DE19504456B4

DE19504456B4 - Antriebsgetriebe einer Zylindergruppe und Verfahren zum Antrieb der Zylinder

Info

Publication number: DE19504456B4
Application number: DE19504456A
Authority: DE
Inventors: Väinö Panttila
Original assignee: Moventas Oy
Current assignee: Satnevom Oy
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2015-02-11
Also published as: FI98474C; FI944209A0; IT1290402B1; FR2724435A1; SE9503109D0; US5596911A; SE512000C2; ITMI951895A1; DE19549701B4; FI98474B; ITMI951895A0; CA2143983A1; DE19504456A1; CA2143983C; SE9503109L; FI944209A; FR2724435B1

Abstract

Antriebsgetriebe einer Zylindergruppe, bestehend aus einem Gehäusekörper (11), der aus einer Vorderplatte (12a), einer Hinterplatte (12b) und Seitenplatten (12c) gebildet wird, und der Drehantrieb von außerhalb des Getriebes in den Gehäusekörper (11) über eine Welle (14) gebracht wird, wobei durch Drehung der Welle (14) direkt oder indirekt ein erstes Zahnrad (16) und über dieses zwei mit diesem in Eingriff befindliche zweite Zahnräder (17 und 18) angetrieben werden und der Antrieb nach beiden Seiten des Getriebes und weiter auf die Zylinder (S₁, S₂) übertragen wird,
wobei der Gehäusekörper (11) des Getriebes fest auf einem Fundament (R) abgestützt ist und die Zylinder (S₁, S₂) über Lager (G₁, G₂) auf dem Fundament abgestützt sind, wobei das Fundament (R) das Gewicht der Wellen und der Zahnräder des Getriebes sowie des Gehäusekörpers (11) aufnimmt, womit die durch das Gewicht des Getriebes hervorgerufene Belastung sich über den Gehäusekörper (11) des Getriebes (10) auf das Fundament...

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsgetriebe einer Zylindergruppe gemäß Anspruch 1.
Vom Stand der Technik sind Getriebelösungen einer Trockenzylindergruppe bekannt, bei denen der Antrieb in der Mitte des Gehäusekörpers des Getriebes eingebracht wird und von dem mittleren Zahnrad nach beiden Seiten des Getriebes auf die mit diesem verbundenen Zylinder verteilt wird. Bei den bekannten Getriebelösungen liegen die Zylinderzahnräder auf den beiden angetriebenen Wellen, wobei die im Zylinderantrieb auftretenden Durchbiegungsfehler der Achsen und dergleichen eine Verdrehung der Zahnberührung verursachen, die wiederum Schäden an den Zahnrädern der Trockenzylinderantriebe verursacht.
Dem Stand der Technik nach US 1 401 260 A ist ein Getriebegehäuse gezeigt, das auf einem Fundament abgestützt werden kann. Das Getriebegehäuse enthält ein Zahnrad für den Antrieb der Eingangswelle, das angetrieben wird und das die Rotation weitergehend auf eine Welle, deren Zahnrad und weitergehend zu zusätzlichen Zahnrädern überträgt. Der Antrieb wird über eine Keilkupplung auf Wellen und weitergehend auf Zylinder übertragen, die auf dem Fundament abgestützt sind.
Dem Stand der Technik nach DE 43 28 477 A1 ist ein Zahnradantrieb offenbart, der mit einem Planetengetriebe ausgeführt ist. Bei dieser Anordnung ist eine Zahnkupplung vorgesehen, die mit einem Ritzel verbunden ist, das einen Zahnkranz dreht.
Dem Stand der Technik nach DE 28 47 587 A1 ist ein Antrieb einer Trockenzylindergruppe dargestellt, wobei das Antriebsmoment des Antriebszahnrads von Vertikalträgern aufgenommen wird. Hierbei nehmen die Zylinder das Moment und das Gewicht des Zahnrads auf. In diesem Stand der Technik sind Einzelwalzen und Walzenpaare dargestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Antriebsgetriebe zu schaffen, mit dem ein zuverlässiger und vibrationsfreier Zylinderantrieb gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Kombination der im Patentanspruch 1 definierten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In der vorliegenden Anmeldung wird eine Getriebelösung neuen Typs erläutert, bei der der Antrieb der Trockenzylinder in der Mitte des Getriebes abgenommen und wie üblich nach beiden Seiten des Getriebes verteilt wird, wobei aber der Gehäusekörper des Getriebes in dieser Lösung auf dem Fundament R abgestützt wird. Weiter weist die Lösung erfindungsgemäß eine sogenannte schwimmende Verbindung zwischen Getriebe und den beiden angetriebenen Zylinderachsen auf. Somit übertragen sich die im Drehantrieb eventuell auftretenden Lageungenauigkeiten und ähnliche Fehler nicht von den Trockenzylindern auf das Getriebe oder umgekehrt, sondern die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht einen zuverlässigen und vibrationsfreien Trockenzylinderantrieb.
Dabei ist es im Wesentlichen charakteristisch, dass der Gehäusekörper des Getriebes fest auf einem Fundament abgestützt ist, wobei das Fundament das Gewicht der Wellen und der Zahnräder des Getriebes sowie des Gehäusekörpers aufnimmt, womit die durch das Gewicht des Getriebes hervorgerufene Belastung sich über den Gehäusekörper des Getriebes auf das Fundament überträgt und dass bei der Vorrichtungslösung zwei Zylinder an deren Achsen angetrieben werden derart, dass zwischen Achsen und Getriebe eine schwimmende Verbindung ist, die den Achsen der angetriebenen Zylinder gewisse Winkeländerungen gestattet, womit von den Zylindern zum Getriebe oder vom Getriebe zu den Zylindern keine durch Richtungsfehler der Achsen verursachte Verdrehungen übertragen werden.
Ferner ist es charakteristisch, dass der Drehantrieb von einem Motor zum Getriebe gebracht und vom Getriebe auf beide Zylinder verteilt wird, wobei bei dem genannten Antrieb das Getriebe auf dem Fundament abgestützt ist und die Zylinder an ihren Lagern separat auf dem Fundament abgestützt und an ihren Achsen schwimmend mit dem Getriebe verbunden sind, womit an den Achsen der Zylinder Durchbiegungs- und Übertragungsfehler gestattet werden, ohne dass durch diese Verdrehung oder Spannungen am Getriebe verursacht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf einige bevorzugte in den Figuren der beigefügten Zeichnungen gezeigte Ausführungsformen beschrieben, auf die die Erfindung jedoch in keiner Weise begrenzt ist.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Getriebe von der Seite gesehen.
2 zeigt das Getriebe in Richtung des Pfeils K₁ nach 1 gesehen.
3 zeigt den Schnitt I-I nach 1 und
4 zeigt den Schnitt II-II nach 1.
5 zeigt die bombierte Zahnform, die vorzugsweise als zweite Zahnform des Zahnpaares in der Verbindung zwischen Zwischenhülse und Zahnrad sowie zwischen Zwischenhülse und Antriebsring verwendet wird.
1 zeigt das Getriebe im rechten Winkel zur Maschinenrichtung gesehen. Das Getriebe 10 besteht aus einem Gehäusekörper 11, der aus einer Vorderplatte 12a, einer Hinterplatte 12b und Seitenplatten 12c gebildet wird. Der innerhalb des Gehäusekörpers 11 begrenzte Raum ist mit Ölnebel gefüllt. Außerdem hat das Getriebe eine Befestigungsplatte 12f₁ , über die der Gehäusekörper 11 auf dem Fundament R abgestützt ist, womit das Getriebe auf dem Fundament ruht. Das Fundament R nimmt das Gewicht der Wellen und Zahnräder des Getriebes sowie des Gehäusekörpers 11 auf. Dabei wird die durch das Gewicht des Getriebes hervorgerufene Belastung über den Gehäusekörper 11 des Getriebes 10 auf das Fundament R übertragen. Wie in 2 gezeigt, sind die Zylinder Trockenzylinder und das Getriebe ist auf dem Fundament R der Trockenzylinderlinie abgestützt, wobei die Schraube 12g₁ die Befestigung sichert. Das erfindungsgemäße Getriebe dient zweckmäßig als Antriebsgetriebe der Trockenzylinder der Trockenzylindergruppe der Trockenzylinderlinie einer Papier- oder Kartonmaschine.
Wie aus 1 ersichtlich, hat das Getriebe 10 einen Gehäusekörper 11, dessen Vorderplatte 12a und Hinterplatte 12b durch die Vorderplatte und Hinterplatte gehende Öffnungen 13a₁ , 13a₂ ... zur Einführung der Lagerung und des Antriebs aufweisen. An den Durchführungsöffnungen können Deckel e₁, e₂ ... befestigt werden. Durch die Öffnung 13a₅ der Eintrittswelle 14 und der Vorderplatte 12a des Getriebes 11 wird der Antrieb in das Innere der Gehäusekonstruktion des Getriebes geführt.
Wie in 2 gezeigt, ist der Gehäusekörper 11 des Getriebes auf der darunter liegenden Platte 12f₁ abgestützt. Die Platte 12f₁ ist mit einer lösbaren Schraubenverbindung auf dem Fundament R befestigt. Die Schraubenverbindung ist in der Figur mit 12g₁ bezeichnet. Die Lager G₁ und G₂ der Zylinder S₁ und S₂ ruhen somit auf dem Fundament R. Das Lager G₂ des oben liegenden Zylinders S₂ ist derart auf dem Stützbalken 12e₁ und weiter über eine unterseitige Platte 12f₂ auf dem Fundament R abgestützt. Das unterseitige Lager G₁ ist auf dem Stützbalken 12e₂ und über diesen auf dem Fundament R abgestützt. Über die Lager G₁ und G₂ sowie die Stützbalken 12e₁ und 12e₂ wird das Gewicht der Zylinder S₁, S₂ auf das Fundament R übertragen.
3 zeigt den Schnitt I-I nach 1. Der Drehantrieb wird vom Motor (nicht gezeigt) auf die Welle 14 gebracht. Die Welle 14 ist mit einem Zahnrad 34 versehen, von dem der Antrieb auf das Zahnrad 15 übertragen wird, das sich auf der Welle 14' hinsichtlich des Antriebseintritts am vorderen Ende befindet. Der Antrieb wird auf diese Weise von der Welle 14' auf das Zahnrad 16 am anderen Ende der Welle übertragen. An der Seite 12 des Getriebegehäuses springt ein Seitengehäuse 50, 51 vor, mit dem der passende Raum für die Zahnräder 34 und 15 geschaffen wird.
4 zeigt den Schnitt II-II nach 1. Der Antrieb wird vom Zahnrad 16 weiter auf die mit diesem in Eingriff befindlichen Zahnräder 17 und 18 übertragen. Somit wird der Antrieb im Getriebe vom obengenannten Zahnrad 16 nach zwei Seiten verteilt; auf zwei Zweigantriebe.
Vom Zahnrad 16 wird der Antrieb über das Zahnrad 17 auf den oberseitigen Zylinder S₂ übertragen. Das Zahnrad 17 ist im Eingriff mit dem die Achse a₂ des Zylinders S₂ umgebenden Zahnrad 19, das eine innenseitige Kerbung oder Verzahnung 20 aufweist, die im Eingriff mit der Kerbung oder Verzahnung 22 der Zwischenhülse 21 ist. Die Zwischenhülse 21 hat eine innenseitige Kerbung oder Verzahnung 23, die im Eingriff mit der außenseitigen Kerbung oder Verzahnung 25 des mit der Achse a₂ des Trockenzylinders S₂ verbundenen Antriebsrings 24 ist. Dieser ist z. B. durch Keil und/oder Presspassung fest mit der Achse a₂ des Trockenzylinders S₂ verbunden. Mit Hilfe der Zwischenhülse 21 wird ein genügender radialer Bewegungsraum geschaffen, wobei die Momentübertragung des Antriebs vom Getriebe auf die Achse a₂ des Zylinders S₂ in zuverlässiger Weise unabhängig von Winkelfehlern erfolgt, die die Achse a₂ bei ihrem Antrieb eventuell bekommt. Auf diese Weise wurde also mit dem genannten Zwischenhülsenantrieb eine sogenannte schwimmende Verbindung zwischen Achse a₂ und Getriebe 10 des Trockenzylinders S₂ ausgeführt.
In der Figur ist die Lagerung der Welle 14' mit 14'a₁ und 14'a₂ bezeichnet. Die Welle des Zahnrades 17 ist mit 17b und deren Lagerung mit 17a₁ und 17a₂ bezeichnet. Das Zahnrad 19 ist mit Lagern 19a₁ und 19a₂ gelagert.
Der Antrieb wird auf den Zylinder S₁ vom Zahnrad 16 über das Zahnrad 18 übertragen, das in Eingriff mit dem Zahnrad 26 ist, das weiter mit dem die Achse a₁ des Trockenzylinders S₁ umgebenden Zahnrad 27 im Eingriff ist. Das Zahnrad 27 weist eine innenseitige Verzahnung oder Kerbung 28 auf, die funktionell mit der Verzahnung oder Kerbung 30 der die Achse a₁ umgebenden Zwischenhülse 29 verbunden ist. Die Zwischenhülse 29 hat eine innenseitige Verzahnung oder Kerbung 31, die in Eingriff mit der Verzahnung oder Kerbung 33 des Antriebsringes 32 der Achse a₁ des Trockenzylinders S₁ ist. Somit wird mit Hilfe der Zwischenhülse 29 in gleicher Weise wie beim Zylinder S₂ eine schwimmende Verbindung zwischen dem angetriebenem Trockenzylinder und dem Getriebe 10 geschaffen. Die Verzahnung oder Kerbung 33 kann auch direkt an der Achse a₁ sein. Der Antriebsring 32 ist durch Keil und/oder Presspassung fest mit der Achse a₁ des Trockenzylinders S₁ verbunden. Die Welle des Zahnrads 18 ist mit 18b und deren Lagerung mit 18a₁ und 18a₂ bezeichnet. Dementsprechend ist die damit in Eingriff befindliche Welle des Zahnrads 26 mit 26b und deren Lagerung mit 26a₁ und 26a₂ bezeichnet. Die Lagerung des Zahnrads 27 ist mit 27a₁ und 27a₂ bezeichnet. Zwischen der Zwischenhülse 21, 29 und dem außenseitigen Zahnrad und der Zwischenhülse und der innenseitigen Achse oder dem mit der Achse verbundenen Antriebsring kann eine Kerb-Kerb-, Kerb-Zahn- oder Zahn-Zahn-Verbindung sein.
In 5 ist in vergrößertem Maßstab die unterseitige schwimmende Konstruktion des Getriebes gezeigt, die der oberseitigen schwimmenden Konstruktion gleich ist. Der Drehantrieb wird vom Zahnrad 26 auf das Zahnrad 27 gebracht, das die Achse a₁ des Trockenzylinders umgibt (in dieser Figur nicht gezeigt). Innerhalb des Zahnrads 27 ist auch eine die Achse a₁ umgebende Zwischenhülse 29. Am einen Ende der Zwischenhülse 29 ist eine Kerb- und/oder Zahnverbindung mit dem Zahnrad 27 und am anderen Ende eine Kerb- oder Zahnverbindung mit dem die Achse a₁ umgebenden Antriebsring 32.
Wie in 5 gezeigt, ist zwischen Zwischenhülse 29 und Zahnrad 27 ein Abstand d₂ im übrigen Bereich außer der Zahnverbindung und dementsprechend ein Abstand d₁ zwischen Antriebsring 32 und Zwischenhülse 29 im übrigen Bereich außer der Zahn- und Kerbverbindung. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Zwischenhülse 29 an einem Ende eine innenseitige gerade und am anderen Ende eine außenseitige bombierte Verzahnung 30 auf. Das die Zwischenhülse 29 umgebende Zahnrad 27 weist eine gerade Verzahnung 28 auf, die mit der oben genannten Verzahnung 30 in Verbindung ist. Dementsprechend hat der innerhalb der Zwischenhülse 29 befindliche Antriebsring 32 eine bombierte Verzahnung 33, die mit der innenseitigen geraden Verzahnung 31 der Zwischenhülse verbunden ist. In der bombierten Verzahnung 30, 33 ist die Oberfläche des Zahns bogenförmig und besteht aus einer in der Mitte höheren Zahnform als an den Zahnenden.
In 6 ist die in 5 beschriebene bevorzugte Zahnkonstruktion skizziert. Die Zwischenhülse 29 weist an einem Ende eine bombierte Verzahnung 30 und am anderen Ende eine gerade Verzahnung 31 auf. Mit der Verzahnung 30 ist die gerade innenseitige Verzahnung 28 des Zahnrads 27 und mit der Verzahnung 31 ist die außenseitige bombierte Verzahnung 33 des Antriebsringes 32 verbunden.

Claims

Antriebsgetriebe einer Zylindergruppe, bestehend aus einem Gehäusekörper (11), der aus einer Vorderplatte (12a), einer Hinterplatte (12b) und Seitenplatten (12c) gebildet wird, und der Drehantrieb von außerhalb des Getriebes in den Gehäusekörper (11) über eine Welle (14) gebracht wird, wobei durch Drehung der Welle (14) direkt oder indirekt ein erstes Zahnrad (16) und über dieses zwei mit diesem in Eingriff befindliche zweite Zahnräder (17 und 18) angetrieben werden und der Antrieb nach beiden Seiten des Getriebes und weiter auf die Zylinder (S₁, S₂) übertragen wird, wobei der Gehäusekörper (11) des Getriebes fest auf einem Fundament (R) abgestützt ist und die Zylinder (S₁, S₂) über Lager (G₁, G₂) auf dem Fundament abgestützt sind, wobei das Fundament (R) das Gewicht der Wellen und der Zahnräder des Getriebes sowie des Gehäusekörpers (11) aufnimmt, womit die durch das Gewicht des Getriebes hervorgerufene Belastung sich über den Gehäusekörper (11) des Getriebes (10) auf das Fundament (R) überträgt und wobei zwei Zylinder (S₁, S₂) an deren Achsen (a₁, a₂) angetrieben werden derart, dass zwischen Achsen und Getriebe (10) eine schwimmende Verbindung ist, die den Achsen der angetriebenen Zylinder gewisse Winkeländerungen gestattet, womit von den Zylindern (S₁, S₂) zum Getriebe (10) oder vom Getriebe (10) zu den Zylindern (S₁, S₂) keine durch Richtungsfehler der Achsen verursachte Verdrehungen übertragen werden, wobei das Getriebe ein die Achse (a₁, a₂) umgebendes angetriebenes drittes Zahnrad (19, 27) aufweist, innerhalb dessen um die Achse herum eine Zwischenhülse (21, 29) vorhanden ist und wobei zwischen der Zwischenhülse (21, 29) und dem dritten Zahnrad (19, 27) eine Verzahnungsverbindung vorgesehen ist, wobei die Zwischenhülse (29; 21) an einem axialen Ende eine bombierte Verzahnung (30; 22) aufweist, die mit einer geraden Verzahnung (28; 20) des angetriebenen dritten Zahnrads (27; 19) verbunden ist, und wobei die Zwischenhülse (29; 21) am anderen axialen Ende eine innenseitige gerade Verzahnung (31; 23) aufweist, die im Eingriff mit einer bombierten außenseitigen Verzahnung (33; 25) eines mit der Achse (a₁, a₂) verbundenen Antriebsringes (32; 24) ist, und wobei an der Verzahnung zwischen Zwischenhülse (29; 21) und angetriebenem dritten Zahnrad (19; 27) ein Abstand (d2) und zwischen Zwischenhülse (29; 21) und Antriebsring (32; 24) ein Abstand (d1) vorhanden ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb von einem vierten Zahnrad (34) der Welle (14) auf ein Zahnrad (15) und von diesem über eine Welle (14') auf das erste Zahnrad (16) übertragen wird und der Drehantrieb vom ersten Zahnrad (16) auf den einen Zylinder (S₂) über das zweite Zahnrad (17) und das die Achse (a₂) des Zylinders (S₂) umgebende erste Zahnrad (19) übertragen wird, und dass dementsprechend der Antrieb auf den anderen Zylinder (S₁) auf dessen Achse (a₁) in entsprechender Weise vom ersten Zahnrad (16) über das Zahnrad (18), ein siebtes Zahnrad (26) und das dritte Zahnrad (27) übertragen wird, wobei das dritte Zahnrad (27) derart angebracht ist, dass es die Achse (a₁) umgibt und dass zwischen den Achsen (a₁, a₂) der beiden Zylinder und dem Getriebe (10) eine schwimmende Verbindung ist, die den Achsen Winkeländerungen gestattet.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderachsen (a₁, a₂) die Lager (G₁, G₂) aufweisen, die mit Vertikalbalken (12e) an einer unterseitigen Platte (12f₁ ) des Gehäusekörpers (11) und über diese auf dem Fundament (R) abgestützt sind, und dass das Zylindergewicht über die Lager (G₁, G₂) auf das Fundament (R) übertragen wird.