EP2224056A1 - Drive unit - Google Patents

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EP2224056A1
EP2224056A1 EP10151058A EP10151058A EP2224056A1 EP 2224056 A1 EP2224056 A1 EP 2224056A1 EP 10151058 A EP10151058 A EP 10151058A EP 10151058 A EP10151058 A EP 10151058A EP 2224056 A1 EP2224056 A1 EP 2224056A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive unit
unit according
protective cover
engine
motor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10151058A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhard Kunicky
Bernhard Ratzinger
Richard Thoma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/02—Mechanical driving arrangements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0006—Driving arrangements

Definitions

  • the invention relates to a drive unit within a drying hood for driving rotating components, such as rollers and cylinders of a machine for producing and / or processing a moving material web, in particular of paper or cardboard.
  • the drive of components that is, the rollers and cylinders z.
  • drying cylinders, guide rollers or the like within the dryer section of a paper, paper finishing or paper finishing machine currently takes place via a variety of engines on the drive side of these machines.
  • the drying hood ensures that the climate within the drying hood can be controlled so that the drying capacity is as large as possible, that is, the water content of the paper web is removed as effectively as possible. Due to the climatic conditions within the dryer hood, such as the high temperatures of 80 to 120 ° C and the very high humidity near the saturation point, it is usually necessary to arrange the drive motors outside the dryer hood.
  • the invention is an object of the invention to provide a drive unit which allows it to be operated within a drying hood and at the same time to reduce the cost and the cost of cooling the motors.
  • the drive unit within a drying hood or the like to drive for rotating components, such as rollers and cylinders of a machine for producing and / or processing a moving material web, in particular made of paper or cardboard, to be designed so that the drive unit by means of a protective cover against the environment is encapsulated within the dryer hood and the drive motor is equipped with a fluid cooling, such as a water or oil cooling.
  • a fluid cooling such as a water or oil cooling.
  • the drive unit can consist of a motor or a motor and gearbox.
  • the protective cover is made of an insulating material, which is attached to the drive unit so that it is completely separated from the climate in the dryer hood and ensures that no heat from the outside reaches the motor.
  • the protective cover can surround the motor or the motor and the gearbox with and without an air gap, wherein the protective cover can also advantageously form a unit with the housing (s).
  • the device for torque support as well as the coupling element between the shaft journal and the drive unit in such a way that no heat transfer into the sealed-off region takes place.
  • the drives designed in this way can be easily retrofitted, since the cost of additional cooling is eliminated and existing motors can also be relatively easily converted in this way.
  • Fig. 1 show a schematic representation in cross section through a drying hood of a papermaking machine.
  • the dryer hood surrounds the dryer section of a papermaking machine, the dryer section consisting of many drying and guide rollers.
  • the drying roller 2 is rotatably mounted in the machine frame 3 and connected via a connecting element 4 to the drive 5.
  • the drive 5 may consist of a motor or a motor with gear.
  • the drive 5 which consists only of a motor 6 here is surrounded by a protective cover 7 made of an insulating material which rests against the housing of the motor and completely encloses.
  • Fig. 3 a variant with an air gap between the drive 5 and protective cover 7 is shown.
  • the air gap can be additionally supplied with a cooling medium, such as dry fresh air.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

The unit has a liquid-cooled driving motor (6) whose front side is connected with a shaft journal of a component which is to be driven by a coupling element (8), and a torque bracket (9). A protective cover (7) seals the unit against the climate within a drying hood. The protective cover is made of insulating material. The protective cover encloses the motor and/or a transmission. The coupling element is arranged between the shaft journal and the unit. Additional cooling fluid i.e. air, is provided between the cover and the unit.

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.The invention relates to a drive unit within a drying hood for driving rotating components, such as rollers and cylinders of a machine for producing and / or processing a moving material web, in particular of paper or cardboard.

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.The drive of components, that is, the rollers and cylinders z. As drying cylinders, guide rollers or the like within the dryer section of a paper, paper finishing or paper finishing machine currently takes place via a variety of engines on the drive side of these machines.

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.The drying hood ensures that the climate within the drying hood can be controlled so that the drying capacity is as large as possible, that is, the water content of the paper web is removed as effectively as possible. Due to the climatic conditions within the dryer hood, such as the high temperatures of 80 to 120 ° C and the very high humidity near the saturation point, it is usually necessary to arrange the drive motors outside the dryer hood.

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.For this purpose, outside of the dryer hood pedestals are arranged on which the motors are mounted. The connection between the motor and the roller takes place via a cardan shaft, which must pass through openings in the dryer hood. These breakthroughs in the dryer hood represent a weak point in the insulation of the dryer hood and must be laboriously sealed which significantly increases the assembly time.

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.However, even with motors that are positioned outside the dryer hood can not be dispensed with an active cooling, but usually suffices here is an air cooling.

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.In the DE10035578 A1 as well as in the DE10025316 A1 an encapsulation of the drive unit is described, so that they can be used in a drying hood.

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.This compact design and complete enclosure of the motors and the bearing of the roller requires more effective cooling of the motors. Conventional cooling via existing air gaps in the rotors and / or stators of the motors and / or an already integrated in the engine water cooling are no longer sufficient.

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.Due to the climatic conditions within the dryer hood, it is also not possible to simply lower the cooling water temperature, otherwise there will be increased condensation inside the motor and / or the housing.

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.In the DE100 25 316 A1 It is therefore proposed to additionally cool the housing in which the engine and the bearing are located with cooling air or a cooling fluid.

Und in der DE10025316 A1 wird vorgeschlagen, die Antriebseinheit und die Lagerung der Walze zusammen mit Öl aus der Zentralschmierung zu kühlen.And in the DE10025316 A1 It is proposed to cool the drive unit and the bearing of the roller together with oil from the central lubrication.

In beiden Fällen erhöhen sich die Kosten und der Aufwand für die Installation und den Betrieb der Antriebe.In both cases, the costs and effort for the installation and operation of the drives increase.

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.The invention is an object of the invention to provide a drive unit which allows it to be operated within a drying hood and at the same time to reduce the cost and the cost of cooling the motors.

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.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1. Advantageous embodiments and refinements of the protective or vapor hood emerge from the dependent claims of claim 1.

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.According to the invention, the drive unit within a drying hood or the like, to drive for rotating components, such as rollers and cylinders of a machine for producing and / or processing a moving material web, in particular made of paper or cardboard, to be designed so that the drive unit by means of a protective cover against the environment is encapsulated within the dryer hood and the drive motor is equipped with a fluid cooling, such as a water or oil cooling.

Die Antriebseinheit kann dabei aus einen Motor oder einem Motor und Getriebe besteht.The drive unit can consist of a motor or a motor and gearbox.

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.The protective cover is made of an insulating material, which is attached to the drive unit so that it is completely separated from the climate in the dryer hood and ensures that no heat from the outside reaches the motor.

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.Thus, it is advantageously effected that only the engine waste heat must be dissipated and also a lower cooling water temperature can be used because the risk of condensation in the engine through the encapsulation no longer exists or is greatly reduced.

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.According to the invention, the protective cover can surround the motor or the motor and the gearbox with and without an air gap, wherein the protective cover can also advantageously form a unit with the housing (s).
To further prevent thermal bridges, it is proposed to design the device for torque support as well as the coupling element between the shaft journal and the drive unit in such a way that no heat transfer into the sealed-off region takes place.

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.The drives designed in this way can be easily retrofitted, since the cost of additional cooling is eliminated and existing motors can also be relatively easily converted in this way.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Figur 1:FIG. 1:
schematische Darstellung im Querschnitt durch eine Trockenhaubeschematic representation in cross section through a drying hood
Figur 2:FIG. 2:
schematische Darstellung der Antriebseinheitschematic representation of the drive unit
Figur 3:FIG. 3:
Variante mit Luftspalt zwischen Antrieb und SchutzhülleVariant with air gap between drive and protective cover

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. Fig. 1 show a schematic representation in cross section through a drying hood of a papermaking machine. The dryer hood surrounds the dryer section of a papermaking machine, the dryer section consisting of many drying and guide rollers.

Die Trockenwalze 2 ist im Maschinengestell 3 drehbar gelagert und über ein Verbindungselement 4 mit dem Antrieb 5 verbunden.The drying roller 2 is rotatably mounted in the machine frame 3 and connected via a connecting element 4 to the drive 5.

Der Antrieb 5 kann aus einem Motor oder einem Motor mit Getriebe bestehen.The drive 5 may consist of a motor or a motor with gear.

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.Slightly more detailed is the drive unit in FIG. 2 shown. The drive 5 which consists only of a motor 6 here is surrounded by a protective cover 7 made of an insulating material which rests against the housing of the motor and completely encloses.

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.Only the motor shaft 10, the connections for the cooling 11 and the connecting cables of the motor and the necessary torque arm 9 penetrate the insulation. In order not to give rise to large thermal bridges here, it is provided that at least the torque arm 9 and the connecting element 4 are to be designed such that they have means for thermal separation from the motor 6.

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.Furthermore, in Fig. 3 a variant with an air gap between the drive 5 and protective cover 7 is shown. The air gap can be additionally supplied with a cooling medium, such as dry fresh air.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
TrockenhaubeTrockenhaube
22
Walzeroller
33
Maschinengestellmachine frame
44
Verbindungselementconnecting element
55
Antriebdrive
66
Motorengine
77
Schutzhüllecover
88th
Kupplungselementcoupling member
99
Drehmomentstützetorque arm
1010
Motorwellemotor shaft
1111
KühlwasserzuflussCooling water supply
1212
Zusatzkühlungadditional cooling

Claims (11)

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.Drive unit within a drying hood or the like, for driving rotating components, such as rollers and cylinders of a machine for producing and / or processing a moving material web, in particular of paper or cardboard, consisting of at least one fluid-cooled drive motor, the front side with the shaft journal of the component to be driven is connected by means of a coupling element, and a torque arm,
characterized in that
the drive unit is encapsulated by means of a protective cover against the climate within the drying hood. Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebseinheit aus einen Motor und einem Getriebe besteht.Drive unit according to claim 1,
characterized in that
the drive unit consists of a motor and a gearbox. Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzhülle aus einem isolierenden Material besteht.Drive unit according to claim 1,
characterized in that
the protective cover is made of an insulating material. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzhülle den Motor oder den Motor und das Getriebe umschließt.Drive unit according to claim 1 or 3,
characterized in that
the protective cover encloses the engine or the engine and the transmission. Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzhülle mit dem Gehäuse des Motor oder des Motors und des Getriebes anliegt.Drive unit according to claim 1,
characterized in that
the protective cover rests against the housing of the engine or the engine and the gearbox. Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Schutzhülle mit dem Gehäuse des Motors oder des Motors und des Getriebes eine Einheit bildet.Drive unit according to claim 1,
characterized in that
the protective cover with the housing of the engine or the engine and the transmission is a unit. Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drehmoment der Antriebseinheit gegenüber dem Maschinenrahmen mittels einer Drehmomentstütze abgestützt wird, die eine Wärmeübertragung vermindert.Drive unit according to claim 1,
characterized in that
the torque of the drive unit relative to the machine frame is supported by means of a torque arm, which reduces heat transfer. Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kupplungselement zwischen Wellenzapfen und Antriebseinheit so ausgelegt ist, dass ein Wärmestrom verhindert wird.Drive unit according to claim 1,
characterized in that
the coupling element between the shaft journal and the drive unit is designed so that a heat flow is prevented. Antriebseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zwischen Schutzhülle und Antriebseinheit ein zusätzliches Kühlfluid eingebracht wird.Drive unit according to claim 1,
characterized in that
that an additional cooling fluid is introduced between the protective cover and the drive unit. Antriebseinheit nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zusätzliche Kühlfluid Luft istDrive unit according to claim 9,
characterized in that
the additional cooling fluid is air Antriebseinheit nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antriebsmotor mit Wasser gekühlt wird.Drive unit according to claim 9,
characterized in that
the drive motor is cooled with water.
EP10151058A 2009-02-10 2010-01-19 Drive unit Withdrawn EP2224056A1 (en)

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Citations (5)

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