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Einrichtung zum Ausgleich der Arbeitsgeschwindigkeiten, z. B. von
Förderbändern von Papiermaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
zum Ausgleich der Arbeitsgeschwindigkeiten miteinander zusammenarbeitender und mittels
aus Pumpe und Motor bestehenden hydraulischen Wechselgetriebes antreibbarer -Alaschinenteile,
z. B. Förderbänder einer Papiermaschine.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art erfolgt die Regelung der
Geschwindigkeiten,. beispielsweise der Förderbänder dadurch, daß die Antriebswalzen
der einzelnen Förderbänder im Gleichlauf gehalten werden. Hierzu dienen verhältnismäßig
verwickelte Vorrichtungen. Eine derartige Geschwindigkeitsregelung genügt aber erfahrungsgemäß
nicht, da diese keine Möglichkeit bietet, Unregelmäßigkeiten, die sich z. B. durch
Rutschen der Förderbänder auf den Antriebswalzen ergeben, auszugleichen. Dieser
Mangel ist insbesondere dann schwerwiegend, wenn es sich um verhältnismäßig lange
Förderbänder handelt, deren Längenänderungen durch Strekken besonders groß sind,
so daß in den meisten Fällen Geschwindigkeitsschwankungen der Förderbänder selbst
dann nicht vermieden werden können, wenn deren Antriebswalzen mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit
bewegt werden.
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Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß die
Geschwindigkeiten der einzelnen Maschinenteile, z. B. Förderbänder, auf eine aus
mehreren Steuergliedern bestehende Ausgleichsvorrichtung übertragen werden und eine
bei abweichenden Geschwindigkeiten eintretende Relativbewegung dieser Steuerglieder
zueinander die Umlaufgeschwindigkeit des hydraulischen Motors des einen Förderbandes
auf Gleichlauf mit dem anderen Förderband einregelt. Hierdurch ist der Vorteil erzielt,
daß die Förderbänder stets mit der gleichen Geschwindigkeit auch dann bewegt werden,
wenn die Bänder auf ihren Antriebswalzen rutschen. Eine auf diese Weise hervorgerufene
Geschwindigkeitsänderung des einen Förderbandes wird sofort auf die Ausgleichvorrichtung
übertragen, wodurch die Antriebsgeschwindigkeit des anderen Förderbandes entsprechend
geändert wird. Es ist also ein ständiger Gleichlauf der Förderbänder gewährleistet,
so daß Verzerrungen des sich bildenden Papierbandes beim Übergang vom einen auf
das andere Förderband vermieden sind.
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Zweckmäßig ist mit der Steuerwelle für die Taumelscheibe der hydraulischen
Pumpe eine Spindel drehbar gekuppelt, auf der zwei von den Förderbändern durch Leitrollen
angetriebene Schneckenräder gelagert sind, von denen das eine auf dieser Spindel
längs verschiebbar befestigt ist, während das andere
mit Gewinde
auf einem mit entsprechendem Gewinde versehenen Teil der Spindel drehbar, jedoch
nicht längsverschiebbar sitzt. Diese Vorrichtung bildet eine besonders einfache
Ausgleichmö;glichkeit von etwa eintretenden Geschwindigkeitsunterschieden der Förderbänder.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist eine schematische Seitenansicht der Drahtmaschen- und Filzbandanordnung
einer Papiermaschine. Abb. 2 ist ein Grundriß der in Abb. i dargestellten Anordnung.
Abb.3 veranschaulicht teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht die Steuereinrichtung
für die Antriebsvorrichtung.
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Das eine Ende des Drahtmaschenbandes der Papiermaschine ist um die
untere Gautschwalze i i herumgeführt und wird von dieser betrieben. Am anderen Ende
ist das Drahtmaschenband um die Leitrolle 12 herumgeführt. Über dem Drahtmaschenband
läuft das Filzband 13, das entsprechend der üblichen Bauart der in Rede stehenden
Maschine die Form eines endlosen Förderbandes aufweist. Das eine Ende dieses Förderbandes
ist um die untere Satinierwalze herumgeführt und wird von dieser betrieben. Das
andere Ende des Filzbandes ist um die obere Gautschwalze 15 herumgeführt
und wird gemäß Abb. i durch diese Walze in. Berührung mit dem Papierbrei auf dem
Drahtmaschenband gehalten. Das obere und untere Trum des Filzbandes ist innerhalb
des Raumes zwischen den Walzen 14, 15 über die Leitrollen 16 bzw.
17 geführt.
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Nach der Erfindung wird die erste Satinierwalze 14 durch geeignete,
nicht dargestellte Mittel betrieben. Diese Walze dient zum Antrieb des mit dem Bezugszeichen
A bezeichneten Pumpen- oder A-Teiles eines bekannten hydraulischen Wechselgetriebes.
Die Flüssigkeit wird von dem A-Teil des Getriebes unter Druck zu dem hydraulischen
Motor B des Getriebes geleitet. Der Motor B dient zum Antrieb der Gautschwalze i
i.
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Wie insbesondere aus Abb. 2 zu erkennen ist, wird die Hauptwelle 18
des Pumpen-oder A-Teiles des Getriebes von der ersten Satinierwalze 14 aus durch
einen über Antriebsscheiben 2o, 2 1 laufenden Riemen 19 angetrieben. Die
Scheibe 2o ist auf einem Wellenstumpf 22 befestigt, der durch die nachgiebige Kupplung
23 mit der Welle der Satinierwalze 14 verbunden ist. Die Scheibe 2i ist auf der
Triebwelle 18 der Pumpe befestigt. Die Wellen 22 und 18 ruhen in entsprechenden
Lagern 24 bzw. 25.
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Auf der Antriebswelle 26 des B-Teiles ist eine Antriebsscheibe 27
befestigt, die einen über diese Scheibe und eine zweite auf einer Welle 3o befestigte
Scheibe z9 laufenden Riemen 28 betreibt. Die Welle 3o ru'h't in Lagern 3i. An dem
einen Ende dieser Welle ist ein Getriebe 32 angeordnet,- das mit einem Zahnrad 33
kämmt. Das Rad 33 ist auf dem äußeren hervorstehenden Ende der Gautschwalze i z
befestigt. ' Die 'hydraulischen Getriebe sind allgemein bekannt. Die das Getriebe
bildenden Bauteile sind nicht Gegenstand der Erfindung. Es wird daher für die Zwecke
der Erläuterung der vorliegenden Erfindung genügen, kurz auf die Bauart der Getriebe
einzugehen. Pumpe und Motor weisen dieselbe Bauart auf. Jeder dieser Teile besteht
aus einer drehbaren Trommel35 (Abb.3), die mit mehreren Zylindern 36 ,ausgerüstet
ist. Diese Zylinder sind parallel zur Antriebswelle des betreffenden Getriebeteils
gerichtet. In jedem Zylinder 36 bewegt sich ein Kolben 37, der durch eine Kolbenstange
38 mit einer drehbaren, in einem kippbaren Gehäuse 40 angeordneten Täumelscheibe
39 verbunden ist. Bei geneigtem Gehäuse 40 und geneigter Taumelscheibe 39 (Abb.
3) wird durch die Drehung der Trommel 35 eine Hinundherbewegung der Kolben 37 in
den Zylindern 36 hervorgerufen und eine Förderung von Druckflüssigkeit, beispielsweise
durch die Leitung 41 zum Motor B verursacht. Die Druckflüssigkeit wird durch diesen
Motor geführt und verursacht .eine Drehung der betreffenden Zylindertrommel. Hiernach
kehrt die Druckflüssigkeit durch die Leitung 42 zur Pumpe A zurück. Entsprechend
der üblichen Bauart derartiger Getriebe ist das kippbare Gehäuse 4o des Pumpen-
oder A-Teiles verstellbar angeordnet, während das kippbare Gehäuse des Motors vorzugsweise
mit einer bestimmten Neigung festgestellt ist. Die Verstellung des kippbaren Gehäuses
des A-Teils wird durch eine Steuerwelle 43 'hervorgerufen, die in das Pumpengehäuse
hineinragt und in entsprechender Weise mit dem kippbaren Gehäuse verbunden ist.
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Eine Änderung der Neigung des kippbaren Gehäuses und infolgedessen
der Leistung der Pumpe erfolgt durch: die Steuerwelle .auf folgende Weise: Das obere
Ende der Steuerwelle 43 ist mittels einer Kupplung 44 mit einer mit Gewinde versehenen
Welle 45 verbunden. Der Gewindeteil 46 der Welle 45 greift in die Mutter 47 ein,
die in einem Lagerblock 48 gegen Längsverschiebung gesichert ist. Dieser Lagerblock
erstreckt sich vom Pumpengehäuse aus aufwärts. An der Mutter 47 ist ein mit einer
Schnecke 50 in Eingriff stehendes Schneckenrad 49 befestigt. Die Schnecke
5o ist nahe dem Ende einer Welle 5 i befestigt, .an deren anderem Ende ein Kettenrad
52 ,angeordnet ist. Das Kettenrad 52 wird von der Welle 12 aus an einem
Ende
des Drahtmaschenbandes io mittels eines Kettenrades 53 betrieben, das auf einem
Wellenzapfen der Rolle 12 befestigt ist. Die Verbindung zwischen den Kettenrädern
52 und 53 wird durch eine Kette 54 hergestellt.
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Das untere Ende der mit Gewinde versehenen Welle 45 ist drehbar, jedoch
nicht längsverschiebbar mit der Kupplung 44 verbunden, während das obere Ende dieser
Welle oberhalb des mit Gewinde versehenen Teiles 46 mit einer sich in der Längsrichtung
der Welle erstreckenden Nut 55 versehen ist. In dieser Nut gleitet ein Keil, der
das Schneckenrad 56 mit der Welle 45 undrehbar, jedoch längsverschiebbar in bezug
auf diese Welle verbindet. Das Schneckenrad 56 kämmt mit einer Schnecke 57, die
nahe dem einen Ende der Welle 58 befestigt ist. An dem anderen Ende der Welle 58
ist ein von einer Kette 6o betriebenes Kettenrad 59 angeordnet. Die Kette 6o ist
um ein Kettenrad 6 1 .geführt, das an dem äußeren hervorstehenden Ende der
Leitrolle 17 befestigt ist.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Dreht sich die Satinierwalze
14, so wird die Welle 18 der Pumpe A durch Vermittlung der Scheiben 20, 21
und des Riemens 19 angetrieben. Die auf der Welle 18 befestigte Zylindertrommel
35 wird daher gedreht. Befinden sich das kippbare Gehäuse 40 und die Taumelscheibe
in Schrägstellung (Abb.3), so wird Druckflüssigkeit durch die Leitung 41 zum MotorB
gefördert und eine Drehung der Welle 26 des Motors hervorgerufen. Durch die Leitung
42 fließt die Druckflüssigkeit vom Motor zur Pumpe zurück. Die Drehung der Welle
26 wird durch die Scheiben 27, 29 den Riemen 28 sowie die Getrieberäder 32, 33 auf
die Gautschwalze i i übertragen.
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Die Rolle 12 ist in Berührung mit dem Drahtmaschenband, und. da sie
als Leitrolle ausgebildet ist, erhält sie die gleiche Geschwindigkeit wie das Drahtmaschenband.
Die Geschwindigkeit der Rolle 12 wird durch die Kettenräder 52, 53 sowie die Kette
54 auf die Welle 5 i übertragen. Auf diese Weise dreht sich die Welle 5 i und deren
Schneckenrad 5o mit derselben Geschwindigkeit wie die Rolle 12. Ferner befindet
sich die Leitrolle 17 in Berührung mit dem Filzband 13. Die Drehung der Rolle
17 wird durch die Kettenräder 59, 61 und den Riemen 6o auf die Welle 58 übertragen.
Die Geschwindigkeit der Schnecke 57 auf der Welle 58 entspricht daher der Drehgeschwindigkeit
der Rolle 17. Da die Rollen 12 und 17 lediglich durch die Berührung mit dem Drahtmaschenband
i o bzw. dem Filzband 13 gedreht werden, müssen die Rollen 12 und 17 entsprechende
Abmessungen und die Schnecken 5o, 57 sowie ihre zugehörigen Schneckenräder 49, 56
entsprechende Übersetzungsverhältnisse erhalten. Die beiden Schneckenräder 49, 56
werden sich mit derselben Geschwindigkeit drehen, sofern das Drahtmaschen- und das
Filzband mit derselben Geschwindigkeit laufen. Unter diesen Bedingungen werden sich,
falls die beiden Maschinenabschnitte mit derselben Geschwindigkeit laufen, d. h.
wenn das Drahtmaschen- und das Filzband dieselben Geschwindigkeiten aufweisen, die
Schneckenräder 49, 56 mit derselben Geschwindigkeit drehen. Infolgedessen werden
sich auch die Welle 45 und die Mutter 47 mit der gleichen Geschwindigkeit drehen.
Hieraus folgt, daß eine Längsbewegung der Steuerwelle nicht eintritt. Sollte aus
irgendeinem Grunde der Gleichlauf des Drahtmaschen- und des Filzbandes gestört sein,
beispielsweise durch Rutschen des Filzbandes 13 auf seiner Antriebswalze
14, wodurch die Geschwindigkeit dieses Bandes herabgemindert wird, dann wird das
Schneckenrad 49 schneller laufen als, das Schneckenrad 5. Die Mutter 47 wird sich
daher gegenüber der Welle 45 bewegen, wodurch eine Längsbewegung der Steuerwelle
43 in einer Richtung hervorgerufen wird, durch die die Leistung der Pumpe und infolgedessen
die Drehgeschwindigkeit des Motors B und der Gautschwalze i i verringert wird. Sobald
der Gleichlauf wieder hergestellt ist, werden sich die Schneckenräder 49, 56 «'ieder
mit der gleichen Geschwindigkeit drehen und die Steuerwelle 43 wird in einer festen
Stellung gehalten. Wird aus irgendeinem Grunde die Geschwindigkeit des Filzbandes
größer als die Geschwindigkeit des Drähtmaschenbandes, dann wird das Schneckenrad
56 schneller laufen als das Schneckenrad 49 und so eine Längsbewegung der Steuerwelle
43 in einer entgegengesetzten Richtung hervorrufen, so daß die Leistung der Pumpe
vergrößert und infolgedessen die Drehgeschwindigkeit der Walze i i und die Geschwindigkeit
des Drahtmaschenbandes io erhöht wird.
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Wird die Gautschwalze abgeschliffen, d. h. verringert sich ihr Durchmesser,
dann erniedrigt sich die Geschwindigkeit des Drahtmaschenbandes unter der Annahme,
daß der B-Teil oder Motor mit derselben Geschwindigkeit läuft wie vor dem Abschleifen
der Walze. Die Verringerung der Geschwindigkeit des Drahtmaschenbandes jedoch ruft
durch die Schnecken 5o, 57 eine selbsttätige Änderung der Geschwindigkeit des B-Teils
hervor, um die veränderten Geschwindigkeitsverhältnisse auszugleichen. Durch Abschleifen
der Satinierwalze wird gleichfalls deren Durchmesser und damit die Geschwindigkeit
des
Filzbandes verringert. Hierdurch wird von selbst ein Ausgleich durch die Schnecke
57 und das Schneckenrad 56 und eine Verringerung der Geschwindigkeit des Drahtmaschenbandes
hervorgerufen. Der Gleichlauf ist wiederhergestellt.
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Bei der oben beschriebenen Einrichtung wirken zwei voneinander getrennte
Steuerglieder, die Schneckenräder 49 und 56, mit der verstellbaren Steuervorrichtung,
nämlich der Welle 43, zusammen, welche die Drehgeschwindigkeit des Antriebsgliedes
für den einen der Maschinenabschnitte steuert. Jedes der beiden obenerwähnten Steuerglieder
wird durch eine Rolle angetrieben. Die Antriebsrolle für das eine Steuerglied steht
mittels ihres Antriebsgliedes in unmittelbarer Verbindung mit dem einen der beiden
benachbarten Maschinenabschnitte, die mit gleichen Geschwindigkeiten laufen sollen.
Die verstellbare Steuervorrichtung, die Welle 43, ruft beim Ausführungsbeispiel
eine Geschwindigkeitsänderung nur eines Maschinenabschnittes hervor. Die Verwendung
eines hydraulischen Getriebes in Verbindung mit einer Steuervorrichtung der dargestellten
Art ist äußerst vorteilhaft; mit einem solchen Getriebe ist es möglich, praktisch
unbegrenzte Geschwindigkeitsänderungen innerhalb des Bereichs von Null bis zu der
Höchstgeschwindigkeit des Getriebes zu erzielen. Geschwindigkeitsänderungen durch
Verstellung der Steuerwelle erfolgen augenblicklich. Ferner können die Geschwindigkeitsänderungen
sehr allmählich ohne Stöße und Erschütterungen erzielt werden. Bei der niedrigsten
sowie bei der höchsten Geschwindigkeit liefert das Getriebe sein volles Drehmoment.
Weitere Vorteile bestehen darin, daß große Geschwindigkeitsänderungen mit verhältnismäßig
geringen Verschiebungen der Steuerwelle 43 erzielbar sind und die für die Bewegung
der Steuerwelle erforderliche Kraft sehr gering ist.
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Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die dargestellte Papiermaschine
beschränkt, sondern bezieht sich auf irgend zwei benachbarte Maschinen oder Maschinenteile,
die mit gleichen Geschwindigkeiten laufen müssen, öder deren Geschwindigkeit in
einem bestimmten von den übrigen Maschinenteilen abweichenden Verhältnis zueinander
stehen muß.
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Änderungen und Abweichungen von der beschriebenen Bauart können vorgenommen
werden, ohne von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen.