DE10205454A1

DE10205454A1 - Vorrichtung zum Spannen einer endlosen Bahn sowie Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung

Info

Publication number: DE10205454A1
Application number: DE2002105454
Authority: DE
Inventors: Richard Meyer-Theilinger
Original assignee: Richard Meyer-Theilinger
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2003-08-28
Anticipated expiration: 2022-02-09
Also published as: DE10205454B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen einer endlosen Bahn 1, insbesondere zum spannen von Maschinensieben oder Trockenfilzen einer Papiermaschine, mit einer Spannwalze 12 zur Führung der endlosen Bahn 1, wobei die Spannwalze 12 zur Einstellung der Spannung der Bahn 1 verschiebbar in mindestens zwei Wagen 2,3 geführt und die Wagen 2,3 über eine Zwangsführung mit einer Querwelle 5 zur synchronen Verschiebung der Wagen 2,3 verbunden sind und wobei die Querwelle 5 eine Zwangsführung mit einem drehbar gelagerten Motor 8 zur Drehverstellung der Querwelle 5 verbunden ist und der Motor 8 mit mindestens einer Druckfeder 10 zur Aufnahme eines Reaktionsdrehmoments verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen einer endlosen Bahn, insbesondere einer Vorrichtung zum Spannen von Maschinensieben oder Trockenfilzen einer Papiermaschine mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Spannen einer endlosen Bahn mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 7.
Als Stand der Technik sind z. B. im Bereich der Trockenpartien von Papiermaschinen Spannwalzen bekannt, die über Vorgelege, Drahtseilzüge oder Kettentriebe unter Verwendung aufgelegter Gewichte verschiebbar sind, wodurch die Spannung der endlosen Bahn und bei Verwendung von Maschinensieben der Siebzug eingestellt wird. Beim Entspannen derartiger Spannwalzen werden die aufgelegten Gewichte durch Handkurbelbetätigung oder Motorantrieb außer Wirkung gebracht, so daß die Spannung der endlosen Bahn vermindert wird. Derartig vorgespannte Spannwalzen besitzen einen erheblichen Konstruktions- und Montageaufwand und haben zudem einen unzureichenden Wirkungsgrad.
In einer alternativen Bauform werden verschiebbar gelagerte Spannwalzen über pneumatische oder hydraulische Kolbenelemente angesteuert. Hierbei können jedoch nur verhältnismäßig geringe Spannkräfte und Spannwege realisiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform sind Spannwalzen bekannt, deren Wagen über eine Zwangsführung mit einer Querwelle verbunden sind. Die Querwelle wird dabei direkt über einen Getriebemotor angesteuert, bei dem durch Messung einer Kraftmeßdose ein Maß für die Spannkraft der endlosen Bahn ermittelt wird. Dabei wird eine relativ aufwendige Kraftmeßdose benötigt, die auch hohen Temperaturen ausgesetzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spannen einer endlosen Bahn anzubieten, bei welcher höhere Spannkräfte und Spannwege realisiert werden können. Ferner soll ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung zum Spannen angeboten werden.
Diese Aufgabe wird für die Vorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung werden in den Unteransprüchen 2-6 beschrieben. Für das Verfahren wird die Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 7 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten werden in den weiteren Patentansprüchen 8 und 9 beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Spannen sind die Wagen zur Verschiebung der Spannwalze über eine Zwangsführung mit einer Querwelle zur synchronen Verschiebung der Wagen und damit der Spannwalze zum Spannen der endlosen Bahn verbunden. Dabei ist die Querwelle über eine Zwangsführung mit einem drehbar gelagerten Motor zur Drehverstellung der Querwelle verbunden, wobei der Motor mit mindestens einer Druckfeder zur Aufnahme eines Reaktionsdrehmoments in Verbindung steht.
Bei Betätigung des Motors und Verdrehung der Welle des Motors wird die zwangsgeführte Querwelle ebenfalls verdreht und es wird eine Verschiebekraft in die Wagen der Spannwalze zur Verschiebung der Spannwalze zur Spannung bzw. Entspannung der endlosen Bahn eingeleitet.
Abhängig vom Spannungszustand der endlosen Bahn werden dabei Reaktionskräfte von der Bahn über die Spannwalze in die Wagen über die Zwangsführung zurück in die Querwelle und über deren Zwangsführung zurück in die Welle des Motors eingeleitet. Damit entsteht an der Welle des Motors ein Reaktionsdrehmoment. Durch die drehbare Lagerung des Motors überträgt sich dieses Reaktionsdrehmoment von der Welle des Motors auf den Stator und damit die Lagerung (z. B. das Gehäuse) des Motors. Das dort festzustellende Reaktionsdrehmoment kann durch Änderung des Spannweges einer mit dem Motor verbundenen Druckfeder ermittelt werden. Durch Feststellung des ermittelten Reaktionsdrehmoments kann ein Maß für die vorliegende Spannung der endlosen Bahn ermittelt werden.
Bei Betätigung des Motors kann damit durch Erfassung des entstehenden Reaktionsdrehmoments eine gewünschte Spannkraft in die endlose Bahn eingeleitet werden. Es können auch hohe Spannkräfte und weitgehend beliebige Spannwege über die Querwelle in die Spannwalze eingeleitet werden.
Vorteilhafterweise ist die Zwangsführung zur Führung der Wagen der Spannwalze über die Querwelle als Kettentrieb ausgebildet, um eine definierte Führungsbewegung zu erreichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist auch die Zwangsführung zwischen der Welle des Motors und der Querwelle als Kettentrieb ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist am Motor ein Hebel angebracht, der bei einem auftretenden Reaktionsdrehmoment einen Ausschlag erfährt. Das Hebelende ist vorteilhafterweise mit der Druckfeder verbunden, so daß beim Ausschlag des Hebels eine Spannwegänderung der Druckfeder auftritt. Eine derartige Spannwegänderung kann durch ein an sich bekanntes an der Druckfeder angebrachtes Wegmeßsystem erfaßt werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Spannen einer endlosen Bahn wird das beschriebene Reaktionsdrehmoment in der Druckfeder durch Auslesen des Wegmeßsystems ermittelt und damit ein Maß für die vorliegende Spannung der endlosen Bahn bestimmt.
Vorteilhafterweise kann das Wegmeßsystem der Druckfeder als Regelsystem ausgebildet sein und der festgestellte Spannweg der Druckfeder kann innerhalb vorgegebener Grenzen geregelt werden, wodurch auch die Spannung der endlosen Bahn entsprechend geregelt wird.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnungsfigur näher erläutert.
Die Zeichnungsfigur zeigt in schematischer Ausschnittsdarstellung z. B. einer an sich bekannten Trockenpartie einer Papiermaschine eine über eine an sich bekannte Spannwalze 12 geführte endlose Bahn 1, z. B. ein Maschinensieb oder ein Trockenfilz einer Papiermaschine. Die Spannwalze 12 ist auf an sich bekannte Weise über identische Wagen 2 und 3 über eine Zwangsführung z. B. einen Kettentrieb 4 mit einer Querwelle 5 zur Verschiebung der Spannwalze 12 in Richtung 13 zum Aufbau bzw. Abbau einer Spannung sowie zur Spannungsstabilisierung in der Bahn 1 verbunden. Auf der Querwelle 5 ist ein Kettenrad 14 angebracht, welches über eine Zwangsführung, z. B. einen Kettentrieb 6 mit einem Ritzel 15 einer Welle 7 eines Motors 8 verbunden ist.
Der schematisch dargestellte an sich bekannte Motor 8 ist erfindungsgemäß drehbar gelagert (z. B. in einer Wälzkörperlagerung) und über einen Hebel 9 mit einer Druckfeder 10 verbunden. Bei Aktivierung des Motors 8 und Verdrehung der Welle 7 wird eine Verschiebung der Spannwalze 12 in Richtung 13 auf die beschriebene Art und Weise über Ritzel 15, Kettentrieb 6, Kettenrad 14, Querwelle 5, Kettentrieb 4 und die Wagen 2, 3 erzeugt und in der Bahn 1 eine Spannung aufgebaut bzw. abgebaut. Als Antwort tritt eine Reaktionskraft auf, die in umgekehrter Richtung von der Spannwalze 12 über die Wagen 2, 3, den Kettentrieb 4, die Querwelle 5, das Kettenrad 14, den Kettentrieb 6, das Ritzel 15 auf die Welle 7 des Motors 8 zurückwirkt. Durch die drehbare Lagerung des Motors 8 erfährt dieser ein Reaktionsdrehmoment in Richtung 16. Bei einen am Motor 8 angebrachten Hebel 9 erfährt dieser einen Ausschlag in Richtung 17, wodurch eine Spannwegänderung an der an sich bekannten Druckfeder 10 auftritt. Diese Spannwegänderung wird durch ein an sich bekanntes Wegmeßsystem 11 erfaßt und ist als ermitteltes Maß für das Reaktionsdrehmoment auch ein Maß für die vorhandene Spannung der Bahn 1.
Nach Ermittlung des Reaktionsdrehmoments über das Wegmeßsystem 11 kann das Reaktionsdrehmoment in vorgegebenen Grenzen geregelt werden, wodurch die Spannung der Bahn 1 eingestellt und stabilisiert werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können hohe Spannkräfte in die Bahn 1 eingeleitet werden und werden weitgehend beliebige Spannwege (Verschiebungen in Richtung 13) der Spannwalze 12 ermöglicht.
Vorteilhafterweise ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren auch die Spannkraft in der Bahn 1 bei unterschiedlichen Umschlingungswinkeln W1 und W2 der Bahn 1 um die Spannwalze 12 konstant zu halten. Durch entsprechende Regelung der in die Bahn 1 eingeleiteten Spannkraft über die Erfassung und Regelung des Reaktionsdrehmomentes des Motors 8 kann die Spannung (Spannkraft) in der Bahn 1 auch bei sich verändernden Umschlingungswinkeln W1 und W2 konstant gehalten werden. BEZUGSZEICHEN 1 Bahn
2 Wagen
3 Wagen
4 Kettentrieb
5 Querwelle
6 Kettentrieb
7 Welle
8 Motor
9 Hebel
10 Druckfeder
11 Wegmeßsystem
12 Spannwalze
13 Richtung
14 Kettenrad
15 Ritzel
16 Richtung
17 Richtung
W Umschlingungswinkel

Claims

1. Vorrichtung zum Spannen einer endlosen Bahn, insbesondere zum Spannen von Maschinensieben oder Trockenfilzen einer Papiermaschine, mit mindestens einer Spannwalze zur Führung der endlosen Bahn, wobei die Spannwalze zur Einstellung der Spannung der Bahn verschiebbar in mindestens zwei Wagen geführt und die Wagen über eine Zwangsführung mit einer Querwelle zur synchronen Verschiebung der Wagen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwelle (5) über eine Zwangsführung mit einem drehbar gelagerten Motor (8) zur Drehverstellung der Querwelle (5) verbunden ist und der Motor (8) mit mindestens einer Druckfeder (10) zur Aufnahme eines Reaktionsdrehmoments verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung der Wagen (2, 3) über die Querwelle (5) als Kettentrieb (4) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung der Querwelle (5) über den Motor (8) als Kettentrieb (6) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (8) über einen Hebel (9) mit der Druckfeder (10) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (9) mit dem Stator des Motors (8) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wegmeßsystem (11) zur Feststellung des Spannweges der Druckfeder (10) bei Aufnahme des Reaktionsdrehmoments vorgesehen ist.

7. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spannen einer endlosen Bahn, insbesondere einer Vorrichtung zum Spannen von Maschinensieben oder Trockenfilzen einer Papiermaschine, insbesondere Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das von einer Druckfeder aufgenommene Reaktionsdrehmoment eines drehbar gelagerten Motors bei Drehverstellung einer Querwelle zur Verschiebung einer Spannwalze ermittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeposition der Spannwalze und damit die Einstellung der Spannung der endlosen Bahn in Abhängigkeit vom ermittelten Reaktionsdrehmoment bestimmt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der endlosen Bahn durch Abgleich von Soll- und Istwerten des entstehenden Reaktionsdrehmoments in einem vorgegebenen Spannungsbereich geregelt wird.