JP2007046221A - 材料ウェブ、特に紙または厚紙ウェブを製造および／または処理するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材料ウェブ、特に紙または厚紙ウェブを製造および／または処理するための装置を提供する。
【解決手段】端部に設けられる軸受ジャーナルを有するロールと、ロールの長手方向軸線を中心に回転可能であるように軸受ジャーナルがロールに装着される、軸受を有するロールフレームとを有し、かつ軸受ジャーナルに嵌め込まれ、軸受ジャーナルによって支承されるモータを有する、材料ウェブ、特に紙または厚紙ウェブを製造および／または処理するための装置であって、モータが、回転および振動の問題を回避するために軸受ジャーナルに対してクランプされ、クランプ長さがモータシャフトの長さの少なくとも１０分の１である装置。本発明はまた、駆動モータ（６）をロール（１）に取り付けるための、または前記駆動モータ（６）を後装着するための方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、端部に設けられる軸受ジャーナルを有するロールと、ロールの長手方向軸線を中心に回転可能であるように軸受ジャーナルがロールに装着される、軸受を有するロールフレームとを有し、かつ軸受ジャーナルに嵌め込まれ、特に中空シャフトモータとして構成され、軸受ジャーナルによって支承されるモータを有する、材料ウェブ、特に紙または厚紙ウェブを製造および／または処理するための装置に関する。

嵌め込み式モータを有するロールが知られている。この場合、モータは、通常、中空シャフトモータとして構成され、ロールの軸受ジャーナルに配置される。この種類の駆動システムは、特に、設計がコンパクトである利点を有する。他方、これらのシステムは、モータ中空シャフトとロールの軸受ジャーナルとの間の組立に必要な遊びが、運転の過程で広くなり、その結果、回転および振動の問題が生じる可能性があるという不都合を有する。公知の方法で設計されたクランプユニットによって組立用の遊びを補償する試みは、中断のない長期の運転のために成功していなかった。上述の問題は、ほんの短時間の運転の後でも生じた。

本発明は、第一にコンパクトな設計の可能性を維持するが、第二に上述の問題を有しない冒頭に述べた種類の装置を規定する目的に基づいている。

この目的は、モータが軸受ジャーナルに対してクランプされ、クランプ長さがモータシャフトの長さの少なくとも１０分の１であるという点で達成される。

本発明によれば、上に示した問題は、モータと軸受ジャーナルとの間のクランプ長さが規定された最小長、すなわち、モータシャフトの長さの少なくとも１０分の１を有する場合に回避できることが認識されている。嵌め込み式モータのコンパクトな設計は、回転または振動の問題を生じることなく、この種類の配置により維持することができる。

最小のクランプ長さは、モータシャフトの長さの好ましくは１０分の１．５、特に好ましくは前記長さの１０分の２である。回転および振動の特性に関し、これにより、非常に満足な結果を達成することが可能であった。

本発明によれば、抄紙機の従来のロールおよび慣習的な嵌め込み式モータの配置において、最小クランプ長さは、２０ｍｍ、好ましくは３０ｍｍ、より好ましくは４０ｍｍである。これにより、上に示した利点を達成することも可能であった。

複数のプレス面が設けられる場合、これらのプレス面の各々について、上述の最小クランプ長さが有効であることが好ましい。このようにして、回転または振動の問題がプレス面のいずれにも生じないことを保証できる。

本発明の一改良形態によれば、モータは、カンチレバー配置として公知の方法でロールに取り付けられる。このことは、嵌め込み式モータがロールの軸受ジャーナルの端部に着座することを意味する。この種類の配置では、組立または分解は、特に後装着または変換の場合、特に簡単である。

本発明の他の改良形態によれば、モータは、ロールとロール軸受との間の軸受ジャーナルに配置される。これにより、特に安定した配置、および嵌め込み式モータの内部の大きなクランプ長さの可能性が得られる。

嵌め込み式モータの図示したカンチレバー配置では、アダプタフランジは、モータと軸受ジャーナルとの間に設けられることが好ましい。ほとんど任意の所望のジャーナル形状を有する嵌め込み式モータは、アダプタを使用して使用することができる。モータそれ自体は、ジャーナル形状に適合される必要はなく、その結果、低コストで済む。さらに、嵌め込み式モータを設けるのに、比較的短いジャーナル長さで十分である。したがって、標準的なモータ寸法も使用することができる。

アダプタフランジを使用する場合、アダプタフランジとロールの軸受ジャーナルとの間に、最小のクランプ長さが存在することが好ましい。クランプ接続部の製造は、モータに対して小さなアダプタフランジのため特に簡単である。

アダプタフランジは、モータの外側に配置できるか、またはモータの中空シャフト内に係合できる。言及した第１の配置は、特に簡単かつ廉価であり、一方、第２の配置により、より小さな全体寸法で特に大きなクランプ長さが可能になる。

特に嵌め込み式モータのカンチレバー配置の場合、および特にアダプタフランジを使用する場合、クランプ面は、プレス嵌めによって形成されることが好ましい。この種類のプレス作用は、簡単に実施することができ、後装着または変換の場合に廉価に使用することができる。

本発明の別の改良形態によれば、クランプ面は、クランプ要素によって形成される。この改良の結果、特に大きなクランプ力、したがって、嵌め込み式モータの特に安定した装着を達成することができる。

クランプ要素は、機械的に作動することができる。この場合、クランプ要素は、環状クランプ要素として構成されることが好ましい。この場合、クランプリングが、ロールと反対の嵌め込み式モータの側から作動可能である場合、有利である。

環状クランプ要素の１つの特別な改良形態において、環状クランプ要素は、スロット付きテーパスリーブと、環状クランプ要素を囲むスロット付きテーパリングとを有し、このテーパリングは互いに対して軸方向にクランプ可能である。互いに対して軸方向にクランプされる結果、スロット付きテーパリングは拡げられて、モータの中空シャフトに対してプレスされ、一方、テーパスリーブは、シャフトの軸受ジャーナルに半径方向内向きにプレスされる。これにより、軸受ジャーナルと嵌め込み式モータの中空シャフトとの間に特に安定した接続が形成される。

クランプ中に軸受ジャーナルに対するモータの変位を防止するスペーサリングが、テーパスリーブと嵌め込み式モータの中空シャフトとの間に配置されることが好ましい。これにより、簡単に、軸受ジャーナルへのモータの正しい着座を保証することが可能である。

本発明の別の改良形態によれば、クランプ要素は、油圧式に作動可能である。この結果、特に高いクランプ力を加えることができる。

特に、解放可能な油圧式のプレス嵌め接続部として、クランプ要素を構成することができる。したがって、クランプ要素を必要に応じて使用することができる。

この場合、テーパプレス嵌め接続部としてのプレス嵌め接続部の構造が、特に適切であることが判明している。

特に、嵌め込み式モータとして、非同期電気モータが適切である。しかし、永久磁石を有する同期電気モータなどの他の電気モータも、有利に使用することができる。

本発明はまた、駆動モータを抄紙機のロールに取り付けるための、あるいはロールの駆動部を変換するかまたは後装着するための請求項２５に記載の方法に関する。

本発明によれば、モータは、取り付けまたは後装着中に軸受ジャーナルに対してクランプされ、モータシャフトの長さの少なくとも１０分の１がクランプ長さとして選択される。

この場合、軸受ジャーナルは、モータの重量を実質的に支承する。

クランプ長さは、モータシャフトの長さの少なくとも１０分の１であるように選択される。規定されたモータ寸法またはパワー出力の場合、長さの１０分の１．５のクランプ長さ、または代わりにモータ長さの１０分の２が選択される。

モータがカンチレバー配置で取り付けられる場合、特に後装着で非常に有利である。アダプタフランジは、モータと軸受ジャーナルとの間に取り付けられる。この場合、プレス嵌め接続またはプレス嵌め（例えば、Ｋ７／ｍ６）が実現され、その結果、非常に短い軸受ジャーナルのみで済む。さらに、所望のように、ジャーナル形状を選択することができる。モータそれ自体は、ジャーナル形状に適合する必要はなく、その結果、後装着または変換のために標準的なモータ寸法を使用することができる。

同様に、モータがトルク支持部上の抄紙機のフレームに接続される場合、非常に有利である。

とりわけ、本発明による解決方法の特別な利点は、ロールが変換または後装着中に機械または機械フレームに留まることができ、分解する必要がない点にある。

別の有利な改良の特徴は、さらなる従属請求項に記載されている。

本発明の例示的な実施形態を図面に示し、以下に説明する。図面では、各々の場合に概略図で示されている。

図１に示した装置は、一方の端部に軸受ジャーナル２を有する特に抄紙機のロール１を備え、この軸受ジャーナル２を介して、ロール１が、ロールフレーム３によって支承される軸受４に装着される。軸受ジャーナル２は、ロール１と反対側の軸受４を越えて突出する縮径の端部セクション５を有する。以下に説明する方法でロールを回転駆動するための駆動モータ６は、このセクション５に嵌め込まれる。ロール１は、モータ６を介して長手方向軸線Ｉを中心に回転させることができる。

駆動モータ６は中空シャフト７を有し、このシャフトに、端部側のロール１を指すようにアダプタフランジ８が締結される。アダプタフランジ８は、中心通路開口部９を有し、その直径は、アダプタフランジ８が軸受ジャーナル２の端部セクション５にプレス嵌めで締結されるように選択される。さらに、モータ６は、トルク支持部１０を介し、ロールフレーム３に対して回転式に固定支持される。しかし、モータ６の重量は、軸受ジャーナル２によって実質的に支承される。モータ６は、カンチレバー配置として公知の方法でロール１に取り付けられる。特に、モータ６は、非同期電気モータとして構成される。

アダプタフランジ８の長さおよび軸受ジャーナル２のセクション５の長さは、プレス嵌めを形成するプレス面が、アダプタフランジ８と軸受ジャーナル２のセクション５との間にロール１の回転軸Ｉの方向に長さＬ_２を有するように選択され、長さＬ_２は、クランプ長さの所望の最小寸法に従って選択される。特に、クランプ長さＬ_２は、モータシャフト７の長さＬ_１の少なくとも１０分の１、好ましくは少なくとも１０分の１．５、より好ましくは少なくとも１０分の２である。これにより、比較的長い運転の後にも、回転または振動の問題が小さくまたはなしに、シャフト１の軸受ジャーナル２へのモータ６の確実な締結が行われる。抄紙機の従来のロール１および慣習的な嵌め込み式モータ６の配置において、クランプ長さＬ_２は、少なくとも２０ｍｍ、好ましくは少なくとも３０ｍｍ、より好ましくは少なくとも４０ｍｍである。

図２に示した装置では、嵌め込み式モータ６は、ロール１と軸受４との間の軸受ジャーナル２に配置される。この場合、モータ６はまた、トルク支持部１０を介し、ロールフレーム３に対して回転式に固定支持され、一方、モータ６の重量は、軸受ジャーナル２によって実質的に支承される。

この変形例では、嵌め込み式モータ６の中空シャフト７および軸受ジャーナル２は、軸受ジャーナル２とモータ６の中空シャフト７との間に配置されるクランプ要素１１によって接続され、ロール１と反対のモータ６の側から作動することができる。クランプ要素１１は、図４に概略的に示されているように、環状クランプ要素によって形成される。環状クランプ要素１１は、同様にスロット付きテーパリング１３によって囲まれるスロット付きテーパスリーブ１２を備える。各々の場合に、ロール１と反対のそれらの側に、テーパスリーブ１２およびテーパリング１３は、それぞれ、環状フランジ１４と１５を有し、通路開口部１６がテーパスリーブ１２の環状フランジ１４に設けられ、ねじ付き孔１７がテーパリング１３の環状フランジ１５に設けられる。図示したように、通路開口部１６およびねじ付き孔１７は互いに整列され、その結果、ヘッド付きボルト１８を開口部にねじ込むことができる。

図４から理解できるように、テーパリング１３は、ヘッド付きボルト１８をねじ付き孔１７にねじ込むことによって、テーパスリーブの環状フランジ１４の方向に軸方向に変位させられる。この場合、テーパスリーブ１３が拡げられ、テーパスリーブ１２とテーパリング１３のテーパとスロット付き構造および互いに適合される両方の要素の直径のため、モータ６の中空シャフト７に対してプレスされる。同時に、テーパリング１２がこの結果圧縮され、軸受ジャーナル２のセクション５に対しプレスされる。このようにして、固定接続が、モータ６の中空シャフト７とシャフト１の軸受ジャーナル２との間に形成される。

テーパリング１３の長さによって決定されるクランプ長さＬ_２は、図４から理解できるように特に長く、回転または振動の問題なしにまたは永続的に小さな問題で、安定した締結を保証する。さもなければ、スペーサリング１９は、クランプ要素１１の組立中に、モータ６がロール１に対して変位させられないことを保証する。

図３に示した変形例では、駆動モータ６は、カンチレバー配置として公知の方法でロール１の軸受ジャーナル２の端部に取り付けられる。図１の例示的な実施形態におけるように、ここで、アダプタフランジ８が設けられるが、このフランジの延伸セクション２０は、モータ６の中空シャフト７内に係合する。

図１の変形例と対照的に、図３の変形例のアダプタフランジ８は、さらに、プレス嵌めで軸受ジャーナル２の上に着座しない。代わりに、アダプタフランジ８は、解放可能な油圧式のプレス嵌め接続部２１によって囲まれ、この接続部に圧力流体を供給することができ、この接続部から、油圧ライン２２と２３を介して圧力流体を取り除くことができる。端部側の中空シャフト７に固定接続されるアダプタフランジ８は、油圧式のプレス嵌め接続部２１の作動によって、ロール１の軸受ジャーナル２にプレスされる。

図３から理解できるように、モータ６の中空シャフト７内に係合するセクション２０は、上述の最小値を有する長いクランプ長さＬ_２をもたらす。公知の方法で設計されたテーパプレス嵌め接続部は、特に油圧式のプレス嵌め接続部として使用される。

本発明による装置の第１の変形例の部分詳細断面図である。 本発明による装置の第２の変形例の対応詳細図である。 本発明による装置の第３の変形例の対応詳細図である。 本発明による環状クランプ要素の部分断面図である。

符号の説明

１ ロール
２ 軸受ジャーナル
３ ロールフレーム
４ 軸受
５ 軸受ジャーナル２のセクション
６ 嵌め込み式モータ
７ 中空シャフト／モータシャフト
８ アダプタフランジ
９ 通路開口部
１０ トルク支持部
１１ クランプ要素
１２ テーパスリーブ
１３ テーパリング
１４ 環状フランジ
１５ 環状フランジ
１６ 通路開口部
１７ ねじ付き孔
１８ ヘッド付きボルト
１９ スペーサリング
２０ アダプタフランジ８のセクション
２１ 油圧式プレス嵌め接続部
２２ 油圧ライン
２３ 油圧ライン
Ｉ 回転軸
Ｌ_１ モータシャフトの長さ
Ｌ_２ クランプ長さ

Claims (42)

1. 端部に設けられる軸受ジャーナル（２）を有するロール（１）と、該ロールの長手方向軸線（Ｉ）を中心に回転可能であるように前記軸受ジャーナル（２）が該ロール（１）に装着される、軸受（４）を有するロールフレーム（３）とを有し、かつ前記軸受ジャーナル（２）に嵌め込まれ、特に中空シャフトモータとして構成され、前記軸受ジャーナル（２）によって支承されるモータ（６）を有する、材料ウェブ、特に紙または厚紙ウェブを製造および／または処理するための装置において、
   前記モータ（６）が前記軸受ジャーナル（２）に対してクランプされ、クランプ長さ（Ｌ_２）がモータシャフト（７）の長さ（Ｌ_１）の少なくとも１０分の１であることを特徴とする装置。
2. 前記クランプ長さ（Ｌ_２）が前記モータシャフト（７）の長さ（Ｌ_１）の少なくとも１０分の１．５であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記クランプ長さ（Ｌ_２）が前記モータシャフト（７）の長さ（Ｌ_１）の少なくとも１０分の２であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記クランプ長さ（Ｌ_２）が少なくとも２０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 前記クランプ長さ（Ｌ_２）が少なくとも３０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
6. 前記クランプ長さ（Ｌ_２）が少なくとも４０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 複数のクランプ長さ（Ｌ_２）が存在する場合、各々のクランプ長さが最小長を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記モータ（６）が、カンチレバー配置として公知の方法で前記ロール（１）に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. アダプタフランジ（８）が前記モータ（６）と前記軸受ジャーナル（２）との間に設けられることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 前記アダプタフランジ（８）が、前記モータ（６）の外側に配置されることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 前記アダプタフランジ（８）が、前記モータの中空シャフト（７）内に係合することを特徴とする、請求項９に記載の装置。
12. 前記最小のクランプ長さ（Ｌ_２）が、前記アダプタフランジ（８）と前記軸受ジャーナル（２）との間に存在することを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記モータ（６）が、前記ロール（１）と前記軸受（４）との間の前記軸受ジャーナル（２）に配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記クランプ面が、圧力クランプによって形成されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記クランプ面が、クランプ要素（１１、２１）によって形成されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記クランプ要素（１１）が、機械的に作動可能であることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
17. 前記クランプ要素（１１）が、前記ロール（１）と反対の前記モータ（６）の側から作動可能であることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
18. 前記クランプ要素（１１）が、環状クランプ要素として構成されることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の装置。
19. 前記環状クランプ要素（１１）が、スロット付きテーパスリーブ（１２）と、前記環状クランプ要素を囲むスロット付きテーパリング（１３）とを有し、該テーパリングが互いに対して軸方向にクランプ可能であることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
20. クランプ中に前記軸受ジャーナル（２）に対する前記モータ（６）の変位を防止するスペーサリング（１９）が、前記テーパスリーブ（１２）と前記嵌め込み式モータ（６）の中空シャフト（７）との間に配置されることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
21. 前記クランプ要素（２１）が、油圧式に作動可能であることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
22. 前記クランプ要素（２１）が、解放可能な油圧式のプレス嵌め接続部として構成されることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
23. 前記プレス嵌め接続部（２１）が、テーパプレス嵌め接続部として構成されることを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
24. 前記嵌め込み式モータ（６）が、非同期電気モータとしてまたは特に永久磁石を有する同期電気モータとして構成されることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の装置。
25. 駆動モータ（６）をロール（１）に取り付けるための、または材料ウェブ、特に紙または厚紙ウェブを製造および／または処理するための機械の前記ロール（１）の駆動部に前記モータ（６）を後装着するための方法であって、前記ロールの長手方向軸線（Ｉ）を中心に回転可能であるように、軸受（４）を有するロールフレーム（３）の端部に設けられる軸受ジャーナル（２）が前記ロール（１）に装着され、前記ロール（１）が、特に中空シャフトモータとして構成される前記モータ（６）によって駆動される方法において、
    前記モータ（６）が、取り付けまたは後装着中に前記軸受ジャーナル（２）に対してクランプされ、前記モータシャフト（７）の長さ（Ｌ_１）の少なくとも１０分の１が、クランプ長さ（Ｌ_２）として選択されることを特徴とする方法。
26. 前記モータシャフト（７）の長さ（Ｌ_１）の少なくとも１０分の１．５が、クランプ長さ（Ｌ_２）として選択されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
27. 前記モータシャフト（７）の長さ（Ｌ_１）の少なくとも１０分の２が、クランプ長さ（Ｌ_２）として選択されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
28. 少なくとも２０ｍｍがクランプ長さ（Ｌ_２）として選択されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
29. 少なくとも３０ｍｍがクランプ長さ（Ｌ_２）として選択されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
30. 少なくとも４０ｍｍがクランプ長さ（Ｌ_２）として選択されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
31. 複数のクランプ長さ（Ｌ_２）が存在する場合、各々のクランプ長さが最小長を有することを特徴とする、請求項２５〜３０のいずれか１項に記載の方法。
32. 前記モータ（６）が、カンチレバー配置として公知の方法で前記ロール（１）に取り付けられることを特徴とする、請求項２５〜３１のいずれか１項に記載の方法。
33. アダプタフランジ（８）が前記モータ（６）と前記軸受ジャーナル（２）との間に設置されることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
34. 前記アダプタフランジ（８）が、前記モータ（６）の外側に配置されることを特徴とする、請求項３３に記載の方法。
35. 前記アダプタフランジ（８）が、前記モータの中空シャフト（７）内に係合するように取り付けられることを特徴とする、請求項３４に記載の方法。
36. 最小のクランプ長さ（Ｌ_２）が前記アダプタフランジ（８）と前記軸受ジャーナル（２）との間に維持されるように、前記設置が実行されることを特徴とする、請求項３３〜３５のいずれか１項に記載の方法。
37. 前記モータ（６）が、前記ロール（１）と前記軸受（４）との間の前記軸受ジャーナル（２）に取り付けられることを特徴とする、請求項２５〜３１のいずれか１項に記載の方法。
38. 前記クランプ面が、圧力クランプによって形成されることを特徴とする、請求項２５〜３７のいずれか１項に記載の方法。
39. クランプ要素（１１、２１）が、クランプ面として設置されることを特徴とする、請求項２５〜３８のいずれか１項に記載の方法。
40. 前記クランプ要素（１１、２１）が、機械式または油圧式にかつ前記ロール（１）と反対の前記モータ（６）の側から作動されることを特徴とする、請求項３９に記載の方法。
41. 前記モータ（６）の重量が、実質的に前記軸受ジャーナル（２）によって吸収され、前記モータ（６）が、トルク支持部（１０）を介して前記ロールフレーム（２）に接続されることを特徴とする、請求項２５〜４０のいずれか１項に記載の方法。
42. 非同期電気モータが、モータまたは嵌め込み式モータ（６）として好ましくは使用されることを特徴とする、請求項２５〜４１のいずれか１項に記載の方法。

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