DE2523778A1

DE2523778A1 - Walzenantrieb mit regelbarer durchbiegung

Info

Publication number: DE2523778A1
Application number: DE19752523778
Authority: DE
Inventors: Martti Dipl Ing Matikainen
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1974-06-19
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1976-01-08
Also published as: JPS5133259A; FI53168B; GB1500548A; FI188674A; SE7506540L; FI53168C; CA1017167A; US4062252A

Description

ητ" D„ !•" Patentanwälte:

IIEDTKE - DÜHLING - l\JNtf£ Dipl.-Ing. Tiedtke

Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne

8 München 2, Postfach 202403 (Bavariaring 4

2523778 τβΐ.:(οβθ) 539653-se

Telex: 5 24845 tipat

cable: Germaniapatent München

28. Mai 1975

Valmet Oy
Helsinki, Pinnland

Walzenantrieb mit regelbarer Durchbiegung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für eine Walze mit regelbarer Durchbiegung, bei der die Walze eine feststehende Achse und einen hierauf drehbar gelagerten zylindrischen Walzenmantel umfaßt, und mit der die den Walzenmantel drehende Kraft auf den Mantel vom dazu konzentrischen Achszapfen übertragen wird.

Es sind mehrere unterschiedliche Antriebe dieser Art bekannt. Ein bekannter, mit drei Ringen gelagerter Antrieb umfaßt zwei sphärische Rollenlager, mittels deren zwischenliegendem Ring die Kraft zum Drehen des Mantels mit Hilfe fester Verbindungen vom Achszapfen des Antriebs auf den Außenmantel der Walze übertragen wird. Die Winkeländerungen zwischen der Achse und dem Mantel der Walze werden an den sphärischen

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Lagerfläcnen kompensiert. Ein Nachteil bei dem besprochenen Antrieb ist, daß sein radialer Raumbedarf keine Möglichkeit zum Anwenden eines hinreichend großen Dreiringlagers beläßt; man muß vielmehr ein unterdimensxoniertes Lager einsetzen^, was eine kurze Lebensdauer des Lagers bedeutet.

Ein zweiter bekannter mit drei Ringen gelagerter Antrieb ist mit einem zylindrischen und einem sphärischen Rollenlager versehen, deren zwischenliegender Ring die Kraft zum Drehen des Mantels unter Verwendung einer Doppelzahnkupplung vom Achszapfen des Antriebskopfes auf den Außenmantel der Walze leitet. Dieser Antrieb weist den gleichen Nachteil wie der zuerstgenannte auf.

Es ist ein weiterer Antrieb(in der finnischen Patentanmeldung Nr. 362/73)beschrieben, bei dem drei alternative Konstruktionslösungen für den Antrieb angegeben sind, wobei bei dem ersten Antrieb die Kraft nur auf einem Weg vom Achszapfen des Antriebs zum Außenmantel der Walze übertragen wird. Diese Lösung baut auf einer Eingelenklagerung auf, die zu ungleichmäßigem Gang führt, wenn sich der Mantel gegenüber dem Antrieb verschiebt. Ferner ist die Kräfteaufnahme des den Walzenmantel treibenden Zahnrads im Zahneingriff mangelhaft, da die Verzahnung stets zur einen Seite gedrückt wird. Da die gesamte Antriebsmaschinerie außerhalb der Walze liegt, hat der Antrieb hohen Raumbedarf. In der zweiten Konstruktionslösung geht die Kraft auf zwei Wegen vom Achszapfen des Antriebs surft Außenmantel der Walze. Diese Konstruktion liefert eine

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Zweigelenkstützung, die zu symmetrischer Belastung führt. Der Nachteil ist, daß die gleichmäßige Verteilung der Belastung auf beide Leistungsübertragungswege nicht gesichert ist, wenn man die Herstellungsungenauigkeiten der Bauteile berücksichtigt. - In der dritten Konstruktionslösung geht die Kraft auf drei Wegen vom Achszapfen des Antriebskopfes zum Außenmantel der Walze. Auch diese Lösung beruht auf der Zweigelenkunterstützung; die Stützung des den Walzenmantel treibenden Zahnrads ist jedoch wie in den zwei vorherstehenden Bauformen mangelhaft. Ferner ist die Ausgleichung der Belastung zwischen den drei Leistungsübertragungswegen nicht gesichert, wenn man die Ungenauigkeiten in der Herstellung der Teile berücksichtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antrieb nach dem Prinzip des Planetengetriebes arbeitet, indem er ein vom Achs zapfen angetriebenes Sonnenrad aufweist, dessen Zahnkranz mit den Zahnkränzen von Planetenrädern in Eingriff steht, deren Achszapfen feststehend von der Walzenachse getragen werden, und daß die Planetenräder ein mit dem Mantel der Walze verbundenes Umfangsrad treiben. Ein Antrieb mit diesen Kennzeichen bietet die folgenden Vorteile im Vergleich mit der zuvor bekannten Technik: Man kann die Getriebekanstruktion nahe am Traglager des Rollenmantels plazieren, womit die Deformationen zwischen dem Mantel und der Achse möglichst gering werden. Das gesamte Getriebe verschiebt sich zusammen mit der feststehenden Achse, womit man nur genötigt ist, denjenigen Lagenunterschied zu kompensieren, der sich im

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belasteten Zustand zwischen dem Walzenmantel und der Befestigungsstelle des Getriebes auf der feststehenden Achse ergibt. Auch der Raumbedarf ist gering, wobei die Abmessungen des Antriebs kleiner sind als der Außendurchmesser des Walzenmantels. Der geringe Raumbedarf ermöglicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Antriebs in Pressenkonstruktionen, bei denen man mehrere Walzen mit regelbarer Durchbiegung nahe beieinanderliegend unterbringen muß.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Walzenantrieb

teilweise im Schnitt in der Seitenansicht und ist zugleich der Schnitt I-I in Fig. 2.

Fig. 2 zeigt den Schnitt H-II in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt in axialem Schnitt eine alternative Ausführung einer Einzelheit im Antrieb.

Fig. 4 zeigt die Einzelheit der Fig. 3 in der Seitenansicht.

Fig. 5 zeigt in einer der Fig. 3 entsprechenden

Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der Einzelheit im Antrieb.

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Walzen mit regelbarer Durchbiegung, wie sog. Küsters-Walzen und CC-Walzen, werden in Papiermaschinen allgemein angewandt. In Fig. 1 ist der Endteil einer solchen Walze zu sehen. Die Walze mit regelbarer Durchbiegung hat einen zylindrischen Walzenmantel 2, durch den eine massive, feststehende (nicht rotierende) Achse 1 hindurchläuft, auf welcher der Walzenmantel 2 mittels der Lagers 3 drehbar angeordnet ist. Zwischen der Achse 1 und dem Walzenmantel 2 liegen die Regelvorrichtungen (nicht gezeigt) für die Durchbiegung des Rollenmantels 2. Mittels dieser Regelvorrichtungen erzielt man einen Liniendruck gewünschter Gestalt, zumeist einen gleichmäßigen Liniendruck, zwischen dem Walzenmantel 2 und seiner Gegenrolle 25. Die beiden Enden la der feststehenden Achse 1 sind mittels des Ständers ²J gegen das Gestell der Papiermaschine oder dgl. abgestützt. Zwischen den Enden la der Achse 1 und den Ständern ¹J liegt eine Lagervorrichtung 24 mit sphärischen Flächen, welche die Winkeländerung der Enden la der Achse 1 bei Durchbiegung der Achse 1 zuläßt, wenn diese belastet wird.

Den Figuren gemäß ist am einen Ende der Walze 1,2 eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung vorgesehen worden, mittels welcher der Walzenmantel 2 durch Vermittlung des Achszapfens 5 rotiert wird. Die Maschinerie, welche den Achszapfen 5 antreibt, ist an sich bekannt und sie ist nicht dargestellt worden. Der erfindungsgemäße Antrieb gründet sich auf das Prinzip des Planetengetriebes. In der zentrischen Bohrung 7 im Ende la der feststehenden Achse 1 ist der Achszapfen 5 gelagert, der an seinem Ende das Sonnenrad 6 des Planetengetriebes trägt, dessen

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Zahnkranz im Eingriff mit den Zahnkränzen 11 der Planetenräder 8a und 8b steht. Die Planetenräder 8 sind feststehend im Verhältnis zur Achse 1 auf Achszapfen 9 gelagert. Die Achszapfen sind an einem auf der Achse 1 sitzenden Ring 16 befestigt, der Rillen für die Planetenräder 8 hat. Das Sonnenrad 6 ist frei gelagert, so daß es sich in die Lage einstellen kann, welche die im Verhältnis zur Walzenachse 1 fest angeschlossenen Planetenräder 8 vorschreiben, wobei keine äußeren Stützkräfte benötigt werden.

Zum Planetengetriebe gehört ein Umfangsrad 10, das den Figuren 1 und 2 gemäß einen inneren Zahnkranz 12 trägt, der mit den Zahnkränzen 11 der Planetenräder 8 in Eingriff steht. Das Umfangsrad 10 ist so angeordnet, daß es sich frei in der von den Planetenrädern 8 vorgeschriebenen Lage zentrieren kann. Das Umfangsrad 10 hat einen Ansatzteil 10a, welcher der Fig. 1 gemäß einen inneren Zahnkranz 13 trägt, der im Verein mit dem äußeren Zahnkranz 14 des Ringkörpers 23 eine Zahnkupplung darstellt. Der besagte Ringkörper 23 ist mit Schrauben 15 am Ende des Walzenmantels 2 befestigt. Somit steht das Umfangsrad 10, 10a mit dem rotierenden Mantel 2 der Walze über eine solche Kupplungskonstruktion in Verbindung, die mindestens zwei Gelenkstellen hat (in Fig. 1 die Zahnkontakte 11/12 und 13/14).

Den Figuren 3 und 4 gemäß ist die äußere Umfangsradgesamtheit 10, 10b, 23 direkt und fest an das Ende des Walzenmantels 2 angeschlossen. Die obengenannten zwei Qelenkstellen der Kupplungskonstruktion sind auf die Weise erzielt worden,

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daß mit den Planetenrädern 8 der innere Zahnkranz 12a des Zwischenrings im Eingriff steht; der Zwischenring 18 und das Umfangsrad 10 sind elastisch durch zylindrische Kupplungsfederstöße 19 zusammengeschaltet.

Der Fig. 5 gemäß gehört zur Kupplungskonstruktion ein Zwischenring 18a, dessen innerer Zahnkranz 12b mit den Zahnkränzen

11 der Planetenräder 8 im Eingriff steht. Der Zwischenring 18a trägt einen äußeren Zahnkranz 20, der mit dem inneren Zahnkranz

12 des Umfangsrads 10 in "ferbindung steht. Das Umfangsrad 10, 10c steht mit dem Mantel 2 der Walze durch Vermittlung der Zahnkupplung 13, 14 in Verbindung, ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2.

In allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Leistung vom Achszapfen 5 des Antriebs auf den rotierenden Mantel der Walze auf folgendem Weg übertragen: vom Achszapfen 5 auf das Sonnenrad 6, von diesem zu den Planetenrädern 8 und von letzteren über das Umfangsrad 10, 18 zur Kupplungsvorrichtung und zum rotierenden Walzenmantel 2. Das Gehäuse der Antriebsvorrichtung ist mit 22 bezeichnet.

Die Erfindung ist in keiner Weise eng auf die obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt. So kann z.B. die Zahl der Planetenräder 8 zwei oder mehr sein, z.B. drei oder vier. Ferner kann der gesonderte Ring 16, an dem die Achszapfen 9 befestigt sind, durch einen Teil ersetzt werden, der als fester und zusammenhängender Teil zur Achse 1

gehört. 509882/0678

Claims

Pat ent ansprüehe

1. Antrieb für eine Walze mit regelbarer Durchbiegung, bei dem die Walze eine feststehende" Achse und einen hierauf gelagerten zylindrischen Walzenmantel aufweist und mittels dessen die Kraft zum Drehen des Walzenmantels auf den Mantel von einem dazu konzentrischen Achszapfen her übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb als Planetengetriebe ausgebildet ist, das ein vom Achszapfen (5) angetriebenes Sonnenrad (6) aufweist, dessen Zahnkranz im Eingriff mit den Zahnkränzen (11) von Planetenrädern (8) steht, deren Achszapfen (9) fest an der Achse (1) der Walze abgestützt sind und die ein mit dem Mantel (2) der Walze verbundenes Umfangsrad'(10) treiben.

2. Antrieb gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kuppeln des zwischen dem rotierenden Walzenmantel (2) und den Planetenrädern (8) befindlichen Umfangsrads (10) mittels einer Kupplungskonstruktion geschieht, die mindestens zwei Gelenkstellen (11/12; 13/14; ll/12a, 18, 19; 20/12, 13/14) enthält.

3. Antrieb gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umfangsrad (10) einen inneren Zahnkranz (11) trägt, der im Eingriff mit den Zahnkränzen der Planetenräder steht, und daß sich an der Seite des Ansatzteils (10a) des umfangsrads (10) ein innerer Zahnkranz (13) befindet, der mit einem mit dem Mantel (2) der Walze in fester Verbindung stehen-

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- 9 den Zahnkranz (1*0 in Verbindung steht.

4. Antrieb gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Planetenrädern (8) und dem Umfangsrad (10) ein Zwischenring (18, l8a) befindet, dessen innerer Zahnkranz (12a, 12b) mit den Zahnkränzen der Planetenräder (8) im Eingriff steht.

5. Antrieb gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umfangsrad (10) und der Zwischenring (18) miteinander elastisch durch im wesentlichen zylindrische Kupplungsfederst öße (19) verbunden sind (Fig. 3 und 4).

6. Antrieb gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Zwischenring (18a) ein äußerer Zahnkranz (20) befindet, der zusammen mit dem inneren Zahnkranz (12) des Umfangsrads eine Zahnkupplung bildet (Fig. 5).

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