-
Mehrstufiges Übersetzungsgetriebe für den Antrieb von Kalandern, Mischwalzwerken
u. dgl. Zur Anpassung der Drehzahl von schnell laufenden Antriebsmaschinen an die
meist langsamere Betriebsdrehzahl der angetriebenen Bearbeitungsmaschinen werden
in der Technik vorzugsweise mechanische Getriebe mit einer oder mehreren Schaltstufen
oder stufenlose Getriebe verwendet. Beiden Stufengetrieben stehen die Untersetzungszahlen
der einzelnen Schaltstufen in einem Verhältnis von einer bestimmten Progression
zueinander.
-
Bei Kalandern, insbesondere bei Großkalandern und Mischwalzwerken
für die Kunststoff- und Plastikverarbeitung, werden außer den normalen Betriebsdrehzahlen
auch noch andere Antriebsgeschwindigkeiten verlangt, die teils um eine Zehnerpotenz
höher, teils um eine Zehnerpotenz niedriger liegen. So ist es z. B. erforderlich,
die Walzen in einem Schnellgang sehr schnell laufen zu lassen, wenn dieselben durch
ein angebautes Schleifwerk nachgeschliffen werden müssen. Andererseits ist eine
sehr langsam laufende Schaltstufe erforderlich, um z. B. Kalanderwalzen nach Betriebsschluß
abkühlen zu können. Da eine Abkühlung der auf 1/1000 mm genau geschliffenen Walzen
im Stillstand wegen der Gefahr des Krummziehens nicht möglich ist, müssen die Walzen
während der Abkühlzeit ständig gedreht werden. Man hat sich bisher so beholfen,
daß diese Drehung in der normalen Arbeitsgeschwindigkeit vom Hauptantriebsmotor
bewirkt wurde.
-
Diese Methode besitzt den Nachteil, daß die Getriebe unnötig abgenutzt
werden und außerdem infolge des hohen Leerlaufstromes der Hauptantriebsmotoren der
Stromverbrauch sehr hoch ist. Da die Walzen wegen ihrer Dickwandigkeit einen sehr
hohen Wärmeinhalt besitzen, betragen die Abkühlungszeiten häufig bis zu 6 Stunden
und mehr.
-
Zur Vermeidung dieser Nachteile geht die Erfindung von dem Gedanken
aus, ein kombiniertes Getriebe zu schaffen, bei dem den üblichen Untersetzungsstufen
für den Kraftantrieb noch eine Getriebestufe von extrem hoher Untersetzung über
eine ausrückbare Kupplung vorgeschaltet und wobei der Kriechgang mit einem eigenen
Antriebsmotor entsprechend kleinerer Leistung gekuppelt ist. Da die Walzen im Falle
der Abkühlung bei Stromausfall auf keinen Fall stillstehen dürfen, wird in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, außer dem elektrischen Kriechgangmotor
noch einen an- und auskuppelbaren Verbrennungsmotor anzuordnen, der bei Stromausfall
den Antrieb übernimmt.
-
Auf weitere Merkmale der Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher hingewiesen
werden.
-
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt, parallel zu den Vorgelegewellen
eines fürderartige Kalander verwendeten Getriebes mit zwei Antriebswellen für zwei
Kalanderwalzen, wobei jede Kalanderwalze durch einen eigenen drehzahlgeregelten
Hauptmotor angetrieben wird.
-
In dem wannenartigen Gußgehäuse 1 sind die einzelnen Vorgelegewellen
2, 3 und 4 mit den Untersetzungszahnrädern angeordnet, während die Hauptantriebsmotoren
5 und 23 für den Einzelantrieb von zwei Kalanderwalzen außen angeflanscht sind.
Das Reduziergetriebe für einen Hauptantrieb besteht demnach aus dem vom Hauptmotor
getriebenen Ritzel 6, der Vorgelegewelle 2 mit den Zahnrädern 7 und 8, der Vorgelegewelle
3 mit den Zahnrädern 9 und 11 und dem Antriebszahnrad 12 der Vorgelegewelle 4, deren
Achsstummel 13 aus dem Getriebegehäuse herausragt und in an sich bekannter Weise
die Kupplung für den Antrieb. der Kalanderwalze trägt. Die Durchschnittsdrehzahl
der Kalanderwalzen beträgt bei dem Ausführungsbeispiel etwa 2 bis 20 U/min.
-
Wie bereits erwähnt, ist die Umschaltung auf eine erheblich höhere
Geschwindigkeit notwendig, wenn die Walzen durch eine Schleifmaschine abgeschliffen
werden sollen. Zu diesem Zweck besitzen die Vorgelegewellen 2 und 3 zwei ineinander
kämmende Zahnräder 14 und 15, die durch Einrücken einer Klauenkupplung 10 mit der
Vorgelegewelle 3 gekuppelt werden und den Schnellgang ergeben. In diesem Falle verläuft
der Kraftschluß vom Ritzel 6 über Zahnrad 7, Vorgelegewelle 2, Zahnräder 14 und
15, Vorgelegewelle 3 und von Zahnrad 11 auf das Zahnrad 12. Die für das Schleifen
erforderliche Walzengeschwindigkeit beträgt dann ungefähr das Fünffache der mittleren
Arbeitsgeschwindigkeit (etwa 60 U/min).
-
Die Kraft für den Antrieb: des sogenannten Kriechganges beim Abkühlen
der Walzen wird durch einen
insbesondere am Gehäuse angeflanschten
oder angebauten elektrischen Motor kleiner Leistung 16 geliefert. Die Geschwindigkeit
dieses Motors wird ein angeflanschtes Getriebe 17 erheblich reduziert und über das
Kitzel 18 auf das für den Hauptantrieb verwendete Getriebe übertragen.
-
Die Übertragung erfolgt beispielsweise von dem Kitzel 18 auf ein Zahnrad
19, das auf der Vorgelegewelle 2 leer mitläuft und bei Einschaltung des Kriechganges
mittels einer Magnetkupplung 20 od. dgl. mit der Hauptgetriebestufe gekuppelt wird.
Sowohl das Getriebe 17 als auch der Kriechgangmotor 16 können in einem freien Raum
des Räderkastens untergebracht sein, und die Kupplung kann auch durch andere Kraftübertragungsglieder,
z. B. durch Winkeltriebe, Freilaufkupplung u. dgl., erfolgen.
-
Mittels eines Kettengetriebes 21-22 od. dgl. wird der Kriechgang auch
auf die Getriebestufe der zweiten Kalanderwalze übertragen. Die Drehgeschwindigkeit
des Kriechganges ist erheblich kleiner als die Arbeitsgeschwindigkeit des Kalanders
und beträgt größenordnungsmäßig nur etwa ein Zehntel der Arbeitsgeschwindigkeit,
also etwa 0,1 bis 0,2 U/min.
-
Um bei Stromausfall die Betätigung des Kriechganges sicherzustellen,
ist ein Explosions-Hilfsmotor 26 vorgesehen, der mittels einer Konsole 25 ebenfalls
am Getriebegehäuse angeflanscht ist. Um ein Reduktionsgetriebe zu. sparen, erfolgt
die Kraftübertragung des Explosionsmotors mittels eines Kettentriebes auf die Ankerwelle
des Kriechgangmotors 16. Im normalen Betrieb ist der Explosionsmotor durch eine
Handkupplung 28 gegenüber dem Elektromotor entkuppelt. Wird dagegen der Explosionsmotor
benutzt, wird die Kupplung 28 eingedrückt, und die Kraftübertragung auf die Vorgelegewelle
2 erfolgt nunmehr über die Ankerwelle des Motors 16, das Reduziergetriebe 17 und
die Zahnräder 18 und 19.
-
Um die Abkühlungszeit der Kalanderwalzen zu verkürzen, wird in die
Heizbohrung kalte Frischluft eingeblasen. Diese Frischluft wird durch einen Lüfter
geliefert, der auch von dem Kriechgangmotor 16 angetrieben wird.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Abschaltung
des Kriechganges, nachdem die Walzen genügend abgekühlt sind (bei etwa 40° C), selbsttätig,
in Abhängigkeit von einem Temperaturüberwachungsinstrument vornehmen zu lassen.
Dies läßt sich mit den bekannten Schaltmitteln in verschiedener Weise durchführen,
rein elektrisch beispielsweise dadurch, daß der Temperaturmesser bei Erreichen der
Abschalttemperatur seinen Minimumkontakt 32 öffnet, der über ein Relais 30 den Einschaltstromkreis
für den Kriechgangmotor 16 unterbricht. Die Einschaltung erfolgt durch einen Druckknopf
29, wodurch sich das Schaltrelais. 30 mittels des Kontaktes 31 an einen Haltestromkreis
legt und das Schütz 33 betätigt. Vom Schütz 33 führt eine Leitung 34 zum Kriechgangmotor
16. Durch weitere Schützkontakte werden über Leitungen 35 gleichzeitig auch die
Magnetkupplungen 20 eingeschaltet.