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Antriebsvorrichtung für Papiermaschinen u. dgl. Bei einer Papiermaschine
sind vielfach mehrere Walzen oder Zylinder zu je einer Gruppe zusammengefaßt. Mehrere
Gruppen werden dabei durch einen Motor angetrieben. Durch die unterschiedliche Dehnung
oder Schrumpfung des Papiers beim Durchlaufen der einzelnen Gruppen ist es erforderlich,
daß jeder der Gruppenantriebe gegenüber der gemeinsamen Antriebswelle genau auf
die erforderliche Drehzahl regelbar ist. Dabei handelt es sich gewöhnlich um eine
Drehzahlveränderung um wenige Prozente.
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Es sind bereits Drehzahlregelungen sowohl auf elektrischem als auch
auf hydraulischem oder mechanischem Wege verwendet worden. Bei den mechanischen
Drehzahlregelungen sind auch bereits Differential- oder Planetengetriebe angewendet
worden. Der eine Teil des Differentials wird hierbei durch die Antriebswelle angetrieben,
während der zweite Teil mit der Abtriebswelle, der Gruppenwelle, verbunden ist.
Der dritte Teil wird durch einen weiteren Abtrieb von der Antriebswelle, der sogenannten
Leistungsverzweigung, unter Zwischenschaltung eines stufenlos regelbaren Getriebes
beeinflußt. Durch Verstellung dieses Regelgetriebes wird eine Vor- oder Nacheilung
des durch die Leistungsverzweigung beeinflußten Differentialteiles gegenüber dem
Antriebsteil erreicht und dadurch die Drehzahl der Abtriebswelle gegenüber der Antriebswelle
geändert. Bei einem derartigen Differentialgetriebe mit Leistungsverzweigung
wird
der Hauptteil der Leistung ohne Zwischenschaltung eines Regelgetriebes und däher
ohne Verlust auf die Gruppenwelle übertragen. Nur ein geringer Prozentsatz der Leistung
wird abgezweigt, durchfließt zur Drehzahlregelung das Regelgetriebe und wird durch
das Differential-oder Planetengetriebe zum Hauptteil der Leistung addiert.
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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ebenfalls um einen
Planeten- oder Differentialantrieb nach dem Prinzip der Leistungsverzweigung. Gemäß
der Erfindung wird jedoch eine Antriebsvorrichtung vorgeschlagen, bei der eine derartige
Leistungsverzweigung in zwei parallele Triebe aufgeteilt ist und beide Triebe durch
ein zusätzliches Planetengetriebe wieder vereinigt sind. Zur Drehzahlregulierung
dieses Planetengetriebes und damit auch der Gruppenwelle ist außerdem in einem Trieb
ein Regelgetriebe angeordnet, daß vorzugsweise als stufenlos regelbares Getriebe
ausgeführt ist. Durch diese Aufteilung der Leistungsverzweigung wird jeder Trieb
und damit auch das Regelgetriebe nur mit der Hälfte der zur Drehzahlregulierung
der angetriebenen Papiermaschinenwelle erforderlichen Leistung belastet. Die Teile
des Regelgetriebes, wie z. B. das Übertragungselement, werden durch diese Maßnahme
weniger stark beansprucht und können in kleineren Abmessungen ausgeführt werden.
Ferner wird eine äußerst feinfühlige Regelung ermöglicht.
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Durch diese Vorrichtung wird bei gleichbleibender Antriebsleistung
die durch das Regelgetriebe zu übertragende Leistung gesenkt. Demgegenüber kann
man aber auch die im Regeltrieb übertragene Leistung in ihrer Größe belassen und
durch diese Vorrichtung die zu regelnde Leistung vergrößern.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine Kupplung zum Stillsetzen
der Gruppenwelle in der Leistungverzweigung angeordnet sein. Diese Anordnung hat
den Vorteil, daß die Kupplung, da sie nur die geringe Leistung der Leistungsverzweigung
übertragen muß, geringer belastet ist und in kleineren Abmessungen gebaut werden
kann.
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Die nach der Erfindung vorgeschlagene Antriebsvorrichtung ist in der
Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel gezeigt.
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Fig. I stellt schematisch einen Teil einer Papiermaschine dar, und
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Getriebe, das für den Antrieb jeder einzelnen
Gruppenwelle erforderlich ist.
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Der Motor I treibt die Antriebswelle 2 an. Mit Io sind die Gruppenwellen
bezeichnet, die je für sich auf verschiedene Drehzahl regelbar sein müssen. Auf
der Antriebswelle 2 ist das Sonnenrad 3 des Planetengetriebes A befestigt. Mit 4
ist der mit einer Innenverzahnung 6 und einer Außenverzahnung 5 versehene und auf
der Welle 2 gelagerte Kranz dieses Planetengetriebes bezeichnet. Der Abtrieb von
dem Sonnenrad 3 erfolgt über die Planetenräder 7, den als Kegelrad ausgebildeten
Steg 8 und das Gegenrad 9 auf die Gruppenwelle Io. Der Abtrieb der zur Drehzahlregelung
erforderlichen Leistung (Leistungsverzweigung) erfolgt von der Antriebswelle 2 durch
das Kettenrad II, das über die Kette I2 und das Rad I3 die Welle I4 antreibt. Die
übertragene Regelleistung beträgt 6 % der Leistung an der Antriebswelle. Mit der
Welle 14 werden gleichzeitig das Sonnenrad 15 des Planetengetriebes B und
die konische Riemenscheibe I6 angetrieben. Die Riemenscheibe I6 ist über einen Riemen
I7 mit der Gegenscheibe I8 auf der Welle I9 verbunden. Eine Riemenverstellvorrichtung
ist mit 2o bezeichnet. Das mit der Welle I9 umlaufende Zahnrad 2I ist über eine
Kette 22 mit dem auf der Welle I4 gelagerten und mit einer Außenverzahnung 23 versehenen
Kranz 24 des Planetengetriebes B verbunden. Von dem Planetengetriebe B erfolgt der
Abtrieb von den Planetenrädern 25 über den Steg 26 auf die Welle 27. Auf dieser
Welle 27 ist eine Kupplung 28 vorgesehen, durch die das ebenfalls auf der Welle
27 gelagerte Zahnrad 29 mit der Welle gekuppelt oder entkuppelt werden kann. Über
die Zahnräder 3o und 3I ist dieses Rad 29 mit der Außenverzahnung 5 des Kranzes
4 des Planetengetriebes A im Eingriff.
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Die auf die Welle I4 übertragene Regelleistung wird zur einen Hälfte
direkt auf das Sonnenrad I5 übertragen, während die ändere Hälfte das Regelgetriebe
I6, I7, I8 durchfließt. Durch diese Aufteilung der zur Regelung erforderlichen Leistung
ist das Regelgetriebe wesentlich entlastet. Beide Teilleistungen werden in dem Planetengetriebe
B addiert. Durch Verstellung des Riemens I7 auf den beiden konischen Riemenscheiben
erreicht man ein Vor- und Nacheilen des Planetenkranzes 24 gegenüber dem Sonnenrad
I5 und dadurch eine Drehzahländerung der Welle 27 gegenüber der Welle I4. Bei eingerückter
Kupplung 28 erfolgt über die Zahnräder 29, 3o und 3I und über das Planetengetriebe
A eine entsprechende Drehzahländerung der Gruppenwelle Io gegenüber der Antriebswelle
2. Bei ausgerückter Kupplung 28 erfolgt kein Antrieb des Zahnrades 29 durch die
Welle 27, und der mit diesem Zahnrad 29 über die Räder 30 und 3 1
verbundene Kranz q. des Planetengetriebes A kann damit frei umlaufen. Die durch
das Sonnenrad 3 angetriebenen Planetenräder 7 drehen sich auf der Stelle, wobei
der Kranz q. entsprechend der Drehzahl der Antriebswelle umläuft. Es erfolgt kein
Antrieb der Gruppenwelle io.
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Die Kupplung ist durch die Anordnung in der Leistungsverzweigung nur
mit der gegenüber der Leistung an der Gruppenwelle wesentlich geringeren Regelleistung
belastet.
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An Stelle des Riementriebes mit den beiden konischen Scheiben können
natürlich auch andere stufenlos verstellbare Getriebe verwendet werden. Ferner können
die Planetengetriebe auch durch Differentialgetriebe mit Kegelrädern ersetzt werden.