EP2224056A1

EP2224056A1 - Antriebseinheit

Info

Publication number: EP2224056A1
Application number: EP10151058A
Authority: EP
Inventors: Reinhard Kunicky; Bernhard Ratzinger; Richard Thoma
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2010-09-01
Also published as: DE102009000745A1

Abstract

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen die Antriebseinheit (5) innerhalb einer Trockenhaube oder dergleichen, zum Antrieb für drehende Bauteile, wie Walzen und Zylinder einer Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, so zu gestallten, dass die Antriebseinheit (5) mittels einer Schutzhülle (7) gegenüber den Klima innerhalb der Trockenhaube abgekapselt ist und der Antriebsmotor (6) mit einer Fluidkühlung (11), wie einer Wasser- oder Ölkühlung ausgestattet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit innerhalb einer Trockenhaube zum Antrieb für drehende Bauteile, wie Walzen und Zylinder einer Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton.
Der Antrieb von Bauteilen, das heißt der Walzen und Zylinder z. B. Trockenzylinder, Leitwalzen oder dergleichen innerhalb der Trockenpartie einer Papier-, Papierveredelungs- oder Papier-Weiterverarbeitungsmaschine erfolgt derzeit über eine Vielzahl von Motoren auf der Antriebsseite dieser Maschinen.
Die Trockenhaube stellt sicher, dass das Klima innerhalb der Trockenhaube so geregelt werden kann, dass die Trockenleistung möglichst groß ist, das heißt der Wassergehalt der Papierbahn möglichst effektiv abgeführt wird. Aufgrund der klimatischen Bedingungen innerhalb der Trockenhaube, wie der hohen Temperaturen von 80 bis 120°C und der sehr hohen Luftfeuchtigkeit nahe dem Sättigungspunkt, ist es meist erforderlich die Antriebsmotoren außerhalb der Trockenhaube anzuordnen.
Dazu sind außerhalb der Trockenhaube Podeste angeordnet auf denen die Motoren befestigt sind. Die Verbindung zischen Motor und Walze erfolgt über eine Gelenkwelle, die durch Öffnungen in der Trockenhaube hindurchführen müssen. Diese Durchbrüche in der Trockenhaube stellen einen Schwachpunkt in der Isolierung der Trockenhaube dar und müssen aufwendig abgedichtet werden wodurch sich die Montagezeit erheblich verlängert.
Allerdings kann auch bei Motoren die außerhalb der Trockenhaube positioniert sind nicht auf eine aktive Kühlung verzichtet werden, in der Regel reicht hier aber eine Luftkühlung.
In der DE10035578 A1 wie auch in der DE10025316 A1 wird eine Kapselung der Antriebseinheit beschrieben, so dass diese in einer Trockenhaube eingesetzt werden können.
Diese kompakte Bauweise und völlige Umschließung der Motoren sowie der Lagerung der Walze erfordert eine effektivere Kühlung der Motoren. Eine herkömmliche Kühlung über vorhandene Luftspalte in den Rotoren und/oder Statoren der Motoren und/oder eine im Motor bereits integrierte Wasserkühlung reichen hierbei nicht mehr aus.
Aufgrund der Klimaverhältnisse innerhalb der Trockenhaube ist es auch nicht möglich einfach die Kühlwassertemperatur abzusenken, da es sonst zu einer verstärkten Kondensatbildung im Inneren des Motors und oder des Gehäuses kommt.
In der DE100 25 316 A1 wird deshalb vorgeschlagen das Gehäuse, in dem sich der Motor und die Lagerung befinden, mit Kühlluft oder einem Kühlfluid zusätzlich zu kühlen.
Und in der DE10025316 A1 wird vorgeschlagen, die Antriebseinheit und die Lagerung der Walze zusammen mit Öl aus der Zentralschmierung zu kühlen.
In beiden Fällen erhöhen sich die Kosten und der Aufwand für die Installation und den Betrieb der Antriebe.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit zu schaffen die es erlaubt innerhalb einer Trockenhaube betrieben zu werden und gleichzeitig den Aufwand und die Kosten für die Kühlung der Motoren zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Schutz- bzw. Dunsthaube ergeben sich aus den vom Patentanspruch 1 abhängigen Patentansprüchen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen die Antriebseinheit innerhalb einer Trockenhaube oder dergleichen, zum Antrieb für drehende Bauteile, wie Walzen und Zylinder einer Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, so zu gestallten, dass die Antriebseinheit mittels einer Schutzhülle gegenüber dem Klima innerhalb der Trockenhaube abgekapselt ist und der Antriebsmotor mit einer Fluidkühlung, wie einer Wasser- oder Ölkühlung ausgestattet ist.
Die Antriebseinheit kann dabei aus einen Motor oder einem Motor und Getriebe besteht.
Die Schutzhülle besteht aus einem isolierenden Material, dass so um die Antriebseinheit angebracht ist, dass diese vollständig von dem Klima in der Trockenhaube getrennt ist und sichergestellt ist, dass keine Wärme von außen an den Motor gelangt.
So wird Vorteilhafterweise bewirkt, dass nur die Motorabwärme abgeführt werden muss und zudem kann eine niedrigere Kühlwassertemperatur verwendet werden, da die Gefahr der Kondenswasserbildung im Motor durch die Abkapselung nicht mehr besteht oder stark vermindert ist.
Erfindungsgemäß kann die Schutzhülle den Motor oder den Motor und das Getriebe mit und ohne einen Luftspalt umgeben, wobei die Schutzhülle besonders vorteilhaft auch eine Einheit mit dem Gehäuse(n) bilden kann.
Zur weiteren Verhinderung von Wärmebrücken wird vorgeschlagen die Vorrichtung zur Drehmoment Abstützung wie auch das Kupplungselement zwischen Wellenzapfen und Antriebseinheit so auszuführen, dass keine Wärmeübertragung in den Abgekapselten Bereich stattfindet.
Die so ausgeführten Antriebe können sehr einfach nachgerüstet werden, da der Aufwand für eine Zusätzliche Kühlung entfällt und es können auch bestehende Motoren relativ einfach auf diese Art umgerüstet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1:: schematische Darstellung im Querschnitt durch eine Trockenhaube
Figur 2:: schematische Darstellung der Antriebseinheit
Figur 3:: Variante mit Luftspalt zwischen Antrieb und Schutzhülle

Fig. 1 zeige eine schematische Darstellung im Querschnitt durch eine Trockenhaube einer Papierherstellungsmaschine. Die Trockenhaube umgibt die Trockenpartie einer Papierherstellungsmaschine, wobei die Trockenpartie aus sehr vielen Trocken- und Leitwalzen besteht.
Die Trockenwalze 2 ist im Maschinengestell 3 drehbar gelagert und über ein Verbindungselement 4 mit dem Antrieb 5 verbunden.
Der Antrieb 5 kann aus einem Motor oder einem Motor mit Getriebe bestehen.
Etwas detaillierter wird die Antriebseinheit in Figur 2 dargestellt. Der Antrieb 5 der hier nur aus einem Motor 6 besteht ist von einer Schutzhülle 7 aus einem isolierenden Material umgeben, die an dem Gehäuse des Motors anliegt und in komplett umschließt.
Nur die Motorwelle 10, die Anschlüsse für die Kühlung 11 und die Anschlusskabel des Motors und die notwendige Drehmomentstütze 9 durchdringen die Isolierung. Um auch hier keine großen Wärmebrücken entstehen zu lassen ist vorgesehen, dass zumindest die Drehmomentstütze 9 und das Verbindungselement 4 so auszuführen sind, dass diese mit Mitteln zur thermischen Trennung zum Motor 6 hin aufweisen.
Des Weiteren ist in Fig. 3 eine Variante mit Luftspalt zwischen Antrieb 5 und Schutzhülle 7 dargestellt. Der Luftspalt kann zusätzlich mit einen Kühlmedium versorgt werden, wie zum Beispiel trockener Frischluft.

Bezugszeichenliste

1: Trockenhaube
2: Walze
3: Maschinengestell
4: Verbindungselement
5: Antrieb
6: Motor
7: Schutzhülle
8: Kupplungselement
9: Drehmomentstütze
10: Motorwelle
11: Kühlwasserzufluss
12: Zusatzkühlung

Claims

Antriebseinheit innerhalb einer Trockenhaube oder dergleichen, zum Antrieb für drehende Bauteile, wie Walzen und Zylinder einer Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, bestehend aus mindestens einem fluidgekühlten Antriebsmotor, der stirnseitig mit dem Wellenzapfen des anzutreibenden Bauteils mittels eines Kupplungselementes verbunden ist, und einer Drehmomentstütze,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebseinheit mittels einer Schutzhülle gegenüber dem Klima innerhalb der Trockenhaube abgekapselt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebseinheit aus einen Motor und einem Getriebe besteht.
Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzhülle aus einem isolierenden Material besteht.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzhülle den Motor oder den Motor und das Getriebe umschließt.
Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzhülle mit dem Gehäuse des Motor oder des Motors und des Getriebes anliegt.
Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Schutzhülle mit dem Gehäuse des Motors oder des Motors und des Getriebes eine Einheit bildet.
Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drehmoment der Antriebseinheit gegenüber dem Maschinenrahmen mittels einer Drehmomentstütze abgestützt wird, die eine Wärmeübertragung vermindert.
Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kupplungselement zwischen Wellenzapfen und Antriebseinheit so ausgelegt ist, dass ein Wärmestrom verhindert wird.
Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zwischen Schutzhülle und Antriebseinheit ein zusätzliches Kühlfluid eingebracht wird.
Antriebseinheit nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zusätzliche Kühlfluid Luft ist
Antriebseinheit nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antriebsmotor mit Wasser gekühlt wird.