Es ist bekannt, schwere und breite Walzen von Papiermaschinen in zwei Lagern, die im Bereich der Enden der Walze angeordnet sind, drehbar zu arretieren. Diese Lager werden durch Lagerböcke, also Stützen, auf dem Boden beabstandet zu diesem gehalten. An einem freien Ende der Walze ist eine Antriebsvorrichtung, üblicherweise ein Elektromotor, vorgesehen. Aufgrund der hohen Gewichtskraft-und der mechanischen Belastung im Betriebszustand erfährt die Walze eine mitunter erhebliche Durchbiegung. Die sich ergebende Biegelinie der Walze verläuft durch die beiden Mittelpunkte der Lager und ist parabolisch ausgebildet, so dass die beiden freien Enden der Walze aus der theoretischen Mittellage, die mit der Achse der Walze übereinstimmt, nach oben ausgelenkt ist.

Um nunmehr die Walze antreiben zu können, ist der Elektromotor auf einem freien Ende der Walze angebracht und ist trieblich mit dieser verbunden, so dass durch den Elektromotor die Walze angetrieben wird. Die Durchbiegung der Walze ist für die beiden Lager des Elektromotors mechanisch nicht relevant, denn der Elektromotor vollzieht die Auslenkung der Biegelinie der Walze vollständig mit, so dass mechanische Belastungen auf die Lager des Elektromotors nicht einwirken. Die

mechanischen Belastungen werden vielmehr vollständig von den Lagern, die im Lagerbock angebracht sind, aufgenommen.

Als nachteilig bei diesem Stand der Technik hat es sich herausgestellt, dass sowohl die Welle als auch der Elektromotor in zwei Lagern abzustützen ist. Dies ist äußerst aufwendig und kostenintensiv, denn beispielsweise eine Papiermaschine besteht aus einer Vielzahl von Wellen bzw. Walzen. Im Übrigen ist der Abstand und somit die Einstellung dieser Wellen und Walzen der Papiermaschine zueinander exakt vorzunehmen, um einen dauerhaften und optimalen Betrieb der Papiermaschine zu gewährleisten.

Bei dem Antrieb der einzelnen Walzen ist die erhebliche Durchbiegung der Walzen zwischen den beiden Lagern zu berücksichtigen, so dass der Elektromotor separat mittels eigenen Lageranordnungen auf bzw. an den Enden der Walze abzustützen ist. Der Elektromotor vollzieht demnach die Durchbiegung der Walze mit.

Darüber hinaus weisen die Bauteile des Elektromotors keine unbegrenzte Lebensdauer auf, so dass mitunter die gesamte Papiermaschine bzw. Anlage still zu setzen ist, um einen ausgefallenen Elektromotor zu reparieren. Die Stillstandszeit der Papiermaschine verursacht jedoch hohe Produktionsausfälle, die zu vermeiden sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Abstützung einer Welle der eingangs genannten Gattung bereit zu stellen, mittels der sowohl der Antrieb als auch die vollständige Abstützung der Welle vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Welle auf mindestens einer Seite in eine Hohlwelle eingesetzt und mit dieser form-oder kraftschlüssig verbunden ist, dass das Radiallager die Hohlwelle drehbar abstützt und dass auf der Hohlwelle ein Rotor eines Elektromotors angeordnet ist, der mit einem an der Innenseite des Gehäuses angebrachten Stator zusammenwirkt.

Um die Vielzahl der anzutreibenden Wellen der Papiermaschine oder andere komplexe Anlagen abzustützen, ist es besonders vorteilhaft, wenn mehrere Gehäuse unmittelbar oder über Zwischenglieder neben-bzw. übereinander angeordnet sind

und sich gegenseitig abstützen, so dass zum einen eine modul. artige Anordnung der Gehäuse möglich. ist und zum anderen diese Anordnung der Gehäuse exakt aufeinander abgestimmt werden kann, und zwar auf die Positionierung der jeweiligen Welle, so dass die Abstände zwischen den Wellen nach den entsprechenden Vorgaben eingehalten sind. Die derart angeordnete und gestapelten sowie sich gegenseitig abstützenden Gehäuse sind folglich als Stuhlung für die gesamte Papiermaschine einsetzbar.

Zur Befestigung der übereinander bzw. nebeneinander gestapelten Gehäuse sind in die Außenwand des Gehäuses eine oder mehrere im Querschnitt trapezförmig ausgebildete Ausnehmungen eingearbeitet, und die Ausnehmungen von zwei benachbarten Gehäusen sind im gestapelten Zustand fluchtend zueinander ausgerichtet und in diese sind eine oder mehrere Stangen eingeschoben, deren Querschnitt mit dem Querschnitt der Ausnehmung korrespondiert.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Gehäuse zweiteilig ausgebildet ist, wenn in dem ersten Gehäuseteil das Radiallager angeordnet ist und wenn das erste Gehäuseteil als Stütze für den Elektromotor und die Weile ausgebildet ist, denn somit ist gewährleistet, dass die über das Radiallager übertragenen Kräfte zur Halterung der Welle von diesem auf das die Welle abstützenden ersten Gehäuseteil übertragen werden.

Um einen fehlerhaften Elektromotor reparieren zu können, ist dieser im zweiten Gehäuseteil angeordnet und über eine im zweiten Gehäuseteil vorgesehene Öffnung zugänglich, so dass durch diese Öffnung die Bauteile des Elektromotors ein-bzw. ausführbar sind.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Aufgrund der modulartigen Anordnung der Gehäuse beidseits der Welle ist zum einen eine exakte Ausrichtung der Wellen der Papiermaschine zueinander möglich und zum anderen kann die Papiermaschine individuell mit diesen Gehäuseteilen

aufgebaut werden, denn die benachbart angeordneten Gehäuse stützen sich gegenseitig ab und können beliebig miteinander kombiniert werden.

Darüber hinaus entfällt die Lagerung für den Elektromotor auf der Welle, da der Elektromotor über die Hohlwelle an dem einen im Gehäuse vorgesehenen Radiallager abgestützt ist. Mögliche Auslenkungen des freien Endes der Welle sind sowohl im Hinblick auf die mechanische Belastung des Radiallagers als auch auf die Funktionsweise des Elektromotors nicht vorhanden, denn der Abstand zwischen dem Stator und dem Rotor des Elektromotors ist entweder derart ausgebildet, dass die berechnete Auslenkung der Welle durch den vorgegebenen Abstand berücksichtigt ist, oder das Radiallager bzw. das Gehäuse sind zusätzlich in einem sphärisch gekrümmten Gleitlager abgestützt, durch das die Auslenkung der freien Enden der Welle ausgeglichen wird.

Die Abstützung der benachbarten Gehäuse gegeneinander sowie deren Ausrichtung und Zentrierung ist auf einfache und zeitlich begrenzte Art und Weise möglich, da lediglich die Ausnehmungen fluchtend zueinander auszurichten und anschließend die notwendigen Stangen in diese einzuführen sind.

In der Zeichnung sind zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden. Im Einzelnen zeigt : Figur 1 eine erste Ausführung einer Vorrichtung. zur Abstützung einer Welle, bestehend aus einem in einem Gehäuse angeordneten Radiallager und einer Stütze, im Querschnitt, Figur 2 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung gemäß Figur 1, Figur 3 eine Anordnung von einer Vielzahl von Vorrichtungen gemäß Figur 1, in Seitenansicht, Figur 4 die Anordnung gemäß Figur 3 auf einer schiefen Ebene,

Figur 5 das Gehäuse der Vorrichtung gemäß Figur 1 mit eingearbeiteten Führungsnuten und den eingesteckten Stangen, in Seitenansicht, Figur 6 das Gehäuse gemäß Figur 5, in Draufsicht und Figur 7 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Abstützung einer Welle, die zusätzlich durch ein sphärisch gekrümmtes Gleitlager abgestützt ist, im Schnitt.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zur Abstützung einer Welle 2 dargestellt. Die Welle 2 ist Teil einer Papiermaschine, so dass eine Vielzahl von Wellen 2 achsparallel zueinander angeordnet sind.

Die Welle 2 ist in einem Radiallager 3, das in einem Gehäuse 4 gehalten ist, mittels einer Stütze 5 am Boden 6 abgestützt.

Die Mittelachse des Radiallagers 3 ist mit der Bezugsziffer 7 und die Achse der Welle 2 ist mit der Bezugsziffer 8 versehen. Durch den Schnittpunkt der Mittelachse 7 und der Achse 8 verläuft parabolisch die Biegelinie der Welle 2.

Die Welle 2 ist in eine Hohlwelle 11 eingesetzt und mit dieser formschlüssig verbunden. Diese formschlüssige Wirkverbindung ist im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einer Passfeder 20 bewerkstelligt.

Die Hohlwelle 11 wird durch das Radiallager 3 schwimmend gehalten, so dass die Auslenkung des freien Endes der Welle 2 auf die Hohlwelle 11 übertragen ist. Die Auslenkung der Hohlwelle 11 erfolgt im wesentlichen in dem Bereich, der dem freien Ende der Welle 2 bis zur Mittelachse 7 zugeordnet ist.

Mit der Hohlwelle 11 ist ein Elektromotor 12 trieblich derart verbunden, dass der Rotor 13 des Elektromotors 12 fest auf der Außenmantelfläche der Hohlwelle 11 befestigt ist. Der Rotor 13 wirkt mit einem Stator 14, der auf der Innenseite des Gehäuses 4 angebracht ist, zusammen. Des weiteren sind die seitlichen Wicklungen 15 des Elektromotors 12 dargestellt.

Das. Gehäuse 4 besteht aus einem ersten Gehäuseteil 16, durch das das Radiallager 3 gehalten ist und einem zweiten Gehäuseteil 17, das den Elektromotor 12 aufnimmt.

Beide Gehäuseteile 16 und 17 sind über eine Schraubverbindung lösbar miteinander verbunden.

In dem zweiten Gehäuseteil 17, das im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist, ist eine im Bereich des freien Endes der Welle 2 vorgesehene Austrittsöffnung 18 vorgesehen, die mittels eines Deckel 19 im Betriebszustand verschlossen ist. In den Außenumfang des zweiten Gehäuseteiles 17 sind umlaufende Kühlrippen 21 eingearbeitet, die durch eine Kühlflüssigkeit geleitet sind, so dass die Wärme des Elektromotors 12 optimal nach Außen abgeführt wird.

Mit dem ersten Gehäuseteil 16 ist ein Gehäusemantel 22 lösbar verbunden, der das zweite Gehäuseteil teilweise oder vollständig umschließt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist die, dass das Radiallager 3 auf beiden Seiten der Welle 2 über das erste Gehäuseteil 16 und der Stütze 5 am Boden 6 gehalten ist. Aufgrund der hohen Gewichtskraft der Welle 2 und der mechanischen Belastung während des Betriebs der Papiermaschine erfolgt eine Durchbiegung der Welle 2, die parabolisch in Richtung des Bodens 6 und durch die beiden Schnittpunkte der Mittelachse 7 und der Achse 8 verläuft, so dass die freien Enden der Welle 2 aus der theoretischen Mittellage beidseits angehoben sind.

Über das Radiallager 3 und die Hohlwelle 11 ist der Elektromotor 12 abgestützt, so dass dieser schwimmend von dem Radiallager 3 gehalten ist. Die Durchbiegung des freien Endes der Welle 2 wird vor der Montage des Elektromotors 12 derart berücksichtigt, dass der im vormontierten Zustand vorhandene Luftspalt zwischen dem Rotor 13 und dem Stator 14 groß genug bemessen ist, so dass die Auslenkung der Welle 2 von dem vorhandenen Luftspalt aufgenommen wird. Die Durchbiegung und damit die Auslenkung der Welle 2 kann vorab exakt berechnet werden, so das, s aufgrund der bekannten Geometrie des Elektromotors 12 in bezug auf die Anbringung auf der Hohlwelle 11 und dem Abstand zu der Mittelachse 7 des Wälzlagers 3 derart berücksichtigt ist, dass im Betriebszustand der Papiermaschine, also der Rotation der Welle 2,. der Luftspalt zwischen Rotor 13 und Stator 14 dem

zumindest im Bereich der Auslenkung ursprünglichen vorzusehenden optimalen Abstand entspricht.

In den Figuren 3 und 4 ist schematisch dargestellt, wie eine Vielzahl von Gehäusen 2 nebeneinander und übereinander angeordnet, also gestapelt, sind, so dass ein modularer Aufbau der Gehäuse 4 gegeben ist. Die Außenkontur des ersten Gehäuseteils 16 bzw. des Gehäusemantels 22 ist gemäß Figur 3 siebeneckig und gemäß Figur 4 viereckig bzw. sechseckig für die vom Boden 6 beabstandeten Gehäuse 4. Die Gehäuse 4 stützen sich somit gegenseitig ab, so dass, da diese Anordnung auf beiden Seiten der Welle 2 vorgesehen ist, die Welle 2 insgesamt abgestützt ist. Vor allem bei der viereckigen Außenkontur der Gehäuse ist eine optimale horizontale Ausrichtung und Positionierung möglich.

Falls nunmehr ein die Welle 2 antreibender Elektromotor 12 reparaturbedürftig ist, kann der auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehene Elektromotor 12 den Antrieb der Welle 2 übernehmen, so dass die Papiermaschine insgesamt nicht still zusetzen ist, sondern ungestört den Weiterbetrieb beibehalten kann.

Zu Reparaturzwecken wird bei dem fehlerhaften Elektromotor 12 der Deckel 19, der die Austrittsöffnung 18 des zweiten Gehäuseteils 17 verschließt, entfernt, so dass beispielsweise der Stator 14 aus dem Gehäuse 4 entnommen und ersetzt werden kann, ohne dass die Papiermaschine vollständig abzubauen ist, denn der Verbund von sich gegenseitig abstützenden Gehäuse 4 bleibt unverändert vorhanden.

Aus den Figuren 5 und 6 ist zu entnehmen, wie zwei benachbarte Gehäuse 4 exakt fluchtend zueinander sowohl seitlich als auch übereinander ausgerichtet und befestigt werden. Zu diesem Zweck ist in den Außenumfang des ersten Gehäuseteils 16 bzw. in den Gehäusemantel 22 eine oder mehrere Ausnehmungen 23 eingearbeitet, die in ihrem Querschnitt trapezförmig ausgebildet sind. Sind zwei Gehäuse 4, wie dies in Figur 5 gezeigt ist, miteinander zu verbinden, so sind die Ausnehmungen 23 von den zwei benachbarten Gehäusen 4 fluchtend zueinander auszurichten. In eine derart vollständig geschlossene Ausnehmung 23 ist eine Stange 24 einführbar, die an den Innenseiten der Ausnehmungen 23 anliegt. Der Querschnitt der Stange 24 korrespondiert mit dem Querschnitt der Ausnehmungen 23, so dass die Außenseite der Stange 24 an der Innenseite der Ausnehmungen 23 anliegt. Aufgrund der trapezförmigen Ausbildung der Ausnehmungen 23 zentriert die Stange 24 die beiden benachbarten Gehäuseteile 16 zueinander.

Aus Figur 6 ist ersichtlich, dass die in das Gehäuse 4 eingearbeiteten Ausnehmungen 23 senkrecht zueinander verlaufen, so dass in jede horizontale und vertikale Bewegungsrichtung eine Befestigungsmöglichkeit durch das Einführen von Stangen 24 gegeben ist. Die Stangen 24 können über die gesamte Länge der Ausnehmungen 23 eingeführt sein oder lediglich teilweise.

Mittels dieser Befestigungsmethode ist eine exakte Positionierung der Gehäuse 4 zueinander möglich, so dass die Ausrichtungen der Wellen 2 der Papiermaschine ebenso positionsgenau erfolgt. Darüber hinaus handelt es sich bei der gestapelten Anordnung von Gehäusen 4 um eine unbewegliche, aber lösbare Verbindung, die nämlich durch Herausziehen der Stangen 24 aus den jeweiligen Ausnehmungen 23 voneinander getrennt werden können. Eine solche gestapelte Anordnung von Gehäusen 4 kann beispielsweise auch auf eine schiefe Ebene, wie dies in Figur 4 gezeigt ist, aufgebaut werden.

Die Außenkontur insbesondere des Gehäuseteiles 16 ist mehreckig, und zwar in Abhängigkeit von dem jeweiligen Einsatzzweck bzw. der Arretierungsmöglichkeiten zwischen benachbarten Gehäusen 4. Die Gehäuse 4 können auch über Zwischenglieder miteinander befestigt werden, so dass der Verbund der Gehäuse 4 zusammen mit den möglichen Zwischengliedern als Stütze 5 dienen.

In Figur 7 ist die Vorrichtung 1 dargestellt, die nunmehr zusätzlich durch ein sphärisch gekrümmtes Gleitlager 32 gehalten ist, so dass die Durchbiegung des freien Endes der Welle 2 aufgrund der Bewegungsmöglichkeit des sphärischen Gleitlagers 32 aufgenommen wird. Daher ist es nicht mehr erforderlich, dass ein Luftspalt zwischen dem Rotor 13 und dem Stator 14 des Elektromotors 12 derart groß bemessen wird, dass die Durchbiegung des freien Endes der Welle 2 berücksichtigt ist. Vielmehr wird die Biegelinie der Welle 2 in dem sphärisch gekrümmten Gleitlager 32 aufgenommen.

In Figur 7 sind zwei verschiedene Ausführungsvarianten des Gleitlagers 32 dargestellt. Hierzu im einzelnen : In der unteren Hälfte der Figur 7 ist der Außenring 31 des Radiallagers 3 sphärisch gekrümmt. Die den Außenring 31 abstützende Wand des Gehäuses 4 korrespondiert mit der sphärischen Krümmung des Außenringes 31, so dass das Radiallager 3 in dem sphärisch gekrümmten Gleitlager 32 angeordnet ist.

Als weitere Möglichkeit kann vorgesehen werden, dass das sphärische Gleitlager 32 an dem Außenumfang des Gehäuses 4 angeordnet ist, wie dies in der oberen Hälfte der Figur 7 dargestellt ist. Zu diesem Zweck besteht das Gehäuse 4 aus zwei zusätzlichen Ringen 35 und 36, die im Bereich des zweiten Gehäuseteils 17 miteinander verbunden sind. Das zweite Gehäuseteil 17 weist eine konische Außenmantelfläche 33 auf, die sich in Richtung der Welle 2 verjüngt. Der erste Ring 35 hat eine damit korrespondierende Innenmantelfläche 34, so dass das zweite Gehäuseteil 17 und der erste Ring 35 ineinander geschoben werden können, so dass das zweite Gehäuseteil 17 aus dem feststehenden Ring 35 herausnehmbar ist.

Die Außenmantelfläche des ersten Ringes 35 ist sphärisch gekrümmt, so dass der zweite Ring 36, der aus zwei Hälften besteht, jeweils seitlich auf den ersten Ring 35 aufgeschoben werden kann. Somit ist das Gleitlager 32 gebildet, denn die beiden Ringhälften werden in den Eckbereichen, die nicht dargestellt sind, miteinander verschraubt.

Unabhängig davon, ob das Gleitlager 32 unmittelbar dem Radiallager 3 oder der Außenmantelfläche des Gehäuses 4 zugeordnet ist, nimmt dieses die Durchbiegung der freien Ende der Welle 2 derart auf, dass eine relative Verschiebung zwischen dem Außenring 31 des Radiallagers 3 gegenüber dem Gehäuse 4 oder innerhalb der beiden Ringe 35 und 36 gegeben ist. Die Durchbiegung der freien Enden der Welle 2 wird somit in den Bereich des Elektromotores 12 nicht übertragen. Folglich bleibt der Luftspalt zwischen dem Rotor 13 und dem Stator 14 über deren gesamte Längsachse konstant.