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Getriebe zum Antrieb einer Trocknerwalze Die Erfindung betrifft eine
auf dem Lagerzapfen eines Walzentrockners aufgesetzte Getriebeeinheit.
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Es ist bereits bekannt, auf dem hohlen, von einem Heizmittel und/oder
dessen Kondensat durchströmten Lagerzapfen eines Walzentrockners eine Getriebeeinheit
aufzusetzen, die ein relativ zum Lagerzapfen gegen Drehung gesichertes Getriebegehäuse
aufweist. In diesem Getriebegehäuse ist ein treibendes erstes Getrneherad, nämlich
eine Schnecke, gelagert, das mit einem angetriebenen zweiten, auf dem Lagerzapfen
gelagerten Getrieberad, nämlich einem Schneckenrad, kämmt. Durch die Erwärmung einzelner
Teile des Getriebes bzw. des Lagerzapfens selbst treten häufig während des Betriebes
Veränderungen in der Einstellung der Getrieberäder zueinander auf, die den Lauf
des Getriebes ungünstig beeinflussen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Anordnung so zu
treffen, daß auch bei ungleich erwärmten Teilen die Lagerspiele des Getriebes selbsttätig
in der eingestellten Größe bleiben und so das Getriebe trotz ungleicher Erwärmung
einwandfrei läuft. Diese Aufgabe wird bei einer vorstehend besc'h.riebenen Getriebeeinheit
gemäß der Erfindung da-
durch gelöst, daß in einem stationären Teil des Trozkners
ein federnder Spannarm befestigt ist, mit dessen Hilfe auf das Getriebegehäuse eine
Vorspannung ausübbar ist. Damit ist es möglich, die Lager der Getriebeeinheit vorzubelasten
und durch diese Vorspannung den ungünstigen Einfluß der Erwärmung zu kompensieren.
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Vorzugsweise wird der Spannarm so eingerichtet, daß er in einer Richtung
senkrecht zur Achse der Getriebeeinheit federnd ist. Um besonders bei steifem Spannarm
die Möglichkeit zu haben, die Federung in beliebiger Weise auszubilden und gegebenenfalls
zu verstellen, ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Gehäuse der Getriebeeinheit
und dem Spannarm ein; einstellbare Feder vorgesehen ist.
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Zur Erleichterung des Aufsetzens und der Abnahme der Getriebeeinheit
ist es vorteilhaft, wenn der Spannarm an seinem freien Ende ein Gabelstück aufweist.
in das das Gehäuse mit verstellbaren Verbindungsmitbeln eingreift. DUTCh diese Anordnung
wird erreicht, daß die Getriebeeinheit mit ihren Verbindungsmittel.n auf den Spannarm
aufgeschoben oder von iam abgezogen werden kann, ohne daß diese Verbindungsmittel
ganz gelöst werden.
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Die Verbindungsmittel bestehen beispielsweise aus einem in das Gehäuse
eingeschraubten Gewind°bolzen. der das Gabelstück in seinem Schlitz durchgreift
und mit Hilfe einer Spannmutter gegen das Gabelstück vezspannt ist.
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Um den Eingriff der Schnecke und des Schneckenrades in der gewünschten
Weise einstellen zu können, ist .s günstig, wenn am Spannarm zwei Feststellschrauben
vorgesehen sind. Nach deren Lösen kann dann das Getriebegehäuse in einer parallel
zur Schneckenachse angeordneten Mittelebene verstellt und durch Anziehen der Schrauben
festgestellt werden.
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In der Zeichnung ist eine Au-sführumgsform der neuen Getriebeeinheit
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt, Fi,g. 2 einen Querscfhnitt nach
Linie 2-2 der Fig. 1, Fig.3 eine Variante der Verbindungsmittel zwischen der Getriebeeinheit
und dem Spannarm in vergröße.rtem 1i.aßstab.
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In der Fig. 1 bedeutet 1 den an seinem Ende im Durchmesser reduzierten
hohlen Lagerzapfen einer Trocknerwalze, der in üblicher Weise in einem Pendellager
3 gelagert ist. Eine Hülse 1 b ist im Abstand von der Innenfläche des Lagerzapfens
1 so vorgesehen, daß ein Luftraum zur Verbesserung der Lagerkühlung entsteht. Aus
einer Leitung 1a dringt Dampf in den Ringraum 2 zwischen der Hülse 1 b und der Komdensatleitung
1 c ein.
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Die zum Antrieb des Lagerzapfens 1 dienende Getriebeeinheit weist
ein aus zwei Gehäusehälften 6 und 7 bcstehend.es Gehäuse auf, in dem die Getrieberäder,
di.e Lagerung und ein Ölsumpf S untergebracht sind. Das Gehäuse ist mit einem in
lotrechter Richtung federnden Spann:a.rm 5 v-e,rbunden, der am Gestell 4 des Trockners
befestigt ist. Der Spannarm 5 weist ein Gabelstück 37 auf, das mit Hilfe einer Spannmutter
9 und eines in einen Ansatz 6' der Gehäusehälfte 6 eingeschraubten Gewindebolzens
8 am Getriebegehäuse der Trocknerwalze befestigt ist.
Eine Lagerhülse
16 umgibt den Lagerzapfen 1, berührt diesen jedoch nur an ihrer Kegelfläche 32 und
der Ringfläche 33. Der Lagerzapfen ist im B; reich der Fläche 32 mit der gleichen,
verhältnismäßig steilen Kegelfläche versehen, wodurch ein Festsitzen der Lagerhülse
auf dem Lagerzapfen verhindert und die Abnahme der Lagerhülse 16 erleichtert wird.
Die Lagerhülse 16 ist gemäß Fig. 1 links von d°r Ringfläche 33 ein größeres Stück
abgesetzt. und rechts von dieser Fläche ist der Lagerzapfen i bei 33' im Durchmesser
etwas reduziert. Ein Keil 17 verbindet die L;igerhiil;e 16 drehfest mit-
dem Lagerzapfen 1.
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Die einen Teil der Kegelrol-len.lager 12 lind 13 bildenden Lagerringe
10 bzw. il sind auf (1°r Lagerhülse 16 angeordnet. Die zugehörigen äußeren Lag°rringe
14 und 15 der beiden Lager 12 und 13 sind im Gehäuse 6, 7 angeordnet, und die Lager
12 und 13 verlaufen schräg nach links bzw. rechts außen, wie dies in Fig. 1 zu erkennen
ist. Anstatt der gezeigten Lager können andere Lager, beispielsweise Schrägkugellager,
angebracht werden, oder es können auch die gezeigten Rollenlager in entgegengesetzter
Neigung vorgesehen werden.
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Auf der Lagerhülse 16 ist mittels Schrauben 23 das Schneckenrad 22
befestigt, und die mit diesem Rad kämmende Schnecke 26 ist in der Gehäusehälfte
7 in Lagern 24 und 25 mit ihrer Achse senkrecht zu der Achse des Schneckenrades
22 gelagert. Mit Hilfe von Muttern 20 und 21, die an einander entgegengesetzten
Enden auf die Lagerhülse 16 aufgeschraubt sind, können die Gehäusehälften 6 und
7 und mit diesen auch die Lager 12 und 13 axial nach beiden Richtungen relativ zum
Schneckenrad 22 und zur Lagerhülse 16 verschoben werden.
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Am Lagerzapfen 1 sind Zungen 18 und 19 befestigt, die in die Muttern
20 und 21 eingreifen, um diese in der eingestellten Stellung festzuhalten. Die Einstellung
kann bei der Montage vorgenommen werden, um das richtige Spiel für die Lager zu
erhalten und das Schneckenrad in die richtige Lage relativ zur Schnecke zu bringen.
Bei Einstellung des Lagerspiels werden diese Muttern ein kleines Stück zurückgedreht
und mit Hilfe der Zungen 18 und 19 gesichert. Um die Einstellung beobachten zu können,
sind abnehrnbare Verschlußstücke 27, 28 und 29 an entsprechenden Stellen vorgesehen.
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Das Gehäuse 6, 7 ist an seiner Innenseite durch einen Deckel 30 und
auf seiner Außenseite durch einen Deckel 31 verschlossen, wobei an den Innenkanten
der Deckel je eine Labyrinthdichtung 31' vorgesehen ist.
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Beim 1Iontieren auf eine Trocknerwalze wird die ganze Getriebeeinheit
zuerst auf den Lagerzapfen 1 so weit aufgeschoben, daß der Keil 17 in die Keilnut
17' eingreift. und dann anschließend gemäß Fig. 1 so weit nach links weiter verschoben,
bis die einander entsprechenden Kegelflächen der Lagerhülse 16 und des Lagerzapfens
1 einander berühren. Die Kegelfläche 32 und die Ringfläche 33 dienen dazu, die Hülse
auf dem Lagerzapfen zentrisch anzuordnen. Die Hülse 16 wird auf dem Lagerzapfen
1 mit Hilfe von Einstellschrauben 66 gesichert, die in eine Endplatte 65 eingeschraubt
sind, die ihrerseits durch Schrauben 68 am Lagerzapfen befestigt ist. Die Schrauben
66 werden ihrerseits in der eingestellten Stellung durch Schrauben 67 gesichert.
Die Welle 26' der Schnecke 26 wird dann mit einer Antriebswelle durch eine Kupplung
verbunden.
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Die notwendigen Einstellungen können nach dem Aufsetzen der Getriebeeinheit
durchgeführt werden, und zwar nach Lösen der Deckel 30 und 31, und nach dem Entfernen
der Zungen 18 und 19 können die Muttern 20 und 21 in der gewünschten Weise verstellt
werden.
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Wenn Dampf in den Ringraum 2 eintritt, werden die verschiedenen Teile
erwärmt und dehnen sich aus. Die Anordnung der Lager 12 und 13 erlaubt nun, im Zusammenhang
mit einer Vorspannv orrichtung, ein falsch eingestelltes Lagerspiel zu korrigieren,
so daß ein Festklemmen vermieden wird, das meist durch verschiedene Ausdehnung benachbarter
Teile auf Grund unterschiedlicher Dampf- oder Flüssigkeitstemperaturen verursacht
wird.
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Die Getriebeeinheit ist auf dem Lagerzapfen 1 unabhängig vom Lager
3 und dem Gestell 4 angeordnet, und es besteht lediglich eine Verbindung mit dem
letzteren über den Spannarm 5. Der Spannarm übt eine lotrecht nach unten gerichtete
Kraft aus, wie aus Fig. 1 erkennbar, und zwar über die Spannmutter 9. Diese nach
unten gerichtete Kraft gewährleistet die Zentrierung der Getriebeeinheit und das
richtige Eingreifen der Schnecke 26 in das Schneckenrad 22, wenn Spiel zwischen
den Lagern 12, 13 und ihren Laufringen besteht. Ein Drucklager 43 ist zwischen der
Mutter 9 und dem Gabelstück 37 angeordnet, um eine vorbestimmte relative Bewegung
in horizontaler Richtung zwischen der Mutter 9 und dem Gabelstück 37 zu erlauben.
Die Mutter 9 und der Spannarm 5 mit seiner ihm innewohnenden Elastizität stellen
die Vorspannvorrichtung für die Lagerteile und die Getriebeeinheit dar. Die Vorspannung
kann nach Fig. 3 weiter dadurch verstellt werden, daß eine den Bolzen 8' umgebende
Feder 62 zwischen der Spannmutter 9 und dem Gabelstück 37 vorgesehen ist. Durch
Verwendung des Drucklagers 43 mit seinen Laufringen 36 und 38 ist eine begrenzte
Horizontalbewegung der Spannmutter 9 möglich. Durch diese Bewegung wird verhindert,
daß Wärmeausdehnungen der Getriebeeinheit die normale, unter der Wirkung der :Mutter
9 hervorgerufene Vorspannung beeinflussen. Die Verwendung einer Feder 62 ist vorteilhaft,
wenn ein steiferer Spannarm 5 verwendet wird.
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Die Vorspannvorrichtung gemäß Fig. 3 weist einen langen, in den Ansatz
6' eingeschraubten Gewindebolzen 8' auf. Die Feder stützt sich an ihrem einen Ende
auf das Gabelstück 37 und an ihrem anderen Ende auf einen Federteller 63 ab, der
den Gewindebolzen 8' umgibt. Durch Drehen der Spannmutter 9 kann nun der gewünschte
Druck auf die Feder 62 zur Erzeugung der notwendigen Vorspannung eingestellt werden.
Sicherungsmittel 9' sichern die Mutter gegen Verdrehen in ähnlicher Weise,
wie dies in Fig. 1 und 2 zu erkennen ist.
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Der obere Laufring 38 des Lagers 43 ist in seiner Stellung zum Spannarm
5 in der Ausführungsform nach Fig. 1 unmittelbar und in der Ausführungsform nach
Fig. 3 über den Federteller 63 und die Feder 62 festgelegt. Der untere Laufring
36 ist in beiden Ausführungsformen relativ zur Gehäusehälfte 6 stationär. Die axiale
Verstellung des Schneckenrades 22 kann so ohne Änderung der über die Mutter 9 ausgeübten
Vorspannung vorgenommen werden.
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Der Laufring 38 des Lagers 43 ist unter einer Unterlegscheibe 58 in
einer Aussparung 59 auf der Unterseite des Gabelstückes 37 gemäß Fig. 1 angeordnet,
und wenn gemäß Fig. 3 eine Feder 62 verwendet wird, so wird die Feder und der Federteller
63 zwischen der Unterlegscheibe 58 und dem Laufring 38 angeordnet. Das Lager 43
läßt eine horizontale Bewegung des Bolzens 8 zu, wenn die Einstellung mit Hilfe
der Muttern 20 und 21 wie oben beschrieben verändert
wird. Ein
unerwünschtes Schwenken der Getriebeeinheit wird durch Schrauben 41 und 42 verhindert.
Die Schrauben 41 und 42 sind im Gabelstück 3.7 zur Einstellung der Schnecke vorgesehen.
Durch Verstellen dieser Schrauben kann das Gehäuse so geschwenkt werden, daß die
Schneckenachse, wie aus Fig.2 erkennbar, horizontal ist. Diese Schrauben werden
in ihrer eingestellten Stellung durch Sicherungsschrauben 41' und 42' gesichert.
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Zum Abnehmen der Getriebeeinheit wird die Endplatte 65 entfernt und
in die Nut 27 der Lagerhülse 16 ein Ziehwerkzeug eingesetzt, das sich gegen
das Ende 60 des Lagerzapfens 1 abstützt. Da die Ringfläche 33 in axialer Richtung
nur wenige Zentimeter lang ist, wird durch ein dementsprechendes Verschieben die
Antriebseinheit vollständig vom Lagerzapfen abgehoben, und es kann nun eine neue,
beispielsweise instandgesetzte Einheit aufgesetzt werden. Das Gabelstück 37 ist,
wie bei 37' angedeutet, geschlitzt, um die Getriebeeinheit ohne vollständiges Herausdrehen
der Spannmutter 9 von den Bolzen 8 bzw. 8' abnehmen zu können.
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Die Schmierung kann in bekannter Weise entweder durch eine Kombination
von Sprühen und Spritzen oder durch Umlauf erfolgen. Öl kann bei 45, 46, 52, 53,
54 und 55. zugeführt werden, um den Ölsumpf bis zu seinem Spiegel 47 zu füllen.
Das Öl, das durch die Öffnungen 52 und 53 eintritt, schmiert die Schneckenlager
24 und 25, während das durch die Öffnungen 54 und 55 eintretende Öl auf die Schnecke
26 auftrifft. Das durch diese Öffnungen eintretende Öl fließt durch das Gehäuse
abwärts bis zum Ölsumpf S. Die Lager 12 und 13 pumpen mittels ihrer nach außen gerichteten
Kegelflächen gemäß Fig. 1 das Öl nach außen in den Raum 49, wo es durch die Ölleitung
50 in den Ölsumpf S fließt. Eine Ablaßöffnung 51 ist zum Ablassen der Flüssigkeit
im Ölsumpf vorgesehen. Überschüssiges Öl. kann aus dem Gehäuse durch eine Überlauföffnung
61 ausfließen.
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Die neue Getriebeeinheit ist eine in sich geschlossene Vorrichtung,
die ohne weiteres als Ganzes auf einem Walzentrocknerzapfen befestigt und von diesem
als Ganzes abgenommen werden kann und die vor und nach dem Montieren genau eingestellt
werden kann. Die Einheit kann außerdem in der richtigen Weise für bestimmte Betriebsbedingungen
vorbelastet werden. Ferner kann die Getriebeeinheit von Hand so eingestellt werden,
daß das angetriebene Schneckenrad 22 in bezug auf die treibende Schnecke 26 genau
zentriert ist. Außerdem wird nach der richtigen Einstellung die Zentrierung selbsttätig
mit Hilfe der Vorspannvorrichtung aufrechterhalten.
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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind: 1. daß die gewünschten
Lagerspiele und die richtige Getriebeanordnung über einen großen Bereich von Betriebstemperaturen
gewährleistet sind, 2. daß eine gedrungene und in sich geschlossene Einheit mit
einem Minimum an Platz und Spiel geschaffen ist.
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3. daß die Getriebeeinheit zum Ölen, Überprüfen. Reinigen und Reparieren
von Teilen leicht zugänglich ist, 4. daß die Wirkungen der Erwärmung auf Lagerspiele
und Rädereinstellung automatisch begrenzt und berichtigt werden.