DE19614936A1 - Modularer Trommelmotor - Google Patents

Description

Aufgabe

Trommelmotoren sind einfache und kompakte Antriebseinheiten. Das außenliegende Trommelrohr ist das Funktionselement der Maschinenfunktion. Der Innenraum des Trommelrohres ist der Bauraum des innen befindlichen Antriebes.

Zu erarbeiten ist eine flexible, modular aufgebaute Konstruk­ tion, die aus handelsüblichem Rohr durch Einbau der erforder­ lichen Module einen Trommelmotor macht.

Technischer Stand

Trommelmotoren sind bekannt durch Einsatz in der Fördertech­ nik und Textilmaschinen. Dies repräsentiert einen geringen Teil der Fälle, in denen Trommelmotoren einsetzbar wären. Ausgewertete technische Unterlagen, Ausstellungen und Besich­ tigungen zeigen, daß viele der angetriebenen Walzen konstruk­ tiv wirtschaftlich als Trommelmotor ausgeführt werden kön­ nen. Das geschah nicht, weil die Einzelkomponenten eines An­ triebes einzeln wirtschaftlich von verschiedenen Herstellern bezogen werden konnten. Zudem wurde durch sinnvolle Normen das Verbinden der verschiedenen Komponenten vereinfacht. Einen Trommelmotor wollte unter diesen Gegebenheiten niemand entwickeln. Es erschien zu kompliziert, die Rotation eines Innenläufers auf eine außen befindliche Trommel zu übertragen.

Die heute eingebauten Walzen haben in der Mehrzahl außenlie­ gende Antriebe. Sie sind axial oder achsparallel angeordnet. Bekannt sind auch Fälle, in denen von einer Längswelle über Winkelgetriebe Walzen angetrieben werden (z. B. Rotationsdruck­ maschinen). Belegt wird damit Bauraum. Beeinträchtigt ist die Zugänglichkeit zum Prozeß der Maschine, der ja auch auf der Walze abläuft. Nicht selten wird aus Platzgründen der Einsatz von Gelenkwellen erforderlich, weil eine andere Bau­ gruppe den Zugang versperrt.

Beeinträchtigt wird durch die Vielzahl der kraftübertragen­ den Bauelemente auch der Wirkungsgrad und die Genauigkeit des Antriebes als Ganzes und der physikalisch regelmäßige Ablauf der einzelnen Umdrehung.

Mit der herkömmlichen Technik entsteht eine "verdichtete Bau­ weise" mit Nachteilen für den Betrieb, die Zugänglichkeit und die Funktion.

Der Trommelmotor, ein rotierendes Rohr mit innen eingebautem Komplettantrieb vermeidet solches Verdichten. Dies verursacht letztlich Kosten, die häufig nicht erkannt, nicht berücksich­ tigt und damit nicht einkalkuliert werden.

Die externe Antriebsgestaltung, zur "Verdichtung" führend, läßt keinen zweiten Antrieb zu, der im Schadensfall zuge­ schaltet werden könnte und Betriebsausfallzeiten reduziert und die Produktionssicherheit, die Verfügbarkeit der Maschine oder Anlage gewährleistet.

Lösung der Aufgabe

Das Antriebsmodul hat einen Lagerkörper (Bild 4, Ziff. 6.) Dieser Lagerkörper ist Gehäuseflansch für das Statorblechpa­ ket des Motors, Lagergehäuse für den Rotor (7), und Lager­ zapfen für den gesamten Trommelmotor.

Verbindungselemente verbinden den Lagerkörper mit der Lager­ platte (12) am anderen Ende des Statorblechpaketes. Das Wellenende des Rotors trägt eine; Mitnahme (10). Diese Mit­ nahme ist mit dem Trommelrohr verbunden nach den Re­ geln der Technik zum Übertragen des Drehmomentes. Zweckmäßig erfolgt das mit einer kraftschlüssigen Mitnahme.

Die Mitnahme ist sinnvoll ergänzt durch einen Freilauf, wie es bei Zweimotorenbetrieb erforderlich sein kann.

Bei Antrieben mit geringer Trommeldrehzahl ist der Einsatz eines Umlaufgetriebes nötig. Getriebe (15) und Lagerkörper (6) sind dann miteinander verbunden und bilden einen Getrie­ bemotor. Im Getriebe ist dann der Rotor des Motors gelagert. Auf der Abtriebswelle des Getriebes ist dann die Mitnahme (10) montiert.

Die Mitnahme ist auch in diesem Fall sinnvoll ergänzt durch einen Freilauf, wie es bei Zweimotorenbetrieb erforderlich ist. (Bild 3).

Sachliche Bedingungen können den Einbau weiterer Antriebs­ bauteile erfordern. Das sind z. B. Kupplungen. Schaltbare und nicht schaltbare Kupplungen.

In all diesen Fällen entsteht ein Antriebsmodul, das komplett montiert als Modul in das Trommelrohr eingeschoben wird. An der Stirnseite wird das Modul befestigt. Das Spannelement der Mitnahme von der Gegenseite gespannt.

In die zweite Bohrung des Trommelrohres wird das Lagerelement (Bild 7) eingesetzt und wie der Antriebsmodul außen verschrau­ bt. Damit ist der Trommelmotor komplett.

Darüber hinaus kann anstelle des Lagerelementes ein zweiter Antriebsmodul eingesetzt werden. Damit ist es möglich, mit dem ersten Antriebsmodule zusammen eine gemeinsame Drehzahl zu fahren und die Leistung zu addieren. Oder es kann mit unterschiedlichen Drehzahlen gefahren werden. Dann sind Frei­ läufe eingebaut.

In einer weiteren Konfiguration kann ein Modul linksdrehend, der andere Antriebsmodul rechtsdrehend arbeiten. Das ist dann auch mit unterschiedlichen Drehzahlen möglich. Auch in diesem Anwendungsfall sind Freiläufe eingebaut und vervollständigen den Antriebsmodul.

Wirtschaftliche Vorteile

Die erfindungsgemäße Lösung stellt einen Trommelmotor dar, der eine technisch wirtschaftliche Lösung darstellt durch das Verwenden handelsüblicher Bauteile zusammen mit weni­ gen Teilen, die eigens dafür hergestellt werden müssen. Wieder ergänzt mit handelsüblichen Antriebsbaugruppen, al­ so Bremsen, Kupplungen, Freiläufe und anderes entstehen viel­ seitig einsetzbare Trommelantriebe.

Diese Trommelmotoren sind verwendbar als Ersatz für bisher nicht angetriebene Walzen, wo aus Fertigungsgründen ein An­ trieb nötig ist, bei Umrüstungen, bei denen ein anderer An­ trieb nötig ist, bei Reparaturen und Instandsetzungen, bei denen Platzmangel behoben und bessere Zugänglichkeit ge­ schaffen werden soll, bei Umrüstungen, weil ein anderes Pro­ gramm auf einer vorhandenen Maschine gefahren werden soll. Natürlich sinnvoll ist der Einsatz bei Neukonstruktionen, bei denen alle Möglichkeiten dieses Trommelmotores ange­ wandt werden können.

Trommelmotoren mit zwei Antriebsmodulen sichern den Betrieb im Schadensfall vor Stillstand. Solche erzwungenen Betriebs­ unterbrechungen haben sehr teure Stillstandszeiten zur Fol­ ge. Diese Kosten entfallen. Bei herkömmlichen Antrieben ist fast nirgends in den Anlagen ausreichend Platz, einen zwei­ ten Antrieb zu installieren, ganz abgesehen von den wesent­ lich höheren Kosten gegenüber dem Trommelmotor.

Tritt einmal ein Schadensfall ein, dann kann mit dem zweiten Antriebsmodul weiter produziert werden. Die Instandsetzung ist verschoben in eine planmäßige Fertigungspause. Vorliegende Erfindung ist damit ein Lösung, Kosten zu ver­ meiden, bei günstigen Gestehungskosten.

Claims (8)

1. Trommelmotor nach Bild 1 und Bild 2, dadurch gekennzeich­ net, daß er aus den Modulen zweckentsprechend zusammen­ gestellt ist, und die Module in das Trommelrohr eingefügt und technisch sinnvoll befestigt sind.

2. Trommelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Lagermodules ein weiterer Antriebsmodul eingefügt ist.

3. Trommelmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Antriebe gleichsinnig zugleich arbeiten.

4. Trommelmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmodule gleichsinnig, aber nacheinander arbeiten.

5. Trommelmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmodule mit wechselnder Drehrichtung und nacheinander arbeiten.

6. Trommelmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmodule unterschiedliche Leistungen und Drehzahlen haben.

7. Trommelmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmodule Motoren mit mehreren Drehzahlen haben.

8. Trommelmotor nach Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lagerzapfen hohl sind und /oder Durchführun­ gen für Funktionsmedien und/oder Produktmedien haben.