section or a former Machine for the production and / or finishing of a running material web. It. it is proposed that the (respective) Electric motor (especially plug-on motor) a rotating component in Shape of a roller, if necessary a screen guide roller, drives. Again is an execution of the electric motor as a synchronous motor, especially a torque motor, especially appropriate.
Die Erfindung stellt ferner bereit einen Maschinenabschnitt in Form einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung oder/und Veredelung einer laufenden Materialbahn. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der auf der Führerseite angeordnete (jeweilige) Elektromotor, insbesondere Aufsteckmotor, eine Drehkomponente in Form einer Walze, ggf. Presswalze oder Filzführungswalze, antreibt. Wiederum ist es besonders zweckmäßig, wenn der Elektromotor als Synchronmotor, insbesondere Torquemotor, ausgeführt ist.The The invention also provides a machine section in shape a press section of a machine for manufacturing or / and finishing a running material web. According to the invention it is provided that the on the leader's side arranged (respective) electric motor, in particular plug-on motor, a Rotating component in the form of a roller, possibly a press roller or a felt guide roller, drives. Again, it is particularly useful if the electric motor is designed as a synchronous motor, in particular a torque motor.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Umbau einer Maschine oder eines Maschinenabschnitts zur Herstellung oder/und Veredelung oder/und sonstigen Behandlung oder/und Handhabung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend wenigstens eine sich quer zur Laufrichtung der Materialbahn erstreckende Drehkomponente, die durch wenigstens einen Elektromotor antreibbar ist, der einen mit der Drehkomponente im Sinne eines Drehantriebs gekoppelten oder koppelbaren Rotor und einen direkt oder indirekt an einer Stuhlung der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts oder einer relativ zur Stuhlung bewegbar angeordneten Motorhalterung gegen Verdrehung abgestützten Stator aufweist, bereit. Die Maschine oder der Maschinenabschnitt weist eine Führerseite und eine Triebseite auf. Die Führerseite zeichnet sich durch wenigstens eines der folgenden Merkmale aus:
- – die Führerseite weist Randsaugzonen zum Führen eines vorlaufenden Einfädel- oder Überführungsstreifens der Materialbahn auf,
- – wenigstens eine Haube einer Trockenzylinderanordnung kann auf der Führerseite geöffnet werden, insbesondere von Entfernen von Bahnrückständen im Falle eines Bahnabrisses,
- – auf der Führerseite stehen Komponenten der Maschine oder des Maschinenabschnitts höchstens in geringem Maße über die Stuhlung zur Seite vor,
- – Drehkomponenten wie Führungswalzen, Saugwalzen, Trockenzylinder und dergleichen sind zur Führerseite hin aus der Maschine bzw. dem Maschinenabschnitt herausziehbar, etwa zum Auswechseln der jeweiligen Drehkomponente, wenn diese verschlissen ist. Der oder wenigstens ein Elektromotor ist auf der Triebseite angeordnet.
- The driver's side has edge suction zones for guiding a leading threading or transfer strip of the material web,
- At least one hood of a drying cylinder arrangement can be opened on the driver's side, in particular removal of web residues in the event of a web break,
- - On the driver's side, components of the machine or machine section protrude to the side to a limited extent only via the frame,
- - Rotary components such as guide rollers, suction rollers, drying cylinders and the like can be pulled out of the machine or the machine section to the driver's side, for example to replace the respective rotary component when it is worn out. The or at least one electric motor is arranged on the drive side.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Zuge des Umbaus in Zuordnung zu der oder wenigstens einer Drehkomponente ein Elektromotor auf der Führerseite eingebaut wird, der den Antrieb der Drehkomponente anstelle oder zusätzlich zu dem oder wenigstens einem auf der Triebseite angeordneten Elektromotor übernimmt. Es wird in diesem Zusammenhang vor allem daran gedacht, dass der auf der Führerseite angeordnete Elektromotor alleine den Antrieb der Drehkomponente übernimmt und dass die Drehantriebsverbindung zwischen der Drehkomponente und dem auf der Triebseite angeordneten Elektromotor unterbrochen wird. In der Regel wird es dann sinnvoll sein, wenn der auf der Triebseite angeordnete Elektromotor ausgebaut wird.According to the invention, that in the course of the renovation in association with the or at least one Rotary component an electric motor is installed on the driver's side the drive of the rotary component instead of or in addition to the or at least an electric motor arranged on the drive side takes over. In this context, it is primarily thought that the on the leader's side arranged electric motor alone takes over the drive of the rotary component and that the rotary drive connection between the rotary component and the electric motor arranged on the drive side is interrupted becomes. As a rule, it will make sense if the on the Drive side arranged electric motor is removed.
Die betreffende Drehkomponente kann auf der Führerseite einen Wellenzapfen aufweisen, der als Drehantriebsanschluss geeignet ist oder im Zuge des Umbaus für eine Eignung als Drehantriebsanschluss ausgerüstet wird. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Drehkomponente im Zuge des Umbaus erst noch mit einem als Drehantriebsanschluss geeigneten Wellenzapfen ausgestattet wird. Im Zuge des Umbaus wird dann im Falle der bevorzugten Ausführung des Elektromotors als Aufsteckmotor dieser unter Herstellung einer formschlüssigen Drehmitnahmeverbindung auf den Wellenzapfen aufgesteckt.The The rotating component in question can have a shaft journal on the driver's side have, which is suitable as a rotary drive connection or in the course of Remodeling for suitability as a rotary actuator connection is equipped. Another possibility is, that the turning component in the course of the conversion still with an as Rotary actuator connection suitable shaft journal. In the course of the renovation, the preferred execution of the Electric motor as a slip-on motor producing a positive rotary connection attached to the shaft journal.
Der Umbau kann eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt zum Ergebnis haben, der einer erfindungsgemäßen Maschine bzw. einem erfindungsgemäßen Maschinenabschnitt nach dem zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung und den angesprochenen Weiterbildungsmöglichkeiten hierzu entspricht.The Remodeling can result in a machine or a machine section have that of a machine according to the invention or a machine section according to the invention according to the second or third aspect of the invention and those addressed Training opportunities corresponds to this.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The In the following, the invention is illustrated by means of those shown in the figures Embodiments explained in more detail.
Herkömmlich erfolgt das Auf- und Abrollen von Papierbahnen vermittels von Standard-Asynchron-Elektromotoren. Die Kraftübertragung zum in der Wickelstation angeordneten Tambour übernehmen dabei mechanische Antriebselemente wie Gelenkwellen, Getriebe und Kupplungen. Diese Antriebselemente sowie die nicht sonderlich kompakten Motoren benötigen vergleichsweise viel Platz, so dass dementsprechend größere Gebäude erforderlich sind, bzw. in einem gegebenen Gebäude die installierbare Maschinenkapazität entsprechend begrenzt ist. Ferner resultiert ein vergleichsweise aufwändiger konstruktiver Aufbau der Wickelmaschine, resultieren große zu bewegende Massen und eine vergleichsweise aufwändige elektrische Ansteuerung. Ferner ist der Investitionsaufwand infolge kostspieliger Komponenten und des erwähnten Platzbedarfs vergleichsweise groß.Traditionally the winding and unwinding of paper webs by means of standard asynchronous electric motors. The power transmission mechanical to the reel arranged in the winding station Drive elements such as cardan shafts, gears and clutches. This Drive elements and the not particularly compact motors require comparatively lots of space, so larger buildings are required, or in a given building the installable machine capacity is limited accordingly. This also results in a comparatively complex construction of the winding machine result in large masses to be moved and a comparatively complex electric control. Furthermore, the investment expenditure is consequential expensive components and the space requirement mentioned comparatively large.
Wesentliche Nachteile des Stands der Technik sind stichwortartig die folgenden:
- – Eine konstante Zugleistung über einen großen Wickelbereich erfordert einen sehr großen Motor.
- – Es resultieren ein großes Gewicht, ein großer Platzbedarf und es müssen große Massen bewegt werden.
- – Die Maschinenkonstruktion muss besonders steif ausgeführt werden mit entsprechenden Kosten und entsprechendem Bauraumbedarf.
- – Herkömmliche Motoren werden üblicherweise durch weiteren Bauraum einnehmende Anbaulüfter gekühlt (Fremdkühlung).
- – Durch Getriebeeinbau ist zwar auf Grundlage einer Drehzahlanhebung eine Reduzierung der Motorgröße möglich, das Getriebe ist aber kostenaufwändig und führt in der Regel Drehspiel ein. Überdies ist der Bauraumgewinn wegen des Platzbedarfs für das Getriebe begrenzt.
- – Große Motoren führen zu einer großen Geräuschentwicklung.
- – Es resultiert ein hohes Trägheitsmoment des Antriebs.
- - A constant pulling power over a large winding area requires a very large motor.
- - This results in a large weight, a large space requirement and large masses have to be moved.
- - The machine construction must be particularly rigid, with corresponding costs and corresponding space requirements.
- - Conventional motors are usually cooled by additional fans that take up additional installation space (external cooling).
- - Although gearboxes can be used to reduce the size of the motor based on a speed increase, the gearbox is costly and generally introduces a backlash. In addition, the space available is limited because of the space required for the transmission.
- - Large motors make a lot of noise.
- - A high moment of inertia of the drive results.
Demgegenüber schlägt die Erfindung vor, zum Antrieb einen als Synchronmotor ausgeführten oder betreibbaren Elektromotor, insbesondere einen so genannten "Torquemotor" mit permanent erregten, eine hohe Energiedichte ergebenden Magneten einzusetzen, der als Zentrumsantrieb unter Wegfall aller mechanischen Antriebselemente wie Getriebe, Kupplungen und Gelenkwellen mit Ausnahme einer ein An- und Abkoppeln eines jeweiligen Tambours (allgemein Wickelkern) an den Elektromotor ermöglichenden Kupplung, insbesondere Formschlusskupplung, zum Drehantrieb dient.In contrast, the invention proposes before, to drive an electric motor designed or operable as a synchronous motor, in particular a so-called "torque motor" with permanently excited, to use a high energy density magnet, which as Center drive with the elimination of all mechanical drive elements such as gears, clutches and propeller shafts with the exception of one Coupling and uncoupling a respective drum (generally winding core) to the electric motor Coupling, especially form-locking coupling, is used for the rotary drive.
Die
Antriebseinheit
Zum
Aus- und Einrücken
der von der Schiebehülse
Die
Motorabtriebsnabe
In
der Regel wird es zweckmäßig sein,
wenn dem Torquemotor oder allgemein dem erfindungsgemäßen Synchronmotor
ein Drehzahlsensor
Vorzugsweise
ist eine aktive Kühlung
der Antriebseinheit
Häufig wird
es zweckmäßig sein,
für eine
definierte Abfuhr von Kondensat zu sorgen, wie dies in
Je
nach Ausführung
des Motors kann dieser mit einem Dauerschmiervorrat versehen oder/und eine
Nachschmiereinrichtung aufweisen. Ein Anschluss zur Zuführung von
Schmiermittel ist in
In
die Antriebseinheit
Ein Torquemotor oder Permanentmagent-Synchronmotor funktioniert nach dem Prinzip eines Synchronmotors und weist einen Stator mit Wicklungen und einen Rotor mit permanent erregten Magneten auf. Betreffend die permanent erregten Magnete kommen vorteilhaft Selten-Erden-Magnete zum Einsatz. Torquemotoren oder Permanentmagnet-Synchronmotoren zeichnen sich durch sehr hohe Präzision und hohe Dynamik, große Drehmomente bei kleinen Drehzahlen und ein geringes Trägheitsmoment aus. Sie sind besonders gut zum Direktantrieb von drehanzutreibenden Komponenten geeignet, zeichnen sich durch eine kompakte, robuste Bauweise aus, sind dementsprechend auch für problematische bzw. räumlich beschränkte Einbausituationen geeignet, vergleichsweise wartungsfrei, verschleißfrei, geräuscharm und an sich im Wesentlichen spielfrei. Im Gegensatz zu Asynchronmotoren tritt kein inhärenter Schlupf auf. Torquemotoren oder Permanentmagent-Synchronmotoren sind mit integrierter Luft- oder Wasserkühlung erhältlich. Insbesondere durch eine Wasserkühlung ist eine sehr effektive Wärmeabfuhr möglich, wodurch derartige Motoren speziell auch für hohe Umgebungstemperaturen geeignet sind. Zudem haben wassergekühlte Motoren bei gleicher Leistung eine kleinere Baugröße, sind also kompakter.On Torque motor or permanent magnet synchronous motor works after the principle of a synchronous motor and has a stator with windings and a rotor with permanently excited magnets. Concerning the permanently excited magnets are advantageously used for rare earth magnets Commitment. Draw torque motors or permanent magnet synchronous motors through very high precision and high dynamic, great Torques at low speeds and a low moment of inertia out. They are particularly good for the direct drive of rotary drives Suitable components, are characterized by a compact, robust design are accordingly also for problematic or spatially limited Suitable for installation situations, comparatively maintenance-free, wear-free, low-noise and essentially free of play. In contrast to asynchronous motors not an inherent one Slip on. Torque motors or permanent magnet synchronous motors are available with integrated air or water cooling. In particular through a water cooling is a very effective heat dissipation possible, making such motors especially for high ambient temperatures are suitable. In addition, water-cooled engines have the same power are a smaller size so more compact.
Weitere, teilweise schon angesprochene Vorteile und Eigenschaften von Torquemotoren oder Permanentmagnet-Synchronmotoren sind die Folgenden:
- – Geringes Trägheitsmoment;
- – vergleichsweise konstantes Moment über den gesamten Drehzahlbereich;
- – hohe Dynamik;
- – hohe Wiederholgenauigkeit;
- – eine Geräuschkapselung ist auf Grund der Kompaktheit und integrierter Kühlung einfach möglich,
- – die integrierte Kühlung ermöglicht den Verzicht auf eine gesonderte, zu störenden Geräuschemissionen führenden Lüftereinheit;
- – Torquemotoren bzw. Permanentmagnet-Synchronmotoren sind in den verschiedensten Auslegungen problemlos verfügbar;
- – definierte Drehwinkel lassen sich mit hoher Genauigkeit anfahren;
- – keine inhärenten Elastizitäten;
- – vergleichsweise große Überlastfähigkeit.
- - low moment of inertia;
- - comparatively constant torque over the entire speed range;
- - high dynamics;
- - high repeatability;
- - A noise encapsulation is easily possible due to the compactness and integrated cooling,
- - The integrated cooling makes it possible to dispense with a separate fan unit that leads to disturbing noise emissions;
- - Torque motors or permanent magnet synchronous motors are available in various designs without any problems;
- - Defined rotation angles can be approached with high accuracy;
- - no inherent elasticities;
- - comparatively large overload capacity.
Die Kühlung des erfindungsgemäßen Synchronmotors, vorzugsweise Torquemotors bzw. Permanentmagnet-Synchronmotors, erfolgt, wie schon erwähnt, vorzugsweise auf Grundlage von Kühlwasser. Es wird hierzu speziell vorgeschlagen, einen geschlossenen Kühlwasserkreislauf vorzusehen, der sehr zweckmäßig zur Kühlwasserversorgung von mehreren Synchronmotoren dienen kann. Bei den mittels eines Kühlwasserkreislaufes mit mit Kühlwasser zu versorgenden Synchronmotoren kann es sich um Synchronmotoren einer Wickelmaschine handeln, beispielsweise um den erfindungsgemäßen Synchronmotor eines Primärwicklers und einen erfindungsgemäßen Synchronmotor eines Sekundärwicklers einer Wickelmaschine. Sind mehrere Wickelmaschinen vorhanden, so können deren erfindungsgemäßen Synchronmotoren maschinenübergreifend zweckmäßig durch einen gemeinsamen Kühlwasserkreislauf (allgemein Kühlfluidkreislauf) mit Kühlwasser versorgt werden. Ein geschlossener Kühlwasserkreislauf (allgemein Kühlfluidkreislauf) ist auch für in anderen Zusammenhängen erfindungsgemäßeingesetzte Synchronmotoren sinnvoll, beispielsweise für Synchronmotoren, die verschiedenstartige Walzen und Zylinder in Maschinen zur Herstellung oder/und Veredelung von einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, antreiben. Es wird speziell auch an erfindungsgemäß zum Direktantrieb von Trockenzylindern eingesetzte Synchronmotoren gedacht. Es gilt in Bezug auf diese Synchronmotoren ebenfalls, dass ein gemeinsamer Kühlfluidkreislauf, insbesondere Kühlwasserkreislauf, für mehrere Synchronmotoren vorgesehen ist, wobei es durchaus in Betracht kommt, in verschiedenartigen Zusammenhängen eingesetzte Synchronmotoren, beispielsweise Synchronmotoren einer Wickelmaschine einerseits und Synchronmotoren einer Trockenpartie andererseits mittels eines gemeinsamen Kreislaufes mit Kühlmedium zu versorgen.The cooling of the synchronous motor according to the invention, preferably torque motor or permanent magnet synchronous motor, as already mentioned, preferably based on cooling water. A closed cooling water circuit is specifically proposed for this purpose to provide the very useful for Cooling water supply can serve several synchronous motors. In the case of a Cooling water circuit with with cooling water synchronous motors to be supplied can be synchronous motors act a winding machine, for example, the synchronous motor according to the invention a primary winder and a synchronous motor according to the invention a secondary winder a winding machine. If there are several winding machines, see above can their synchronous motors according to the invention across machines expediently by a common cooling water circuit (generally cooling fluid circuit) with cooling water be supplied. A closed cooling water circuit (general Coolant circuit) is also for in other contexts inventively used Synchronous motors make sense, for example for synchronous motors, the most varied Rollers and cylinders in machines for manufacturing or / and finishing drive from a web of material, especially paper or cardboard. It is also especially according to the invention for the direct drive of drying cylinders synchronous motors used. It applies to these synchronous motors also that a common cooling fluid circuit, in particular Cooling water circuit, for many Synchronous motors is provided, whereby it is quite possible in different contexts used synchronous motors, for example synchronous motors one Winding machine on the one hand and synchronous motors in a dryer section on the other hand by means of a common circuit with cooling medium to supply.
Neben
den in den einzelnen Kühlwasserzweigen
vorgesehenen Schmutzfiltern kann auch noch im gemeinsamen Zulauf
Der
Kühlwasserkreislauf
Wie
in Bezug auf den Elektromotor
Die
strichlierte Darstellung des Kühlwasserzweigs
Die
Motorlaterne
Der
als Wickelkern der Wickelrolle
Die
Wickelmaschine gemäß
Die
Antriebseinheit
Es ist noch einmal auf den oben angesprochenen Aspekt der absoluten oder relativen Erfassung von Drehwinkeln des bzw. der erfindungsgemäßen Elektromotoren Bezug genommen. Im Falle einer Wickelmaschine mit einem Primärwickler und einem Sekundärwickler wird eine wesentlicher Vorteil alleine schon dann erreicht, wenn der Primärwickler und der Sekundärwickler vermittels des jeweiligen Synchronmotors derart steuerbar bzw. regelbar sind, dass sie bzw. die Mitnahmeformationen (etwa Keilnutenverzahnungen) ihrer Koppelabschnitte (etwa die Schiebehülsen) während ihrer Rotation definerte Drehpositionen relativ zueinander einnehmen, nämlich derartige relative Drehpositionen, dass dann, wenn der Primärwickler mit einem jeweiligen Tambour in Drehantriebseingriff steht, die Übergabe des Drehantriebs an den Sekundärwickler, speziell die Herstellung des Drehmitnahmeeingriffs zwischen dem Tambour und dem Koppelabschnitt des Sekundärwicklers, ohne Zeitverzögerung herstellbar ist. Durch die Gewährleistung der angesprochenen definierten relativen Drehpositionen kann erreicht werden, dass die betreffenden Mitnahmeformationen des Tambours einerseits und die Mitnahmeformationen des Sekundärwicklers andererseits eine relative Winkelstellung zueinander einnehmen bzw. halten, so dass diese problemlos in gegenseitigen formschlüssigen Eingriff bringbar sind. Dies kann auch ohne einen jeweiligen Drehwinkel erfassende Drehgeber oder dergleichen erreicht werden, indem eine definierte Winkelorientierung der Mitnahmeformationen des jeweiligen Wicklers relativ zu den magnetischen Polen, insbesondere Permanentmagneten, des Rotors des jeweiligen Synchronmotors gewählt ist. Man kann dann durch Erzeugung eines definierten elektromagnetischen Drehfelds vermittels der Wicklungen des Stators eine zueinander synchrone und die angesprochene relative Winkelorientierung der Mitnahmeformationen des Primärwicklers einerseits und des Sekundärwicklers andererseits gewährleisten. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Winkelorientierung der Mitnahmeformationen des neuen Tambours über den Synchronmotor des Primärantriebs und den Synchronmotor des Sekundärantriebs zu übermitteln, um so die Stellung z. B. der Innenverzahnung zur Außenverzahnung der Kupplungsteile aufeinander abzustimmen. Somit wird ein stirnseitiges Anstoßen verhindert und damit beste Voraussetzungen geschaffen, um eine gute, stetige Wickelqualität (z. B. Wickelhärte) auch beim Wechsel vom Primär- zum Sekundärantrieb zu gewährleisten.Reference is once again made to the above-mentioned aspect of the absolute or relative detection of angles of rotation of the electric motor (s) according to the invention. In the case of a winding machine with a primary winder and a secondary winder, a substantial advantage is achieved if the primary winder and the secondary winder can be controlled or regulated by means of the respective synchronous motor in such a way that they or the driving information (e.g. spline toothing) of their coupling sections (e.g. the Sliding sleeves) assume defined rotational positions relative to one another during their rotation, namely such relative rotational positions that when the primary winder is in rotary drive engagement with a respective drum, the transfer of the rotary drive to the secondary winder, specifically the production of the rotary drive engagement between the drum and the coupling section of the Secondary winder, can be produced without delay. By ensuring the defined relative rotational positions mentioned, it can be achieved that the relevant entrainment formations of the spool on the one hand and the entrainment formations of the secondary winder on the other hand assume or maintain a relative angular position so that they can be brought into mutual positive engagement without problems. This can also be achieved without a rotary encoder or the like which detects a respective angle of rotation, in that a defined angular orientation of the driving formations of the respective winder is selected relative to the magnetic poles, in particular permanent magnets, of the rotor of the respective synchronous motor. By generating a defined electromagnetic rotating field by means of the windings of the stator, one can then ensure a synchronous and the relative angular orientation of the driving information of the primary winder on the one hand and the secondary winder on the other hand. In other words, it is possible to transmit the angular orientation of the driving formations of the new drum via the synchronous motor of the primary drive and the synchronous motor of the secondary drive, so as to position z. B. to match the internal toothing to the external toothing of the coupling parts. This prevents bumping on the end face and creates the best conditions to ensure good, constant winding quality (e.g. winding hardness) even when changing from primary to secondary drive.
Wesentliche
Vorteile der anhand von
Als besonders vorteilhaft werden die folgenden Merkmale der erläuterten Ausführungsformen angesehen:
- – Torquemotor eingebaut in quaderförmige Motorlaterne;
- – Motorabtriebswelle mit Motorabtriebsnabe sowie vorzugsweise einer verstärkten Lagerung;
- – Schiebe- oder Koppelnabe mit motorseitigen Mitnahmeformationen, etwa Keilwellenverzahnung, in Zuordnung zur Motorabtriebswelle bzw. zur Motorabtriebsnabe und tambourseitige Mitnahmeformationen (insbesondere Ausbildung einer Zahnkupplung des jeweiligen Tambours);
- – Ein- und Ausrückvorrichtung, vorzugsweise mit Gabelgelenk und Ausrücklager;
- – der Motorabtriebsnabe oder Motorabtriebswelle zugeordnete Bremsvorrichtung, etwa gebildet von wenigstens einer Bremsscheibe und einer am quaderförmigen Gehäuse gehaltenen Bremszange;
- – hohe Positioniergenauigkeit betreffend den Zahneingriff, etwa vermittels einer Lageregelung der Kupplung auf Grundlage eines Drehgebers;
- – spielfreier Antrieb durch Wegfall von herkömmlich vorgesehenen mechanischen Antriebselementen;
- – Antrieb mit sehr hoher Präzision bei hoher Dynamik;
- – Drehzahlerfassung für die Motordrehzahl;
- – Motorgehäuse mit integrierter Nachschmiereinrichtung;
- – Schmierstellenverteiler zum Nachschmieren der Ein- und Ausrückung sowie der Keilwellenprofile;
- – Ein- und Ausrückung über Pneumatikzylinder und Hebelanordnung (vgl. Einrückhebel);
- – Hochtemperaturfettschmierung;
- – geschlossener Kühlwasserkreislauf für mehrere Wicklermotoren bzw. Wickelmaschinen;
- – Kühlwasserspeicher mit Förderpumpe und Zuteilgeräten;
- – Kühlwasserkreislauf mit Schmutzfilter zum Rückhalten von Partikeln, Strömungswächtern, Temperaturwächtern, Blende und Absperrhahn;
- – Edelstahlkreislauf zur Vermeidung von Korrosionsschutzmitteln;
- – Kondensatrückführung vom Motor zum Kühlwasserspeicher.
- - Torque motor built into cuboid motor lantern;
- - Motor output shaft with motor output hub and preferably a reinforced bearing;
- - Sliding or coupling hub with drive-side drive information, such as spline teeth, in association with the engine output shaft or engine output hub and drive-side drive information (in particular formation of a tooth coupling of the respective reel);
- - engagement and disengagement device, preferably with fork joint and release bearing;
- - The braking device associated with the motor output hub or motor output shaft, for example formed by at least one brake disc and a brake caliper held on the cuboid housing;
- - High positioning accuracy regarding the meshing, for example by means of a position control of the clutch based on a rotary encoder;
- - backlash-free drive due to the elimination of conventionally provided mechanical drive elements;
- - Very high precision drive with high dynamics;
- - Speed detection for the engine speed;
- - Motor housing with integrated relubrication device;
- - Lubrication point distributor for relubrication of the engagement and disengagement as well as the spline profiles;
- - engagement and disengagement via pneumatic cylinder and lever arrangement (see engaging lever);
- - high temperature grease lubrication;
- - Closed cooling water circuit for several winder motors or winding machines;
- - Cooling water tank with feed pump and metering devices;
- - Cooling water circuit with dirt filter to retain particles, flow monitors, temperature monitors, orifice and shut-off valve;
- - Stainless steel circuit to avoid anti-corrosion agents;
- - Condensate return from the engine to the cooling water tank.
Die vorstehend aufgezählten Merkmale können einzeln oder in Kombination im Zusammenhang mit erfindungsgemäßen Wickelmaschinen vorgesehen werden und lassen sich auch bei anderen Anwendungsgebieten der Erfindungsvorschläge, etwa bei einem Trockenzylinder-Direktantrieb in einer Trockenpartie, anwenden. Bei dieser letztgenannten Anwendungsmöglichkeit ist die Hochtemperaturfettschmierung von besonderer Bedeutung, da ein Fließen des Fetts vermieden werden kann. Hierzu sollte beispielsweise ein Fett verwendet werden, dessen Tropfpunkt oberhalb von 230°C oder sogar oberhalb von 250°C liegt.The enumerated above Characteristics can individually or in combination in connection with winding machines according to the invention can be provided and can also be used in other areas of application the invention proposals, for example with a drying cylinder direct drive in a dryer section, apply. In this latter application, high-temperature grease lubrication is used of particular importance because the fat flow is avoided can. For this purpose, for example, a fat should be used, the dropping point of which above 230 ° C or even above 250 ° C lies.
Zur Auslegung des Kühlwasserkreislaufes können noch folgende beispielhafte Angaben gemacht werden. Je nach Leistung des zu kühlenden Synchronmotors kommt ein Kühlwasserfluss von 5 bis 50 Liter/Minute, vorzugsweise 5 bis 30 Liter/Minute in Betracht, beispielsweise bei einer Zulauftemperatur von 5 bis 50°C, vorzugsweise 5 bis 35°C. Eine niedrigere Zulauftemperatur ist zur Vermeidung von Kondensation in der Regel weniger zweckmäßig. Es könnte beispielsweise angestrebt werden, den Kühlwasserzufluss derart zu wählen, dass im Kühlwasserrücklauf eine Temperatur kleiner etwa 50°C eingehalten wird.The following exemplary information can also be given for the design of the cooling water circuit. Depending on the output of the synchronous motor to be cooled, a cooling water flow of 5 to 50 liters / minute, preferably 5 to 30 liters / minute, is possible, for example at an inlet temperature of 5 to 50 ° C., preferably 5 to 35 ° C. A lower inlet temperature is generally less useful to avoid condensation. For example, the cooling could be sought choose water inflow in such a way that a temperature of around 50 ° C is maintained in the cooling water return.
Die gezeigten Ausführungsformen einer Wickelmaschine weisen zusammenfassend vor allem die folgenden Vorteile auf:
- – Kompakter Wickler-Direktantrieb mit spielfreier Kraftübertragung;
- – es sind keine mechanischem Antriebsteile und Vorlegewellen erforderlich;
- – durch den erfindungsgemäß eingesetzten Synchronmotor, insbesondere Permanentmagnet-Torquemotor, kann eine konstante Zugleistung bei großem Wickelbereich und kleinen Abmessungen erreicht werden;
- – durch kleine bewegte Massen ist die Maschinenkonstruktion vergleichsweise kostengünstig;
- – durch die kompakte Bauweise kann der erfindungsgemäße Motor vergleichsweise leicht längs einer Führungsbahn bewegt werden, etwa zwischen einer Primär-Wickelposition und einer Sekundär-Wickelposition bzw. entlang einer dem Sekundärwickler zugeordneten Führungsbahn (insbesondere kann der Motor auf einem Schwenkhebel oder Fahrschlitten angeordnet werden);
- – die erfindungsgemäße Motorart bietet die Möglichkeit, den Drehwinkel der "Kupplungshälften" im entkuppelten Zustand aufeinander abzustimmen, um ein sicheres Einkuppeln zu gewährleisten (es wird vermieden, dass Mitnahmeformation auf Mitnahmeformation bzw. Zahn auf Zahn trifft).
- - Compact winder direct drive with play-free power transmission;
- - no mechanical drive parts and countershafts are required;
- - By the synchronous motor used according to the invention, in particular a permanent magnet torque motor, constant traction can be achieved with a large winding area and small dimensions;
- - Due to small moving masses, the machine construction is comparatively inexpensive;
- - Due to the compact design, the motor according to the invention can be moved comparatively easily along a guideway, for example between a primary winding position and a secondary winding position or along a guideway assigned to the secondary winder (in particular, the motor can be arranged on a swivel lever or carriage);
- - The type of motor according to the invention offers the possibility of coordinating the angle of rotation of the "coupling halves" with one another in the uncoupled state, in order to ensure a safe coupling (it is avoided that driving information meets driving information or tooth on tooth).
Auf Grund der Kompaktheit der Motoren kommt ein Einbau sowohl auf der Führerseite als auch auf der Triebseite der Maschine in Betracht.On Due to the compactness of the motors, it can be installed both on the tender side as well as on the drive side of the machine.
Ein entsprechender, erfindungsgemäßer Direktantrieb mittels eines Aufsteckmotors kommt auch bei anderen Drehkomponenten einer Papierherstellungsmaschine oder Streichmaschine in Betracht, beispielsweise bei Führungswalzen, Stabilisatorwalzen usw.On corresponding direct drive according to the invention by means of a slip-on motor also comes with other rotating components a paper making or coating machine, for example for guide rollers, Stabilizer rollers etc.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich viele Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auch mittels eines Asynchronmotors erreichen lassen. Es wird hierbei beispielsweise an die Ausführung des Elektromotors als Aufsteckmotor gedacht, die unabhängig von der Funktionsweise des Motors äußerst vorteilhaft ist.It it should be noted that there are many advantages over the The state of the art can also be achieved using an asynchronous motor. It is here, for example, to the design of the electric motor Slip-on motor thought that independently of the functioning of the engine is extremely advantageous.
Angemerkt sei ferner, dass herkömmlich Elektromotoren zum Antrieb von Komponenten einer Papiermaschine oder Streichmaschine auf der so genannten Triebseite angeordnet sind. Demgegenüber wird nach dem dritten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, wenigstens einen zum Antrieb einer zugeordneten Drehkomponente dienenden Elektromotor auf der Führerseite anzuordnen. Dieser Erfindungsvorschlag ist besonders zweckmäßig im Zusammenhang mit einem Umbau einer Papiermaschine oder Streichmaschine, etwa um diese an die technische Weiterentwicklung anzupassen, ggf. für höhere Leistung auszulegen.noted also be that conventional electric motors for driving components of a paper machine or coating machine are arranged on the so-called drive side. In contrast, will proposed according to the third aspect of the invention, at least an electric motor used to drive an associated rotary component the leader's side to arrange. This proposal for the invention is particularly useful in connection with a conversion of a paper machine or coating machine, for example in order to adapt them to technical developments, possibly for higher performance interpreted.
In
Verschlissene Drehkomponenten, beispielsweise Trockenzylinder oder Führungsrollen der Papiermaschine, können zur Führungsseite FS hin ausgewechselt werden. Auf dieser Seite weist die Maschine einen hinreichenden Abstand zur nächsten Maschine oder einer Wand auf.worn Turning components, for example drying cylinders or guide rollers the paper machine, can to the management side FS to be replaced. The machine points to this side a sufficient distance to the next machine or one Wall on.
Der
Trockenzylinder wird über
eine Dampfzufuhrleitung
Im
Zuge eines Umbaus wird der Elektromotor
Vorteile der erfindungsgemäßen Maschine bzw. des erfindungsgemäßen Maschinenabschnitts, im Beispiel der erfindungsgemäßen Trockenpartie, sind unter anderem die folgenden: Die Verwendung eines Aufsteck-Direktantriebsmotors erlaubt den Wegfall mechanischer Antriebselemente wie Getriebe, Kupplungen und Gelenkwellen. In Abhängigkeit von Anforderungen hinsichtlich Leistung und Design können mehrere Aufsteckmotoren pro Trockengruppe verwendet werden, die vorteilhaft auf der Führungsseite angeordnet sein können. Abhängigkeit von dem erforderlichen Drehmoment und anderen Anforderungen können bedarfsweise Synchronmotoren, insbesondere Torquemotoren, oder Asynchronmotoren verwendet werden.benefits the machine according to the invention or of the machine section according to the invention, in Example of the dryer section according to the invention among others, the following: The use of a slip-on direct drive motor allows the elimination of mechanical drive elements such as gears, Couplings and cardan shafts. Depending on requirements in terms of performance and design, several slip-on motors can be used can be used per dryer group, which is advantageous on the guide side can be arranged. Dependence on the required torque and other requirements may be required Synchronous motors, especially torque motors, or asynchronous motors be used.
Bei der Auswahl, ob ein Synchronmotor oder ein Asynchronmotor verwendet werden soll, sind folgende Gesichtspunkte von Interesse. Synchronmotoren, insbesondere Torquemotoren, sind für einen Direktantrieb besonders geeignet und können große Drehmomente bei kleinen Drehzahlen bereitstellen. Vorteilhaft werden Permanentmagnete, insbesondere Selten-Erd-Magnete, zur Felderzeugung verwendet. Die Motoren weisen üblicherweise eine kompakte, robuste Bauweise auf, sind weitgehend wartungsfrei und verschleißfrei und vergleichsweise geräuscharm. Es ist ein spielfreier Antrieb möglich. Eine Wärmeabfuhr kann vorteilhaft durch eine Wasserkühlung erfolgen, so dass die Motoren auch für hohe Umgebungstemperaturen geeignet sind. Die Motoren können selbst ein geringes Trägheitsmoment aufweisen und über einen großen Drehzahlbereich ein nahezu konstantes Moment bereitstellen. Aufgrund ihrer hohen Dynamik kann ein derartiger Motor schnell auf Regelungs- bzw. Steuerungsvorgänge reagieren. Dabei ist eine hohe Wiederholgenauigkeit im Prinzip möglich. Ohne großen Aufwand kann eine Geräuschkapselung vorgesehen werden, wobei insbesondere vermittels der Wasserkühlung auf eine Lüftereinheit verzichtet werden kann, so dass auch insoweit eine reduzierte Geräuschemission erreichbar ist. Es sind derartige Motoren mit hohen Anforderungen genügender, verstärkter Lagerung erhältlich. Durch den Direktantrieb kann ein Antrieb ohne wesentliche Elastizitäten erreicht werden. Derartige Motoren weisen generell eine hohe Verfügbarkeit auf und sind überdies in hohem Ausmaß überlastfähig. Es können Soll-Drehstellungen mit höchster Genauigkeit angefahren werden.at the choice of whether to use a synchronous motor or an asynchronous motor The following aspects are of interest. Synchronous motors, especially torque motors are special for a direct drive suitable and can high torques provide at low speeds. Permanent magnets are advantageous, especially rare earth magnets, used for field generation. The Motors usually have a compact, robust design, are largely maintenance-free and wear-free and comparatively quiet. A backlash-free drive is possible. A heat dissipation can advantageously be done by water cooling, so that the Motors also for high ambient temperatures are suitable. The motors can do it themselves a low moment of inertia have and about a big Provide an almost constant torque in the speed range. by virtue of Due to its high dynamics, such an engine can quickly be or control processes react. In principle, high repeatability is possible. Without huge Effort can be encapsulated are provided, in particular by means of water cooling a fan unit is dispensed with can be, so that a reduced noise emission is achievable. These are motors with high demands sufficient, reinforced Storage available. The direct drive enables a drive to be achieved without significant elasticity become. Such motors generally have high availability on and are also highly overloadable. It can with target rotational positions highest Accuracy can be approached.
Auch Asynchronmotoren weisen vorteilhafte Merkmale auf. So sind Asynchronmotoren erhältlich, die ebenfalls als Aufsteck- oder Hohlwellenmotor ausgeführt sind. Asynchronmotoren können eine kompakte Bauform aufweisen und mit einer integrierten Wasserkühlung ausgeführt sein.Also Asynchronous motors have advantageous features. So are asynchronous motors available that are also designed as slip-on or hollow shaft motors. Asynchronous motors can have a compact design and be designed with integrated water cooling.
Zweckmäßige Merkmale einer erfindungsgemäßen Maschine bzw. eines erfindungsgemäßen Maschinenabschnitts sind die folgenden:
- – Es ist wenigstens ein Aufsteckmotor mit einer großen Hohwelle, vorzugsweise mit einer integrierten Wasserkühlung, vorgesehen.
- – Auf der Führerseite oder/und auf der Triebseite ist wenigstens ein derartiger Motor vorgesehen.
- – Im Falle eines einen Trockenzylinder antreibenden Aufsteckmotors kann der Betriebsdampf dem Inneren des Trockenzylinders vorteilhaft durch die Motorhohlwelle zugeführt werden.
- – Für mehrere Aufsteckmotoren kann ein gemeinsamer geschlossener Kühlwasserkreislauf vorgesehen sein, der beispielsweise einen Kühlwasserspeicher mit Förderpumpe und Zuteilgeräten, und Schmutzfilter für Partikel, Strömungswächter, Temperaturwächer, wenigstens eine Blende und wenigstens einen Absperrhahn aufweisen kann. Vorteilhaft kann eine Ausstattung des Kühlwasserkreislaufs mit einer Heizanordnung sein, um eine Vorwärmung des Wassers vor dem Start zu ermöglichen. Vorteilhaft ist eine Ausführung des Kreislaufs in Edelstahl, so dass Korrosionsschutzmittel verzichtbar sind. Es kann eine Kondensatrückführung zum Kühlwasserspeicher oder in den Kreislauf vorgesehen sein. Ein jeweiliger Motor kann über wenigstens ein Spannelement an der Maschinenstuhlung befestigt sein, wobei vorteilhaft eine Drehmomentabstützung an der Maschinenstuhlung erfolgt.
- - At least one slip-on motor with a large hollow shaft, preferably with an integrated water cooling, is provided.
- - At least one such motor is provided on the driver's side and / or on the drive side.
- In the case of a slip-on motor driving a drying cylinder, the operating steam can advantageously be supplied to the interior of the drying cylinder through the hollow motor shaft.
- - For several slip-on motors, a common closed cooling water circuit can be provided, which can have, for example, a cooling water reservoir with a feed pump and metering devices, and dirt filters for particles, flow monitors, temperature monitors, at least one orifice plate and at least one shut-off valve. It may be advantageous to equip the cooling water circuit with a heating arrangement in order to enable the water to be preheated before starting. It is advantageous to design the circuit in stainless steel, so that anti-corrosion agents are not necessary. A condensate return to the cooling water storage or to the circuit can be provided. A respective motor can be fastened to the machine frame via at least one tensioning element, with torque support advantageously being provided on the machine frame.
Als besonders vorteilhaft werden noch die folgenden Merkmale für sich alleine und vor allem in Kombination angesehen:
- – kompakter Direktantrieb mit spielfreier Kraftübertragung,
- – keine mechanischen Antriebsteile zwischen Motor und angetriebener Drehkomponente,
- – gleiche Maschinenstuhlung auf der Führerseite und der Triebseite,
- – Einbau wenigstens eines oder mehrerer Aufsteckmotoren auf der Führerseite oder/und der Triebseite,
- – Möglichkeit der Dampfdurchführung oder/und Kondensatorabführung durch den Motor.
- - compact direct drive with play-free power transmission,
- - no mechanical drive parts between the motor and the driven rotary component,
- - same machine frame on the driver side and the drive side,
- - Installation of at least one or more slip-on motors on the driver's side and / or the drive side,
- - Possibility of steam passage and / or condenser drainage by the engine.
Die Erfindung stellt unter anderem eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt bereit, bei der sich auf der Führerseite wenigstens ein Antrieb für wenigstens eine Walze oder wenigstens eine andere Drehkomponente befindet. Es wird beispielsweise an einen Former oder Stoffauflauf, eine Presse und eine Trockenpartie gedacht. Besonders zweckmäßig ist in diesem Zusammenhang die Ausführung des betreffenden Antriebs als Aufsteck-Elektromotor, der als Direktantriebsmotor, d. h. ohne Gelenkwelle oder Getriebe und dergleichen, direkt auf die betreffende Walze oder Drehkomponente wirkt. Speziell die Ausführung des betreffenden Antriebsmotors als Aufsteckmotor ermöglicht besonders günstig die Anordnung des Motors auf der Führerseite, ohne dass die Zugänglichkeit der Bedienseite (Führerseite) der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts störend eingeschränkt wird. Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit einer Trockenpartie wichtig.The The invention provides, inter alia, a machine or a machine section ready at being on the driver's side at least one drive for at least a roller or at least one other rotating component is located. For example, it is attached to a former or headbox, a press and thought of a dryer section. It is particularly useful in this context execution of the drive in question as a plug-on electric motor, which as a direct drive motor, d. H. without cardan shaft or gear and the like, directly on the roller or rotating component in question acts. Specifically the execution of the relevant drive motor as a slip-on motor allows especially Cheap the arrangement of the engine on the driver's side without losing accessibility the operator side (operator side) the machine or the machine section is restricted. This is particularly important in connection with a dryer section.
Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere im Zusammenhang mit dem Umbau einer vorhandenen Maschine oder eines vorhandenen Maschinenabschnitts zweckmäßig. Beispielsweise befinden sich bei Trockenzylindern einer Trockenpartie die Dampfköpfe für die Dampfzufuhr in die Trockenzylinder oftmals auf der Triebseite. Der vorgeschlagene Antrieb der Trockenzylinder bzw. anderer zugehöriger Drehkomponenten auf der Führerseite ermöglicht insbesondere im Falle der Verwendung eines jeweiligen Aufsteckmotors, dass ein teuerer Umbau der Dampfzufuhr von der Triebseite zur Führerseite entfallen kann. Es können weiterhin die bestehenden Dampfköpfe und die bestehende Dampfzufuhrinfrastruktur verwendet werden.The solution according to the invention especially in connection with the conversion of an existing machine or an existing machine section. For example the steam heads for the steam supply are located in the drying cylinders of a dryer section often in the drying cylinders on the drive side. The proposed one Drive the drying cylinder or other associated rotating components on the tender side allows especially when using a respective slip-on motor, that an expensive conversion of the steam supply from the drive side to the driver side can be omitted. It can the existing steam heads and the existing steam supply infrastructure can be used.
In Betracht kommen unter anderem die folgenden Ausführungsvarianten:
- – In mindestens einer Trockengruppe der Trockenpartie wird mindestens ein Trockenzylinder oder/und eine Leitwalze auf der Führerseite durch einen Aufsteckmotor angetrieben.
- – In jeder Trockengruppe wird mindestens ein Trockenzylinder oder/und wenigstens eine Leitwalze auf der Führerseite durch einen jeweiligen Aufsteckmotor angetrieben.
- – Es werden ausschließlich Leitwalzen auf der Führerseite durch Aufsteckmotoren angetrieben.
- – Es werden ausschließlich Trockenzylinder auf der Führerseite durch Aufsteckmotoren angetrieben.
- – Die Leitwalzen können als Saugwalzen ausgeführt sein und besaugt werden durch den Lagerzapfen, ggf. durch den Aufsteckmotor hindurch, oder durch einen Teil der Umfangsfläche. Letzteres kann beispielsweise über einen so genannten "Duostabilisator" (Voith) erfolgen und wird in der Regel kostengünstiger als eine vergleichsweise teuere Zapfendurchführung sein.
- – Bevorzugt ist der (jeweilige) auf der Führerseite angeordnete Elektromotor als so genannter Torquemotor ausgeführt. Durch die hohe Dynamik eines Torquemotors kann ein sehr gutes Steuerverhalten bzw. Regelverhalten erreicht werden, was insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten (z. B. v > 1600- 1800 m/min) und Geschwindigkeitsänderungen (z. B. bei Sortenwechsel) vorteilhaft ist.
- – Innerhalb einer Trockengruppe bzw. zwischen Trockengruppen ist eine Abstimmung der Drehzahlen, Leistungen usw. der Antriebe auf elektronischem Wege, speziell eine elektronische Regelung, bevorzugt. Hierdurch wird eine gute Runability und ein guter Wirkungsgrad der Produktion, insbesondere durch Vermeidung von Bahnabrissen, erreicht. Insbesondere kann hierdurch ohne erhöhte Gefahr von Bahnabrissen die Materialbahn in einer leichten Soll-Spannung gehalten werden, indem die Laufgeschwindigkeit bezogen auf die Umfangs-Drehgeschwindigkeit entlang der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts leicht zunimmt.
- - In at least one dryer group of the dryer section, at least one drying cylinder and / or a guide roller on the driver's side is driven by a slip-on motor.
- - In each dryer group, at least one drying cylinder and / or at least one guide roller on the driver's side is driven by a respective slip-on motor.
- - Only guide rollers on the driver's side are driven by slip-on motors.
- - Only drying cylinders on the driver's side are driven by slip-on motors.
- - The guide rolls can be designed as suction rolls and can be sucked through the bearing journal, possibly through the slip-on motor, or through part of the circumferential surface. The latter can take place, for example, via a so-called "duo stabilizer" (Voith) and will generally be less expensive than a comparatively expensive pin bushing.
- - The (respective) electric motor arranged on the driver's side is preferably designed as a so-called torque motor. Due to the high dynamics of a torque motor, very good control behavior can be achieved, which is particularly advantageous at high speeds (e.g. v> 1600-1800 m / min) and speed changes (e.g. when changing types).
- - Within a dryer group or between dryer groups, it is preferred to coordinate the speeds, powers, etc. of the drives electronically, especially electronic control. This ensures good runability and production efficiency, in particular by avoiding web breaks. In particular, the material web can thereby be kept in a slight target tension without an increased risk of web breaks, in that the running speed increases slightly in relation to the circumferential rotational speed along the machine or the machine section.
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass die Anordnung wenigstens eines Elektromotors auf der Führerseite nicht nur im Zusammenhang mit dem Umbau einer bestehenden Maschine bzw. eines bestehenden Maschinenabschnitts von Interesse ist, sondern dass es auch in Betracht kommt, neu installierte Maschinen von vornherein mit wenigstens einem auf der Führerseite angeordneten Elektromotor, ggf. Synchronmotor oder/und Aufsteckmotor, auszuführen. Hierdurch ergeben sich zusätzliche Freiheitsgrade für den Konstrukteur, wodurch beispielsweise speziellen Bauraumanforderungen zweckmäßig Rechnung getragen werden kann.It it should be pointed out that the arrangement of at least one Electric motor on the driver's side not only in connection with the conversion of an existing machine or an existing machine section is of interest, but that it also comes into consideration, newly installed machines from the outset with at least one on the driver's side arranged electric motor, possibly synchronous motor and / or slip-on motor, perform. This results in additional Degrees of freedom for the designer, which means, for example, special installation space requirements expedient invoice can be worn.
Für eine Maschine oder einen Maschinenabschnitt zur Herstellung oder/und Veredelung oder/und sonstigen Behandlung oder/und Handhabung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend wenigstens eine Drehkomponente, die durch wenigstens einen Elektromotor antreibbar ist, der einen mit der Drehkomponente im Sinne eines Drehantriebs gekoppelten oder koppelbaren Rotor und einen direkt oder indirekt an einer Stuhlung der Maschine bzw. des Maschinenabschnitts oder einer relativ zur Stuhlung bewegbar angeordneten Motorhalterung gegen Verdrehung abgestützen Stator aufweist, wird nach einem Aspekt der Erfindung unter anderem vorgeschlagen, dass der Elektromotor als Synchronmotor ausgeführt oder betreibbar ist, und dass der Elektromotor koaxial zur Drehkomponente in Zuordnung zu einem axialen Endbereich derselben angeordnet oder anordenbar ist, wobei der Rotor oder ein Drehantriebsanschluss desselben zur im Wesentlichen spielfreien gemeinsamen Drehung drehfest direkt mit der Drehkomponente oder einem Drehantriebsanschluss derselben gekoppelt oder koppelbar ist. Bei der Drehkomponente kann es sich beispielsweise um einen Trockenzylinder in einer Trockenpartie oder um den Wickelkern einer Wickelrolle in einer Maschine oder einem Maschinenabschnitt zum Aufwickeln der Materialbahn auf den Wickelkern zu der Wickelrolle oder/und zum Abwickeln der Materialbahn von der Wickelrolle handeln.For a machine or a machine section for the production or / and finishing or / and other treatment or / and handling of a running material web, in particular made of paper or cardboard, comprising at least one rotary component which can be driven by at least one electric motor, one with the rotary component in the Abge meaning of a rotary drive coupled or couplable rotor and a directly or indirectly on a frame of the machine or the machine section or a motor bracket movably arranged relative to the frame against rotation supporting stator, it is proposed according to one aspect of the invention, inter alia, that the electric motor is designed or operable as a synchronous motor, and that the electric motor is arranged or can be arranged coaxially with the rotary component in association with an axial end region thereof, the rotor or a rotary drive connection of the same for the essentially play-free common rotation, is rotatably coupled directly to the rotary component or to a rotary drive connection thereof. The rotating component can be, for example, a drying cylinder in a dryer section or the winding core of a winding roll in a machine or a machine section for winding the material web onto the winding core to form the winding roll or / and for unwinding the material web from the winding roll.
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