DE7714274U1 - Antriebsvorrichtung für eine am Mantel angetriebene Walze - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für
eine über den Mantel angetriebene Walze, die eine feststehende
Achse und einen auf dieser Achse mittels Lagern gelagerten

c zylindrischen Mantel umfaßt, v/obei die Antriebsvorrichtung |

eine zur Walze zentrische_/in einem Lagerständer gelagerte Welle f

mit einem Zahnrad aufweist, das mindestens zwei Zahnräder I

von entsprechenden Nebenwellen antreibt, wobei die Neben- f

wellen im Lagerständer gelagert und an einem Ende mit einem |

JLQ weiteren Zahnrad versehen sind. |

Es sind mehrere verschiedene Antriebsvorrichtungen J

der eingangs genannten Art bekannt. Eine bekannte dreiring- f

gelagerte Antriebsvorrichtung umfaßt zwei sphärische Rollen- f

ic la-gar mit einem dazwischenliegenden Ring, mittels dessen die \

Mantelrotationsleistung durch starre Verbindungen vom Wellen- I

zapfen der Antriebsvorrichtung zum Außenmantel der Walze ge- %

leitet wird. Winkeländerungen zwischen der Achse und dem *

Mantel der Walze werden von den sphärischen Lagerflachen

2Q kompensiert. Ein Nachteil dieser bekannten Antriebsvor- |

richtung ist, daß ihr radialer Raumbedarf keine Möglichkeit |

zur Anwendung eines genügend großen Dreiringlagers gibt, so ^%.

daß man ein unterdimensioniertes Lager verwenden muß, was ,;

eine kurze Lebensdauer des Lagers zur Folge hat. f

J

Eine zweite bekannte Antriebsvorrichtung mit Dreiring- I

lagerung ist mit einem zylindrischen und einem spärischen |

Rollenlager aufgebaut, wobei mittels eines dazwischenliegenden %

Rings die Mantelrotationsleistung unter Verwendung einer X

3Q Doppelzahnkupplung vom Wellenzapfen des Antriebskopfes zum

Außenmantel der Walze geleitet wird. Die besagte Doppelzahnkupplung gestattet vermöge der gewölbten Zahnköpfe eine geringe Winkel änderung zv/ischen der Zentralachse und dem Lagergehäuse. Diese Antriebsvorrichtung v/eist den gleichen Nach-

teil wie die erstgenannte Antriebsvorrichtung auf.

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Zum Stand der Technik wird noch auf die durch die finnische Patentanmeldung Nr. 362/73 (USM Corporation, U.S.A.) bekannte Antriebsvorrichtung verwiesen, die in der Hauptsache das Merkmal aufweist, daß mindestens auf einer zur Antriebswelle parallel angeordneten Nebenwelle zwei Zugräder montiert sind, von denen eines mit dem Antriebszahnrad auf der Antriebswelle und das andere mit einem außenverzahnten Zahnkranz in Zahneingriff steht, und daß die Nebenwelle bei feststehender Lagerung der Antriebswelle derart schräg in bezug auf die Richtung der Achse des Flansches liegt, das bei einer vorbestimmten radialen Belastung der Mantelwalze die Richtung der Achse der Nebenwelle und die Richtung der Achse des Flansches zueinander parallel werden.

In der genannten Anmeldung Nr. 362/73 sind drei Konstruktionslösungen für die Antriebsvorrichtung angegeben, wobei in der ersten die Leistung auf nur einem Wege vom Wellenzapfen der Antriebsvorrichtung auf den Außenmantel der Walze übertragen wird. Diese Lösung beruht auf einer Lingelenklagerung, was Ungleichmäßigkeit im Lauf mit sich führt, wenn sich der Mantel in bezug auf die Antriebsvorrichtung verschiebt. Ferner ist die Kraftaufnahme des den Walzenmantel in Drehung versetzenden Zahnrads im Zahneingriff mangelhaft, da sich die Verzahnung stets auf die eine Seite drückt. Da die gesamte Antriebsmaschinerie außerhalb der Walze liegt, ist der Raumbedarf der Antriebsvorrichtung hoch.

In der zweiten Konstruktionslösung der genannten Anmeldung geht die Leistung auf zwei Wegen vom Wellenzapfen der Antriebsvorrichtung zum Außenmantel· der Walze. Die betreffende Konstruktion gründet sich auf Zweigelenkunterstützung; dabei erreicht man eine symmetrische Belastung. Der Nachteil besteht darin, daß die Verteilung der Belastung zu gleichen Teilen auf beide Leistungsübertragungswege nicht sichergestellt ist, v/enn man die Herstellungsungenauigkeiten der Bauteile berücksichtigt.

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In der dritten Antriebsvorrichtung gemäß der genannten Anmeldung geht die Leistung auf drei Wegen vom Wellenzapfen des Antriebskopfes zum Außenmantel der Walze. Auch diese Lösung gründet sich auf Zweigelenkunterstützung; die Stützung des den Mantel der Walze antreibenden Zahnrads ist ebensowie in den zwei vorhergehenden Konstruktionsformen mangelhaft. Ferner ist der Ausgleich der Belastung zwischen den drei Leistungsübertragungswegen nicht sichergestellt, wenn man die Herstellungsungenauigkeiten der Bauteile berücksichtigt. Überdies kann man als Hachteil anführen, daß die schräge Lage der Nebenwelle nur im Hinblick auf einen ganz gewissen Liniendruck zwischen den Walzen bemessen ist, wodurch die Möglichkeiten des Variierens der Liniendruckbelastüng beschränkt sind.

Das Vermeiden der vorstehend genannten Nachteile erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Hauptsache dadurch, daß die Zahnkränze der letztgenannten Zahnräder der Nebenwellen mit der Innenverzahnung eines am geeignetsten ohne Radiallagerung eingebauten Umfangsrads in der Weise in Eingriff stehen, daß das Umfangsrad durch Einfluß der im Eingriff entstehenden Kräfte zentriert und die Belastung im wesentlichen gleichmäßig auf die verschiedenen Kraftübertragungswege verteilt wird und daß das Umfangsrad mittels einer die Lagefehler und/oder die Verformungen kompensierenden Zahnkupplung o.dgl. wie z.B. einer Federhülsenkupplung in Kraftübertragungsverbindung mit dem Mantel der Walze steht. Eine solche Antriebsvorrichtung bietet noch die folgenden Vorteile: Der Raumbedarf wird gering und man kann die Abmessungen der Antriebsvorrichtung kleiner als den Außendurchmesser des Walzenmantels machen. Der geringe Raumbedarf ermöglicht das Anwenden der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in Pressenkonstruktionen, in denen man eine Mehrzahl von beispielsweise hinsichtlich ihrer Durchbiegung regelbaren Walzen nahe beieinander unterzubringen hat. Es ist ferner ein Vorteil, daß an der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit Leichtigkeit andere Vorrichtungen wie z.B. Schaber befestigt werden können. Es ist auch ein Vorteil, daß am geschlossenen Ende der Walze

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verhältnismäßig v/enig Bearbeitungen benötigt werden, die die Walze schwächen. Ein Vorteil ist weiterhin die leichte Einbauarbeit der Kraftübertragungsvorrichtung und ihr leichter Ausbau z.B. beim Ausführen von Wartungsarbeiten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt der Antriebsvorrichtung von oben. Fig. 1 ist zugleich eine Echnittansicht gemäß der Linie I- I in Fig.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht gemäß der Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Echnittansicht gemäß der Linie III-III

in Fig. 2.

Walzen mit Antrieb über ihren Mantel, wie z.B. Saugwalzen und Walzen mit regelbarer Durchbiegung, z.B. sog.

Küsters-Walzen und CC-Walzen, sind in Papiermaschinen in allgemeinem Gebrauch. In den Fig. 1, 2 und 3 ist der Endteil einer solchen Walze zu sehen. Die über ihren Mantel angetriebene Walze hat einen zylindrischen Walzenmantel 2, durr'h den eine massive feststehende (nicht rotierende) Achse 1 hindurchläuft, auf der der Walzenmantel 2 mittels Lager 3 drehbar angeordnet ist. Falls eine Walze mit geregelter Durchbiegung in Frage steht, so erzielt man mittels besonderer Regelvorrichtungen einen Liniendruck gewünschter Form, zumeist einen gleichmäßigen Liniendruck zwischen dem Walzenmantel 2 und dessen Gegenwalze 25. Zwischen den Enden la der Achse 1 und den Ständern 4 befindet sich jeweils eine mit sphärischen Flächen versehene Lagervorrichtung 24, welche ein Verschwenken der Enden la der Achse 1 zuläßt, wenn die Achse 1 bei ihrer Belastung eine Durchbiegung erfährt.

Cf tit

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Wie in den Figuren gezeigt, ist an einem Ende der Walze 1, 2 eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung vorgesehen, mittels deren der Walzenmantel mittels eines Wellenzapfens 5 gedreht wird· Die den Wellenzapfen 5 antreibende Maschinerie ist an sich bekannt und nicht dargestellt. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung stützt sich auf das Prinzip des Planetengetriebes.Der Wellenzapfen 5 ist in einem hülsenartigen Vorsprungteil 4c des Ständers 4 mit Lagern 7 gelagert und trägt an einem Ende ein dem Sonnenrad des Planetengetriebes entsprechendes Rad 6, dessen Zahnkranz mit den Zahnkränzen von Rädern 8a und 8b in Eingriff steht. Die Räder 8a und 8b sind auf Nebenwellen 9a und 9b befestigt, die mit Lagern 10 gelagert sind, welche mit dem Ständer 4 verbunden sind.

Es sind zwei Nebenwellen, nämlich die Nebenwellen 9a und 9b vorgesehen, an deren Ende ein Rad 11a bzw. 11b befestigt ist. Wegen des Raums, den die Räder 11a und 11b und die Lager der Nebenwellen 9a und 9b beanspruchen, finden sich am Ende der feststehenden Achse 1 auf deren beiden Seiten Aussparungen Ibf die so bearbeitet sind, daß für die an den Ständer 4 fest anschließende Lagerhülse 4d Platz übrig bleibt, so daß sich zwischen den Hülsen 4d und der feststehenden Achse der Spielraum Δ ergibt. Diese Konstruktion wird am besten durch Fig. veranschaulicht. Der Ständer 4 setzt sich aus zv/ei mittels Schrauben miteinanderverbundenen Teilen 4a und 4b zusammen.

Das nächste Teil im Kraftübertragungsweg vom Wellenzapfen 5 zu dem Mantel 2 der Walze, der angetrieben werden soll, ist das mit einer inneren Verzahnung 13 versehene Umfangsrad 14, und zwar steht die Verzahung 13 mit der Verzahnung 12 der Räder 11a und lib in Eingriff. An einer Seite des Umfangsrads 14 ist

] ein Flansch 15 befestigt, dessen vorspringende Hülse eine

innere Verzahnung 16 trägt. Diese Verzahnung 16 steht ihrerseits mit einer kurzen Verzahnung 18a auf dem ,Außenumfang einer

ί 35 Kupplungshülse 17 in Verbindung. Die Kupplungshülse 17 hat an ihrem anderen Ende ebenfalls einen äußeren Zahnkranz 18b, der mit einer inneren Verzahnung 19 eines Hülsenteils 20 in

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Verbindung steht. Der Hülsenteil 20 ist seinerseits mit Schrauben 21 an das Ende des anzutreibenden Walzeninantels fest angeschlossen. Am Ende des Walzenmantels 2 befindet sich ferner eine Schutzhülse 23_χ in der der am Ständer 4 angeschlossene Endteil einer Schutzhülse 22 liegt. Die axiale Führung des ümfangsrads 14 erfolgt mit Hilfe von an die Antriebsräder 11a und/oder 11b angeschlossenen Sperringen lic.

Die Kupplungshülse 17 mit den Zahnkränzen 18a um? 3.8b ergibt eine zweigelenkige Zusammenschaltung, die ein die Lagenfehler und Verformungen kompensierendes Glied im Kraftübertragungsweg bildet. Statt der Kupplungshülse 17 mit zwei Gelenken kann man in einigen Fällen auch ein eingelenkiges Kupplungsglied, z.B. eine an sich bekannte Federhülsenkupplung, verwenden.

Es können auch mehr als zwei Nebenwellen verwendet werden.

Claims (5)

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1. Antriebsvorrichtung für eine an ihrem Mantel angetriebene Walze, die eine feststehende Achse und einen auf dieser Aehse mittels Lagern gelagerten zylindrischen Mantel umfaßt, wobei die Antriebsvorrichtung eine zur Walze zentrische,in einem Lagerständer gelagerte Welle mit einem Zahnrad aufweist, das mindestens zwei Zahnräder auf entsprechenden Nebenwellen antreibt, wobei die Nebenwellen im Lagerständer gelagert und an einem Ende mit einem zweiten Zahnrad ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (12) der zv/eiten Zahnräder (11a, lib) der Nebenwellen (9a, 9b) mit der innenseitigen Verzahnung (13) eines am geeignetsten ohne Radiallagerung eingebauten Umfangsrads (14) in Eingriff stehen, so daß das Umfangsrad (14) durch Einwirkung der beim Eingriff entstehenden Kräfte zentriert und die Belastung im wesentlichen zu gleichen Teilen auf die verschiedenen Kraftübertragungswege (8a, 9a, lld; 8b, 9b, lib) verteilt wird, und daß das Umfangsrad (14) r.it dem Mantel (2) der Walze durch eine die Lagenfehler und/oder Verformungen kompensierende Zahnkupplung (16, 17, 18, 19) oder dergleichen, wie z.B. eine Federhülsenkupplung in Kraftübertragungsverbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkupplung zv/ischen dem Walzenmantel (2) und dem Umfangsrad (14) eine Zahnkupplung mit zwei Gelenken (16/18a und 18b/19) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkupplung eine an einem Flansch (15) des Umfangsrads (14) vorgesehene innere Verzahnung (16) umfaßt, die mit einem außenseitigen, kurzen Zahnkranz (18a) an einem Ende einer Zahnhülse (17) in Eingriff steht, und daß die Zahnhülse (17) am anderen Ende ebenfalls einen außenseitigen Zahnkranz (18b) trägt, der mit einem inneren Zahnkranz (20) eines am Walzenmantel (2) befestigten Flansches (20) in Eingriff steht.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Umfangsrads (14) im wesentlichen gleich groß wie der Durchmesser des angetrie"·*- benen Walzenmantels (2) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende (la) der feststehenden Achse (1) Aussparungen (Ib) für den von den Nebenwellen (9a, 9b), von Lagerungshülsen (4d) und von den Rädern (11a, lib) beanspruchten Raum vorhanden sind, so daß selbst bei Durchbiegung der Achse (1) zwischen dem Lagerständer (4) und dap, Ende (la) der Achse (1) ein genügendes Spiel (S) verbleibt.