EP2681360A2 - Walzenanordnung mit elektromotorischem direktantrieb und montageverfahren - Google Patents

Walzenanordnung mit elektromotorischem direktantrieb und montageverfahren

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EP2681360A2
EP2681360A2 EP12701751.5A EP12701751A EP2681360A2 EP 2681360 A2 EP2681360 A2 EP 2681360A2 EP 12701751 A EP12701751 A EP 12701751A EP 2681360 A2 EP2681360 A2 EP 2681360A2
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EP
European Patent Office
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roller
stator
axis
bearing
rotation
Prior art date
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Application number
EP12701751.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2681360B1 (de
Inventor
Klaus Kubik
Andre Hünnekens
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Andritz Kuesters GmbH
Original Assignee
Andritz Kuesters GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Andritz Kuesters GmbH filed Critical Andritz Kuesters GmbH
Publication of EP2681360A2 publication Critical patent/EP2681360A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2681360B1 publication Critical patent/EP2681360B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0006—Driving arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/06—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for non-continuously-operating mills or for single stands
    • 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
    • D21G1/0013—Driving arrangements for controlled deflection rolls
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
    • D21G1/0226—Bearings

Definitions

  • the invention relates to a roller assembly comprising a roller comprising an axle or shaft mounted on a bearing, with a roller body forming the working circumference of the roller, which is rotatable about an axis of rotation, and with an electromotive direct drive whose rotor and its stator are in Rich - Are arranged rotation of the axis between the bearing point and the roller body, and a mounting method for such a roller.
  • Such a roller arrangement is known from DE 103 39 733 A1.
  • the rotor of the electromotive direct drive is firmly connected to a roll neck which is offset from the working circumference of the roller.
  • the rotor of the annular gap leaving a stator of the electromotive direct drive is provided in a motor housing, which is supported by means of its own housing bearing on the axis of rotation of this roller defining shaft.
  • a torque support connected to a machine frame is provided, which is designed to avoid mechanical over-determination as an elastic element.
  • the installation of such a roller assembly is quite significant problems.
  • the rotor comprises an arrangement of strong permanent magnets. Because of this act strong magnetic radial forces between the stator and the rotor when joining, trying to bring the stator and rotor into abutment. However, this is to be avoided at all costs, as stators and rotors touching one another due to the attractive forces can be damaged or destroyed here. In addition, stators and rotors once brought into abutment can no longer be manually separated due to the high attraction forces.
  • the invention is therefore based on the object to provide a respect to these disadvantages improved roller assembly and an improved assembly method. This object is achieved by the reproduced in claim 1 roller assembly and by the reproduced in claim 10 method.
  • stator of the electromotive direct drive which is also referred to as "torque motor”
  • stator motor is divided into stator segments in at least one plane parallel or inclined to the axis of rotation
  • Stator is divided into the stator segments, not necessarily have to be parallel to the axis of rotation, but may also be aligned differently, provided that a division takes place in the sense of separation of the otherwise closed stator ring.
  • the roller in the roller arrangement according to the invention for setting up the bearing, the roller can be completely installed and stored in a bearing device before it comes to a joining operation of the rotor connected to the roller body and the stator.
  • bearing device is understood to mean a device of the roller arrangement which rotates the roller body relative to the roller axis
  • the bearing device then comprises, for example, a bearing bell resting on the axle which receives a pivot bearing supporting an extension of the roller body forming the working circumference of the roller ,
  • bearing device means a device with which the axis or shaft of the roller is mounted.
  • the bearing device is a device with which the shaft of the roller is mounted.
  • stator elements can be swiveled away from the rotor as far as possible during the erection of the roll support, or, if necessary, there can be no magnetic forces negatively influencing the setup process of the roller bearing between the rotor and the stator segments. Only when the device for mounting the roller has been completed can the stator segments be pivoted in a controlled manner about the hinge axes in order to be locked in their position leaving the desired annular gap to the rotor.
  • stator segments In principle, it is also conceivable to take the hinge-joint bearing of the stator segments on an external component separate from the roller arrangement. However, in order to reduce positioning uncertainties and the number of components required, it is preferable to support the stator segments on the bearing device.
  • the hinge axes are arranged such that the weight acts in the direction of moving toward one another from the first, hinge-hinged ends pointing, second ends of two adjacent stator segments.
  • the stator two stator segments whose first ends are in the mounting position of the roller assembly approximately perpendicular above the axis of rotation, so only one hoist is required to open or close the stator, by means of which the stator raised under pivoting about the hinge axes or lowered.
  • a part of a hinge arrangement defining a hinge axis is then preferably provided. These parts may be tabs with a bore, which are then articulated pivotably about a common axis on the bearing device.
  • hinge axes are particularly preferably formed by hinge pins, which interact in each case with the bearing device and with one of the stator segments.
  • stator segments on means for applying a hoist by means of which the stator between the open and closed to the annular stator position about the hinge axes are pivotable.
  • These means may be fixedly arranged with the stator segments of the distance from the respective associated hinge axis eyes, in which, for example, hoisting ropes of a ceiling crane can be hung.
  • the roller assembly according to the invention may comprise any desired roller for processing a material web.
  • inventive design of a roller arrangement is particularly preferred in a hydraulically supported inside, in particular deflection-controlled roller, wherein the bearing of the roll shell within a bearing bell surrounding the roll axis he follows. The stator segments can then be hinged directly to this bearing bell.
  • Figure 1 shows the end provided with an electric direct drive end of a roller assembly according to the invention with assembled direct drive in a side view.
  • FIG. 2 shows the assembly step of the hinged attachment of a stator segment after the storage of the roller in a view corresponding to FIG. 1;
  • FIG. FIG. 3 shows the illustration according to FIG. 2 in a view according to FIG. 2 from the right;
  • FIG. 2 shows the assembly step of the hinged attachment of a stator segment after the storage of the roller in a view corresponding to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the illustration according to FIG. 2 in a view according to FIG. 2 from the right;
  • FIG. 5 is a Fig. 4 corresponding representation of another embodiment of a roller assembly according to the invention.
  • Fig. 6 is a Fig. 4 or 5 corresponding representation of another embodiment of a roller assembly according to the invention.
  • the roll arrangement designated as 100 in the drawing as a whole comprises a roll 1 which, in the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 to 5, is designed as a roll supported radially on the inside.
  • These rollers each comprise an axle 2, which is rotatably mounted on a pendulum bearing 3 at least on the drive side shown in the drawings.
  • the self-aligning bearing in each case forms a bearing point T for the axis 2.
  • the roller V is formed as a conventional roller.
  • Their roller body 5 ' is non-rotatably connected to a shaft 6. which, on the drive side is mounted via a pivot bearing 7 in the bearing device 4 '.
  • the pivot bearing 7 forms the bearing T.
  • the roller body 5 comprises a hollow cylinder 8, which rotatably surrounds the axle 2, leaving an annular gap 9.
  • a hollow-cylindrical projection 10 of smaller outside diameter is mounted non-rotatably on the hollow cylinder 8.
  • a pivot bearing 1 1 which is externally received by a bearing bell 12 which m it the axis 2 with the help of the spherical bearing 3 stored and also rotatably ,
  • the bearing bell 12 and the pivot bearing 1 1 form a storage device. 4
  • An electromotive direct drive 50 also referred to as a "torque motor” is provided in the direction of the axis of rotation D of the roller arrangement between the rotary bearing 11 and the roller body 5 forming the working circumference of the roller, comprising a rotor 13 arranged in a rotationally fixed manner on the outer circumference of the extension 10 Radially, the rotor 13 is surrounded by an annular gap 14 surrounded by a stator 15, which has a coil arrangement.
  • the bearing bell 12 is missing for pivotal mounting on the axis 2
  • a pivot bearing 16 is provided, via which the hollow cylinder 8 is supported directly on the axis 2.
  • the axle 2 is in turn supported by a pendulum bearing 3 in a bearing device 4 ".
  • the rotor 13 of the electromotive direct drive 50 is rotatably mounted on the shaft 6 of the roller V, in the direction of the axis of rotation D between the pivot bearing 7 and the roller body 5 '.
  • stator segments 17 thus obtained, of which only one is shown in FIGS. 1 to 3 for reasons of clarity, each comprise, in a first end region 23, a hinge part 18 which is mounted on a hinge pin
  • the hinge pin 1 9 of a hinge assembly 24 thus formed defines a hinge axis S about which the stator segment 1 7 between a closed, the stator annularly joining position in which the plane E is approximately vertical (s. 1), and an open mounting position in which the plane E is approximately horizontal, can be pivoted, in which position both are n second ends 22 of the stator segments 17 spaced from each other.
  • a separate hinge pin 1 9 is provided for each stator segment 17, a separate hinge pin 1 9 is provided. It is provided in the mounting position of the roller assembly almost perpendicularly above the axis of rotation D, so that the stator segments 17 are pivoted solely by the weight of their mounting position to its closed position, as illustrated by the arrows P in Fig. 3. For pivoting the stator segments 17 between the closed operating position and the open mounting position then only a simple hoist is necessary, which may be formed for example by the cable 20 of a crane, not shown in the drawing.
  • an eye 21 is provided approximately in the 90 ° position of the stator segment.
  • the hinge pins 19 are fixedly connected to the bearing bell 12 in the embodiment shown in Fig. 1 to 4. Since these are missing in the other two exemplary embodiments illustrated in FIGS. 5 and 6, the hinge pins are preferably attached directly to the bearing devices 4 ', 4 ".
  • roller assembly with an electromotive direct drive 50 with a rotor 13 and a stator 15 comprising a roller assembly 100 comprising a roller 1, 1 'rotatable about a rotation axis D can be carried out in the following manner:
  • the rotor 13 is attached to a about the axis of rotation of the roller 1, 1 'rotatable part of the roller assembly.
  • the bearing of the axle 2 of the roller in a bearing device 4 " in an externally mounted roller, the bearing of the roller body 5 in a bearing device 4 on an axis or in a conventional roller, the bearing of the shaft 6 in a bearing device 4th ' set up.
  • stator segments 17, 17 ' are mounted, which are provided for mounting by means of a hoist 20 and hingedly connected indirectly via the bearing bell 12 or directly to the bearing device 4, 4', 4 "and by operating the hoist 20 into the rotor 13 surrounding and an annular gap 40 are moved to this left-over position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Bei einer Walzenanordnung (100) mit einer Walze (1, 1'), die eine an einer Lagerstelle (T) gelagerte Achse (2) oder Welle (6) umfasst, mit einem den Arbeitsumfang der Walze (1, 1') bildenden Walzenkörper (5, 5'), der um eine Drehachse (D) rotierbar ist, und mit einem elektromotorischen Direktantrieb (50), dessen Rotor (13) und dessen Stator (15) in Richtung der Drehachse (D) zwischen der Lagerstelle (T) und dem Walzenkörper (5, 5') angeordnet sind, ist der Stator (15) in mindestens einer zur Drehachse (D) parallelen oder schrägen Ebene (E) in Statorsegmente (17) geteilt, und die Statorsegmente sind (17) mit jeweils einem ersten Ende und etwa parallel zur Drehachse (D) verlaufende Scharnierachsen (S) verschwenkbar gelagert.

Description

Walzenanordnung mit elektromotorischem Direktantrieb
und Montageverfahren
Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung, mit einer Walze, die eine an einer Lagerstelle gelagerte Achse oder Welle umfasst, mit einem den Arbeitsumfang der Walze bildenden Walzenkörper, der um eine Drehachse rotierbar ist, und mit einem elektromotorischen Direktantrieb, dessen Rotor und dessen Stator in Rich- tung der Drehachse zwischen der Lagerstelle und dem Walzenkörper angeordnet sind, sowie ein Montageverfahren für eine derartige Walze.
Eine derartige Walzenanordnung ist aus der DE 103 39 733 A1 bekannt. Bei dieser ist der Rotor des elektromotorischen Direktantriebs fest m it einem zum Ar- beitsumfang der Walze abgesetzten Walzenzapfen verbunden. Der zu dem Rotor einen Ringspalt belassende Stator des elektromotorischen Direktantriebs ist in einem Motorgehäuse vorgesehen, welches mit Hilfe eines eigenen Gehäuselagers auf der die Drehachse dieser Walze definierenden Welle gelagert ist. Zur Aufnahme von Reaktionskräften ist eine mit einem Maschinengestell verbundene Dreh- momentstütze vorgesehen, die zur Vermeidung von mechanischen Überbestimmungen als elastisches Element ausgebildet ist.
Bereits bei dieser Ausgestaltung des Direktantriebs mit separater Lagerung des Motorgehäuses auf der Walzenwelle, insbesondere jedoch wenn die Lagerung des Stators ohne die separate Lagerung fest am Maschinengestell oder am Maschinenbett erfolgt und damit eine separat ausgebildete Drehmomentstütze überflüssig wird, bereitet die Montage einer derartigen Walzenanordnung ganz erhebliche Probleme. Denn üblicherweise umfasst der Rotor eine Anordnung starker Permanentmagnete. Aufgrund dieser wirken zwischen dem Stator und dem Rotor beim Fügen starke magnetische Radialkräfte, die versuchen, Stator und Rotor in Anlage zu bringen. Dies ist jedoch unbedingt zu vermeiden, da aufgrund der Anziehungskräfte aneinander anschlagende Statoren und Rotoren hierbei beschädigt oder zerstört werden können. Zudem lassen sich einmal in Anlage miteinander gebrachte Statoren und Rotoren aufgrund der hohen Anziehungskräfte nicht mehr manuell voneinander trennen.
Es ist daher beispielsweise von elektromotorischen Direktantrieben, die auch als „Torquemotoren" bezeichnet werden und als Einbaukit erhältlich sind, bekannt, Rotor und Stator über Bügel miteinander zu verbinden, die während des Transports und der Montage die Konzentrizität und damit das Belassen des Ringspalts zwischen Rotor und Stator sicherstellen. Darüber hinaus ist es von Einbau- Torquemotorentyp 1 FW6 der Firma Siemens AG, die auch als Walzenantriebe vorgesehen sind, bekannt, den Ringraum zwischen Stator und Rotor mit einer Dis- tanzfolie auszufüllen, die nach erfolgter Montage und richtiger Zentrierung von Rotor und Stator entfernt werden kann.
Insbesondere aufgrund der im Falle einer Walzenanordnung mit elektromotorischem Direktantrieb regelmäßig herrschenden beengten Platzverhältnisse ist es oft nicht möglich, die Zentrierbügel oder die Distanzfolie nach der Montage von Rotor und Stator zu entfernen. Es müssten also Stator und Rotor exakt positioniert werden, bevor der Fügevorgang stattfindet. Dies ist jedoch nicht möglich, wenn zur Lagerung von Stator und Rotor das Lagerungssystem umfassend die Walze und eine ihrer Lagerstellen, die sich insbesondere im Maschinengestell oder Ma- schinenbett befinden kann, dienen soll. Denn eine Lagerung der Walze in radialer Richtung wird erst mit dem vollständigen Fügen sicher bewirkt, wenn nicht aufwendige Maßnahmen zur Lagerung der Walze bereits während des Fügevorganges vorgenommen werden sollen. Darüber hinaus kann ein zusammen mit dem Rotor montierter Stator - abhängig von der Walzenkonstruktion - der Montage weiterer Bauteile, beispielsweise solcher der Walzenlagerung und von Gebersystemen des elektromotorischen Direktantriebs, hinderlich sein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich dieser Nachteile verbesserte Walzenanordnung und ein verbessertes Montageverfahren zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Walzenanordnung und durch das in Anspruch 10 wiedergegebene Verfahren gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Walzenanordnung ist der Stator des elektromotorischen Direktantriebs, der auch als„Torquemotor" bezeichnet wird, in mindestens einer zur Drehachse parallelen oder schrägen Ebene in Statorsegmente geteilt. Mit„zur Drehachse schrägen Ebene" ist gemeint, dass die Ebenen, in welcher der Stator in die Statorsegmente geteilt ist, nicht zwangsläufig parallel zur Drehachse verlaufen müssen, sondern auch davon abweichend ausgerichtet sein können, sofern eine Teilung im Sinne der Trennung des ansonsten geschlossenen Stator- rings erfolgt.
Aufgrund dieser Maßnahme kann bei der erfindungsgemäßen Walzenanordnung zur Einrichtung der Lagerung die Walze vollständig in eine Lagereinrichtung eingebaut und gelagert werden, bevor es zu einem Fügevorgang von dem mit dem Walzenkörper verbundenen Rotor und dem Stator kommt.
Unter „Lagereinrichtung" ist bei außengelagerten Walzen eine Einrichtung der Walzenanordnung zu verstehen, die den Walzenkörper zur Walzenachse drehlagert. Die Lagereinrichtung umfasst dann beispielsweise eine auf der Achse ruhen- de Lagerglocke, die ein einen Fortsatz des den Arbeitsumfang der Walze bildenden Walzenkörpers lagerndes Drehlager aufnimmt.
Bei einer innengelagerten Walze meint„Lagereinrichtung" eine Einrichtung, mit welcher die Achse oder Welle der Walze gelagert ist. Bei einer konventionellen Walze ist die Lagereinrichtung eine Einrichtung, mit welcher die Welle der Walze gelagert ist. Der Fügevorgang von dem mit dem Walzenkörper verbundenen Rotor und dem Stator erfolgt vielmehr erst nach der vollständigen Einrichtung der Lagerung der Walze, indem die einzelnen Statorsegmente um den Rotor herum zu dem geschlossenen Stator wieder zusammengefügt werden. Um zu vermeiden, dass einzelne Statorsegmente durch starke magnetische Anziehungskräfte mit dem Rotor in Berührung gelangen können, sind die Statorsegmente m it jeweils einem ersten Ende um etwa parallel zur Drehachse der Walze verlaufende Scharnierachsen verschwenkbar gelagert. Aufgrund dieser Maßnahme können die einzelnen Statorelemente während des Errichtens der Walzenlage- rung soweit von dem Rotor fortgeschwenkt oder im Bedarfsfalle abgenommen werden, dass zwischen dem Rotor und den Statorsegmenten keine den Einrichtungsvorgang der Lagerung der Walze negativ beeinflussende magnetischen Kräfte herrschen. Erst dann, wenn die Einrichtung der Lagerung der Walze abgeschlossen ist, können die Statorsegmente kontrolliert um die Scharnierachsen ver- schwenkt werden, um in ihrer, den gewünschten Ringspalt zum Rotor belassenden Position arretiert zu werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, die scharniergelenkige Lagerung der Statorsegmente auch an einem externen, von der Walzenanordnung separaten Bauteil vorzu- nehmen. Um jedoch Positionierunsicherheiten und die Anzahl der erforderlichen Bauteile zu reduzieren, ist es bevorzugt, die Statorsegmente an der Lagereinrichtung zu lagern.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wal- zenanordnung sind die Scharnierachsen derart angeordnet, dass die Gewichtskraft im Sinne eines Aufeinanderzubewegens der von den ersten, scharniergelenkig befestigten Enden fort weisenden, zweiten Enden zweier benachbarter Statorsegmente wirkt. Umfasst, wie bevorzugt, der Stator zwei Statorsegmente, deren ersten Enden sich in der Montagestellung der Walzenanordnung etwa senkrecht oberhalb der Drehachse befinden, so ist zum Öffnen bzw. Schließen des Stators lediglich ein Hebezeug erforderlich, mittels welchem die Statorelemente unter Verschwenken um die Scharnierachsen angehoben bzw. abgesenkt werden.
An jedem ersten Ende der Statorsegmente ist dann vorzugsweise ein Teil einer eine Scharnierachse definierenden Scharnieranordnung vorgesehen. Bei diesen Teilen kann es sich um Laschen m it einer Bohrung handeln, die dann um eine gemeinsame Achse verschwenkbar an der Lagereinrichtung angelenkt sind.
Oder es sind zwei separate Scharnierachsen mit den betragsmäßig gleichen, jedoch gegensinnig horizontalen Abständen von der Senkrechten zur Drehachse vorgesehen, wodurch die Montierbarkeit der Statorsegmente erleichtert ist, da die- se nacheinander mit jeweils einer eigenen Scharnierachse gekoppelt werden können.
Besonders bevorzugt sind die Scharnierachsen von Scharnierbolzen gebildet, die jeweils m it der Lagereinrichtung und mit einem der Statorsegmente zusammen- wirken.
Besonders bevorzugt weisen die Statorsegmente Mittel zum Ansetzen eines Hebezeugs auf, mittels welchem die Statorelemente zwischen der geöffneten und der zu dem ringförmigen Stator geschlossenen Stellung um die Scharnierachsen verschwenkbar sind. Bei diesen Mitteln kann es sich um fest mit den Statorsegmenten des Abstands von der jeweils zugehörigen Scharnierachse angeordnete Augen handeln, in welche beispielsweise Hebeseile eines Deckenkrans eingehängt werden können. Die erfindungsgemäße Walzenanordnung kann eine beliebige Walze zur Bearbeitung einer Materialbahn umfassen. Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Ausbildung einer Walzenanordnung jedoch bei einer hydraulisch innen abgestützten, insbesondere durchbiegegesteuerten Walze, bei welcher die Lagerung des Walzenmantels innerhalb einer die Walzenachse umgebenden Lagerglocke erfolgt. Die Statorsegmente können dann direkt mit dieser Lagerglocke scharniergelenkig verbunden werden.
In der Zeichnung sind - schematisch - Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Walzenanordnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 das mit einem elektrischen Direktantrieb versehene Ende einer erfindungsgemäßen Walzenanordnung bei zusammengefügtem Direktantrieb in einer Seitenansicht;
Fig. 2 den Montageschritt des scharniergelenkigen Anbringens eines Statorsegments nach Einrichtung der Lagerung der Walze in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht; Fig. 3 die Darstellung gemäß Fig. 2 in einer Ansicht gemäß Fig. 2 von rechts;
Fig. 4 - rein schematisch und ausschnittsweise - einen Längsschnitt durch die
Walzenanordnung gemäß Fig. 1 ; Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzenanordnung sowie
Fig. 6 eine Fig. 4 oder 5 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Walzenanordnung.
Die in der Zeichnung als Ganzes mit 100 bezeichnete Walzenanordnung umfasst eine Walze 1 , die bei den in Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen als hydraulisch innen abgestützte Walze ausgebildet ist. Diese Walzen umfassen jeweils eine Achse 2, die zumindest auf der in den Zeichnungen dargestellten An- triebsseite drehfest über ein Pendellager 3 gelagert ist. Das Pendellager bildet jeweils eine Lagerstelle T für die Achse 2.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Walze V als konventionelle Walze ausgebildet. Ihr Walzenkörper 5' ist drehfest mit einer Welle 6 verbun- den, welche antriebsseitig über ein Drehlager 7 in der Lagereinrichtung 4' gelagert ist. Hier bildet das Drehlager 7 die Lagerstelle T.
Bei den in Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemä- ßen Walzenanordnung umfasst der Walzenkörper 5 einen Hohlzylinder 8, welcher die Achse 2 unter Belassung eines Ringspalts 9 rotierbar umgibt. Antriebsseitig ist an den Hohlzylinder 8 ein hohlzylindrischer Fortsatz 10 geringeren Außendurchmessers drehfest angebracht. Bei dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walzenanordnung ragt der Fortsatz bis in ein Drehlager 1 1 hinein, welches außen von einer Lagerglocke 12 aufgenommen ist, die m it der Achse 2 mit H ilfe des Pendellagers 3 gelagert und ebenfalls drehfest ist. Die Lagerglocke 12 und das Drehlager 1 1 bilden eine Lagereinrichtung 4.
In Richtung der Drehachse D der Walzenanordnung zwischen dem Drehlager 1 1 und dem den Arbeitsumfang der Walze bildenden Walzenkörper 5 ist ein elektromotorischer Direktantrieb 50, auch„Torquemotor" bezeichnet, vorgesehen. Er umfasst einen auf dem Außenumfang des Fortsatzes 10 drehfest angeordneten Rotor 13, welcher eine Permanentmagnetanordnung umfasst. Radial ist der Rotor 13 unter Belassung eines Ringspalts 14 von einem Stator 15 umgeben, welcher eine Spulenanordnung aufweist.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel fehlt die Lagerglocke 12. Zur Drehlagerung auf der Achse 2 ist ein Drehlager 16 vorgesehen, über welches sich der Hohlzylinder 8 direkt auf der Achse 2 abstützt. Die Achse 2 ist wiederum über ein Pendellager 3 in einer Lagereinrichtung 4" gelagert.
In Richtung der Drehachse D zwischen dem Pendellager 3 und dem Drehlager 16 ist der elektromotorische Direktantrieb 50 angeordnet. Dessen Rotor 13 ist an dem Fortsatz 10 vorgesehen. Der Stator 15 ist direkt mit der Lagereinrichtung 4" drehfest verbunden. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 13 des elektromotorischen Direktantriebs 50 auf der Welle 6 der Walze V drehfest angeordnet, und zwar in Richtung der Drehachse D zwischen dem Drehlager 7 und dem Walzenkörper 5'.
Damit die Lagerung der Walzen 1 , 1 ' in den Lagereinrichtungen 4, 4', 4" vollständig eingerichtet werden kann, bevor der Stator 15 unter Belassung des Ringspalts 14 um den Rotor 13 herum angeordnet werden kann, ist der Stator in einer Ebene E, die parallel zur Drehachse D verläuft, zweigeteilt ausgebildet. Die beiden so erhaltenen Statorsegmente 17, von denen in den Fig. 1 bis 3 aus Gründen der Übersicht lediglich eins dargestellt ist, umfassen jeweils in einem ersten Endbereich 23 ein Scharnierteil 18, welches auf einen Scharnierbolzen 19 aufgeschoben werden kann. Die Scharnierbolzen 1 9 einer so gebildeten Scharnieranordnung 24 definiert eine Scharnierachse S, um welches das Statorsegment 1 7 zwischen ei- ner geschlossenen, den Stator ringförmig zusammenfügenden Position, in welcher die Ebene E etwa vertikal verläuft (s. Fig. 1 ), und einer geöffneten Montageposition, in welcher die Ebene E etwa horizontal verläuft, verschwenkt werden kann. In dieser Position sind die beiden zweiten Enden 22 der Statorsegmente 17 voneinander beabstandet.
Für jedes Statorsegment 17 ist ein eigener Scharnierbolzen 1 9 vorgesehen. Er ist in der Montageposition der Walzenanordnung nahezu senkrecht oberhalb der Drehachse D vorgesehen, damit die Statorsegmente 17 allein durch die Gewichtskraft von ihrer Montageposition in ihre geschlossene Position verschwenkt wer- den, wie dies anhand der Pfeile P in Fig. 3 verdeutlicht ist. Zum Verschwenken der Statorsegmente 17 zwischen der geschlossenen Betriebsstellung und der geöffneten Montagestellung ist dann lediglich ein einfaches Hebezeug notwendig, welches beispielsweise durch den Seilzug 20 eines in der Zeichnung nicht dargestellten Krans ausgebildet sein kann.
Zum Ankoppeln des Seilzugs ist etwa in der 90° Position des Statorsegments ein Auge 21 vorgesehen. Die Scharnierbolzen 19 sind bei dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel fest mit der Lagerglocke 12 verbunden. Da diese in den beiden weiteren, in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen fehlt, wird man bei diesen die Scharnierbolzen vorzugsweise direkt an den Lagereinrichtungen 4', 4" anbrin- gen.
Die Montage einer Walzenanordnung mit einem elektromotorischen Direktantrieb 50 mit einem Rotor 13 und einem Stator 15 umfassenden Walzenanordnung 100, die eine um eine Drehachse D drehbare Walze 1 , 1 ' umfasst, kann in der folgen- den Weise durchgeführt werden:
- Zunächst wird der Rotor 13 an einem um die Drehachse der Walze 1 , 1 ' drehbaren Teil der Walzenanordnung angebracht. - Hiernach wird bei einer innengelagerten Walze die Lagerung der Achse 2 der Walze in einer Lagereinrichtung 4", bei einer außengelagerten Walze die Lagerung des Walzenkörpers 5 in einer Lagereinrichtung 4 auf einer Achse oder bei einer konventionellen Walze die Lagerung der Welle 6 in einer Lagereinrichtung 4' eingerichtet.
- Schließlich werden die Statorsegmente 17, 17' montiert, die zur Montage mit Hilfe eines Hebezeugs 20 bereitgestellt und scharniergelenkig mittelbar über die Lagerglocke 12 oder unmittelbar mit der Lagereinrichtung 4, 4', 4" verbunden und durch Betätigung des Hebezeugs 20 in die den Rotor 13 umgebende und einen Ringspalt 40 zu diesem belassende Position verlagert werden.
Eine Demontage der Walzenanordnung kann dementsprechend umgekehrt erfolgen. Bezugszeichenliste:
100 Walzenanordnung
50 elektromotorischer Direktantrieb
1 , r Walze
2 Achse
3 Pendellager
4, 4', 4" Lagereinrichtung
5, 5' Walzenkörper
6 Welle
7 Drehlager
8 Hohlzylinder
9 Ringspalt
10 Fortsatz
1 1 Drehlager
12 Lagerglocke
13 Rotor
14 Ringspalt
15 Stator
16 Drehlager
17 Statorsegment
18 Scharnierteil
19 Scharnierbolzen
20 Seilzug
21 Auge
22 zweite Enden
23 erste Enden
24 Scharnieranordnung
D Drehachse
E Ebene
P Pfeil
S Scharnierachse
T Lagerstelle
V Senkrechte

Claims

Patentansprüche:
Walzenanordnung (100),
mit einer Walze (1 , 1 '), die eine an einer Lagerstelle (T) gelagerte Achse (2) oder Welle (6) umfasst,
mit einem den Arbeitsumfang der Walze (1 , 1 ') bildenden Walzenkörper (5, 5'), der um eine Drehachse (D) rotierbar ist,
und mit einem elektromotorischen Direktantrieb (50), dessen Rotor (13) und dessen Stator (15) in Richtung der Drehachse (D) zwischen der Lagerstelle (T) und dem Walzenkörper (5, 5') angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stator (15) in mindestens einer zur Drehachse (D) parallelen oder schrägen Ebene (E) in Statorsegmente (17) geteilt ist, und die Statorsegmente (17) mit jeweils einem ersten Ende und etwa parallel zur Drehachse (D) verlaufende Scharnierachsen (S) verschwenkbar gelagert sind.
Walzenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Statorsegmente (17) an einer Lagereinrichtung (4, 4', 4") mittelbar oder unmittelbar gelagert sind.
Walzenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnierachsen (S) derart angeordnet sind, dass die Gewichtskraft im Sinne eines Aufeinanderzubewegens der von den ersten Enden (23) fort weisenden, zweiten Enden (22) zweier benachbarter Statorsegmente (17) wirkt.
Walzenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (15) zwei Statorsegmente (17) umfasst, deren ersten Enden (23) sich in der Montagestellung der Walzenanordnung (100) etwa senkrecht oberhalb der Drehachse (D) befinden.
Walzenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem ersten Ende der Statorsegmente (17) ein Teil einer eine Scharnierachse (S) definierenden Scharnieranordnung (24) vorgesehen ist.
6. Walzenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnierachsen (S) mit den betragsmäßig gleichen, jedoch gegensinnigen horizontalen Abständen von der Senkrechten (V) zur Drehachse (D) vorgesehen sind.
7. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnierachsen (S) von Scharnierbolzen (19) gebildet sind, die jeweils mit der Lagereinrichtung (4, 4', 4") und mit einem der Statorsegmente (17) mittelbar oder unmittelbar zusammenwirken.
8. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorsegmente (17) Mittel zum Ansetzen eines Hebezeugs (20) umfassen, mittels welchen die Statorsegmente (17) zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung um die Scharnierachsen (S) verschwenkbar sind.
9. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze eine durchbiegegesteuerte Walze ist.
10. Verfahren zur Montage einer einen elektromotorischen Direktantrieb (15) mit einem Rotor (13) und einem Stator (15) umfassenden Walzenanordnung (100), die eine um eine Drehachse (D) drehbare Walze (1 , 1 ') umfasst, mit den folgenden Schritten:
Montieren des Rotors (13) an einem um die Drehachse (D) der Walze (1 , 1 ') drehbaren Teil der Walzenanordnung (100);
Einrichten der Lagerung der Achse (2) der Walze (1 , 1 ') an einer Lagereinrichtung (4") bei einer innengelagerten Walze, Einrichten der Lagerung des Walzenkörpers (5) in einer Lagereinrichtung (4) bei einer außengelagerten Walze oder Einrichten der Lagerung der Welle (6) der Walze in einer Lagereinrichtung (4') bei einer konventionellen Walze. Montieren der Statorsegmente (17) eines in mindestens einer parallel oder schräg zur Drehachse (D) verlaufenden Ebene (E) in mindestens zwei Statorsegmente (17) geteilten Stators (15).
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