Vorrichtung zum axialen Führen von Drehrohren und Drehtrommeln Drehrohre und Drehtrommeln, z. B. Drehöfen, sind vielfach um einige Grade gegenüber der Horizontalen geneigt. Zufolge dieser geneigten Verlagerung entsteht zwangsweise ein Axialfchub, bedingt durch die Schwer kraftwirkung auf die Drehrohre bzw.
Drehtrommeln, durch die Verlagerung des Füllgewichts in Zusammen wirkung mit der kaum messbaren Durchbiegung sowie der unterschiedlichen Wärmeausdehnung und sonstigen nicht genau zu ermittelnden Bewegungen. Hierdurch werden Impulse ausgelöst, die eine dauernd wechselnde Axialverschiebung des Drehrohres bzw. der Drehtrom mel in die eine oder andere Richtung hervorrufen, die sich bisher immer nachteilig auf die Lagerung des Dreh rohres bzw. der Drehtromrüel auswirkte.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Führen von Drehrohren und Drehtrommeln mit mindestens einem am äusseren Rohr- bzw. Trommel umfang angebrachten Laufring, an dessen Stirnflächen Gegenrollen abrollen, die in Lagerböcken gelagert sind. Mit diesen bekannten Gegenrollen werden die Dreh rohre oder Drehtrommeln genau fixiert, wodurch eine Axialbewegung vermieden wird.
Wenn man die Impulsgebung, die den Axialschub hervorruft, zufolge Arretierung eines Laufringes mit Gegenrollen verhindert, dann läuft der zur Lagerung und zum Antrieb des Drehrohres bzw. der Trommel dienende Tragring immer auf der gleichen Stelle der Tragrollen. Dies verursacht an der Berührungsstelle von Tragring und Tragrolle einen Verschleiss, der nach längerer Betriebszeit so gross geworden ist, dass sich in der Mitte der breiteren Tragrolle eine Vertiefung bildet, die ein axiales Verschieben des Drehrohres bzw. der Trommel nicht mehr zulässt.
Will sich jetzt das Drehrohr bzw. die Trommel in axialer Richtung, bei spielsweise infolge einer übergrossen Wärmedehnung ge genüber der Tragrolle, verschieben, dann läuft der Tragring mit seinen Stirnflächen an die Innenkanten der Vertiefung an, so dass die Tragrollen mit den dazuge hörigen Lagern, Achsen und Konstruktionsteilen kurz zeitig sehr hoch beansprucht und beschädigt werden. Das bedeutet, dass die Lager ausgewechselt und die Tragrollen in Zeitabständen nachgestellt werden müssen bzw. bei erhöhtem Verschleiss ein Überdrehen der Lauf flächen erfordert.
Zum Ausgleich des Axialschubes und damit zur Vermeidung der vorbezeichneten Nachteile sind hydrau lisch gesteuerte Gegenrollen bekanntgeworden, wobei jeder Gegenrolle ein Druckkolben, ausgebildet als eigene Einheit mit Pumpe, Elektromotor und Druckeinstell- vorrichtung zugeordnet ist, wobei eine Gegenrolle, ver bunden mit einem elektrischen Widerstand durch Lager veränderungen, Änderungen des elektrischen Wider standes auslösen und dadurch auch die hydraulischen Kräfte an einem oder mehreren Druckkolben geändert werden, und zwar derart,
dass die hydraulischen Kräfte bei zunehmendem Axialschub erhöht und bei abnehmen dem Axialschub verringert werden. Eine solche hydrau lische Steuerung ist sehr kostenaufwendig und ausserdem sehr störanfällig. Ausserdem besteht bei der hydrauli schen Steuerung der Nachteil, dass diese keine gleich mässigen Rollenbelastungen zulassen, weil die hydrau lischen Kräfte laufend verändert werden.
Mit der Erfindung soll zur Lösung der Aufgabe eine einfache Vorrichtung ohne bewegliche bzw. ver stellbare Teile geschaffen werden. Insbesondere sollen die kostenaufwendigen hydraulischen oder elektrischen Steuerungen vermieden werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Stirnflächen des Lauf ringes eine Schraubenform aufweisen, die auf der einen Rohr- bzw. Trommelhälfte linksgängig und auf der ande ren Hälfte rechtsgängig ist.
Durch diese Massnahme wird zwangsweise ein Axialschub erzeugt, der aber jeder zeit zufolge der besonderen Anordnung der Laufringe beherrscht werden kann; denn die zwangläufigen Pendel bewegungen der Trommel bzw. des Drehrohres werden ohne Antriebsaggregate entsprechend dem Mass der Steigung der Schraubenfläche der Laufflächen an den Laufringen erreicht. Ausserdem wird eine gleichmässige Abnutzung der Laufflächen an den Tragringen und Tragrollen der Rohr- bzw. Trommellagerung erzielt, so dass Nachstellungen entfallen.
Die eine oder andere Gegenrolle erteilt dem Rohr bzw. der Trommel abwech selnd einen Axialschub, welcher bei schraubenförmigen Anlaufflächen das Rohr bzw. die Trommel in axialer Richtung in gleichmässigem Takt hin und her pendeln lässt. Damit ist eine grösstmögliche Gewährleistung für gleichmässige Abnutzung aller Tragrollen-Laufflächen gegeben.
Nachfolgend wird anhand der schematischen Zeich nung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstan- des beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Gesamtanordnung einer Drehtrom- mellagerung.
Fig. 2 und 3 zeigen je ein weiteres Ausführungsbei spiel für die verschiebbare Anordnung der Lagerböcke, und Fig. 4 zeigt eine Anordnung der Trommellagerung. Der bei Drehtrommeln durch um wenige Grade geneigte Verlagerung zwangsweise entstehende und durch die Schwerkraft bedingte Längsschub oder der bei horizontalen Drehtrommelverlagerungen zufolge Wärme dehnungen oder anderen Einflüssen entstehende Axial schub wird durch Festlegen eines Laufringes 1 durch ein oder beidseitig angeordnete Gegenrollen 2 und 3 aufgefangen.
Der Laufring 1 ist hierbei mit exzentrischen Ansätzen 4 und 5 versehen, die schraubenförmige Lauf flächen 6 und 7 aufweisen. Dabei sind die Laufflächen 6 und 7 entsprechend den Laufflächen der Gegenrollen 2 !und 3 konisch ausgebildet. Damit die Trommel, dem Axialschub folgend,- eine hin und her gehende Pendel bewegung ausübt, sind die schraubenförmigen Lauf flächen 6 und 7 auf der einen Trommelhälfte 7a bzw. 6a linksgängig und auf der anderen Hälfte 6b, und 7b rechtsgängig.
Zufolge dieser Anordnung sind die Lauf flächen 6 und 7 gegenüber der Längsachse des Lauf ringes 1 exzentrisch angeordnet, so dass der Abstand a zwischen den beiden Gegenrollen 2 und 3 gewahrt ist. Die Gegenrollen 2 und 3 sind in Lagerböcken 8 und 9 gelagert. Bei normaler Anordnung liegen die Gegen rollen 2 und 3 mit ihren Laufflächen fest an den Lauf ringen-Laufflächen 6 und 7 an und werden fest arre tiert.
Um Ungenauigkeiten auszugleichen, die durch Ver schleiss oder Temperatureinwirkungen entstehen und die dadurch ein ständiges Anliegen der Gegenrollen und gleichmässige Abwicklung der Laufflächen nicht immer gewährleisten, werden die Lagerböcke 8 .und 9 ver schiebbar angeordnet, wobei ein Lagerbock zweckmä- ssigerweise fest arretiert sein kann. Dabei sind die Schrauben 10 in Längsschlitzen des Fundamentrah- mens 11 geführt.
Die Verschiebbarkeit der Lagerböcke 8 und 9 wird gemäss Fig. 2 mittels Federn 12 begrenzt. Diese Federn 12 sitzen auf einem Gewindebolzen 13, der in einem Lagerstück 14 gehalten wird, und sind mit einer Scheibe 14 versehen. Die Feder 12 sorgt dafür, dass die Laufflächen der Gegenrollen 2 und 3 ständig an den Laufflächen 6 und 7 des Laufringes 1 anliegen.
Die Begrenzung der Verschiebbarkeit der Lager böcke 8 und 9 kann auch gemäss der Anordnung nach Fig. 3 vorgenommen werden. Hier sind die Lagerböcke 8 und 9 mittels einer Feder 16 verbunden, die die Lagerböcke gegeneinander zieht. Auch diese Anord nung gewährleistet, dass die Laufflächen der Gegen rollen 2 und 3 ständig an den Laufflächen 6 und 7 der Laufringe 1 anliegen. Diese elastischen Elemente 12 und 16 können auch als Vorspanneinrichtungen verwendet werden.
Zufolge der arretierten Anordnung der Lagerböcke 8 und 9 mit dem feststehenden Mass a und den drehbar befestig ten Gegenrollen 2 und 3 sowie den schraubenförmigen Laufflächen 6 und 7 am Laufring 1 wird bei jeder Trommelumdrehung eine bestimmte Pendelbewegung in Richtung des Doppelpfeiles A des Drehrohres 17 erreicht, und zwar dergestalt,
dass die Trommel 17 bei einer halben Umdrehung um das Differenzmass der Laufflächen 6 und 7 vorwärts und bei der weiteren halben Umdrehung um das Differenzmass rückwärts pendelt. Die Pendelbewegung erfolgt also ohne weitere Antriebsaggregate, nur infolge der Trommeldrehung. Das Differenzmass der Laufflächen 6 und 7 ergibt sich aus den Massen b und c der konzentrischen An sätze 4 und 5.
Zur Vermeidung des Ablaufes bzw. der Abwicklung der Gegenrollen 2 an immer der gleichen Stelle an den schraubenförmigen Laufflächen 6 und 7 des Laufringes 1 und daraus resultierend ein Zusammentreffen von immer gleichen. Stellen an den Laufring-Laufflächen 6 und 7 und den Laufflächen der Gegenrollen 2 und 3 wird ein Durchmesserverhältnis von Laufring zu Ge genrollen gewählt. Dieses ist günstigerweise 1 : 4,95 oder 1 :5,17.
Dies gilt auch für das Verhältnis zwischen den tra genden Tragringen 18 und den dazugehörigen Tragrollen 19 der Trommellagerung.
Zufolge des gewählten Durchmesserverhältnisses er folgt eine sich ständig ändernde Abwicklung der Ge- genrollen-Laufflächen auf den schraubenförmigen Lauf flächen des Laufringes, so dass sich eine gleichmässige Laufflächenbeanspruchung und daraus sich ergebend ein gleichmässiger Laufflächen-Verschleiss in Verbin dung mit der vorgeschriebenen Pendelbewegung ein stellt.
Fig. 4 zeigt die Trommellagerung mit den Trag ringen 18, Tragrollen 19 und den Lagern 20. Bei der bekannten Arretierung zur Fixierung des Axialschubes läuft der Tragring immer auf der gleichen Stelle der Tragrolle 19, so dass sieh nach einer gewissen Zeit durch den Verschleiss eine Vertiefung 21 einstellt. Die so ge bildeten seitlichen Kragen 22 lassen einen Axialschub keineswegs mehr zu. Der Tragring läuft bei der erfin dungsgemässen Vorrichtung in axialer Richtung über die Tragrollen 19 und verursacht einen gleichmässigen Verschleiss, der weder ein Nachstellen noch ein über arbeiten erforderlich macht.
Device for the axial guidance of rotary tubes and rotary drums Rotary tubes and rotary drums, e.g. B. Rotary kilns are often inclined by a few degrees from the horizontal. As a result of this inclined displacement, there is inevitably an axial thrust due to the effect of gravity on the rotary tubes or
Rotary drums, due to the shifting of the filling weight in conjunction with the hardly measurable deflection as well as the different thermal expansion and other movements that cannot be precisely determined. This triggers pulses that cause a constantly changing axial displacement of the rotary tube or the Drehtrom mel in one direction or the other, which has always had a detrimental effect on the storage of the rotary tube or the Drehtromrüel.
The present invention relates to a device for axially guiding rotary tubes and rotary drums with at least one running ring attached to the outer tube or drum circumference, on the end faces of which counter rollers roll which are mounted in bearing blocks. With these known counter rollers, the rotary tubes or rotary drums are precisely fixed, thereby avoiding axial movement.
If the impulses that cause the axial thrust are prevented from locking a raceway with counter rollers, then the support ring used to support and drive the rotary tube or drum always runs on the same position of the support rollers. This causes wear at the point of contact between the support ring and the support roller, which has become so great after a long period of operation that a depression is formed in the middle of the wider support roller, which no longer allows the rotary tube or drum to move axially.
If the rotary tube or the drum now wants to move in the axial direction, for example as a result of excessive thermal expansion ge compared to the support roller, then the support ring runs with its end faces on the inner edges of the recess, so that the support rollers with the associated bearings, Axles and structural parts are briefly subjected to very high stress and damage. This means that the bearings have to be replaced and the support rollers readjusted at intervals or, in the event of increased wear, the running surfaces have to be turned over.
To compensate for the axial thrust and thus to avoid the aforementioned disadvantages, hydraulically controlled counter-rollers have become known, with each counter-roller being assigned a pressure piston, designed as a separate unit with pump, electric motor and pressure setting device, with a counter-roller connected with an electrical resistor Bearing changes, changes in the electrical resistance trigger and thereby the hydraulic forces on one or more pressure pistons can be changed in such a way,
that the hydraulic forces increase with increasing axial thrust and decrease with decreasing axial thrust. Such a hydraulic control is very expensive and also very prone to failure. In addition, the hydraulic control has the disadvantage that it does not allow uniform roller loads because the hydraulic forces are constantly changing.
With the invention, a simple device without movable or ver adjustable parts is to be created to solve the problem. In particular, the expensive hydraulic or electrical controls should be avoided.
The device according to the invention is characterized in that the two end faces of the running ring have a helical shape which is left-handed on one tube or drum half and right-handed on the other half.
Through this measure, an axial thrust is forcibly generated, but this can be controlled at any time due to the special arrangement of the races; because the inevitable pendulum movements of the drum or the rotary tube are achieved without drive units according to the extent of the slope of the helical surface of the running surfaces on the races. In addition, uniform wear of the running surfaces on the support rings and support rollers of the pipe or drum bearing is achieved, so that readjustments are not required.
One or the other counter-roller alternately gives the tube or the drum an axial thrust which, in the case of helical contact surfaces, causes the tube or the drum to oscillate back and forth in the axial direction at a uniform rate. This provides the greatest possible guarantee for even wear of all support roller running surfaces.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described below with reference to the schematic drawing.
1 shows an overall arrangement of a rotary drum bearing.
Fig. 2 and 3 each show a further Ausführungsbei game for the displaceable arrangement of the bearing blocks, and Fig. 4 shows an arrangement of the drum bearing. The inevitable longitudinal thrust caused by the force of gravity due to the displacement of rotating drums caused by a shift inclined by a few degrees or the axial thrust resulting from horizontal rotary drum displacements due to thermal expansions or other influences is absorbed by fixing a race 1 by counter-rollers 2 and 3 arranged on one or both sides.
The race 1 is here provided with eccentric lugs 4 and 5, the helical running surfaces 6 and 7 have. The running surfaces 6 and 7 are conical in shape, corresponding to the running surfaces of the counter rollers 2! And 3. So that the drum, following the axial thrust, - exerts a reciprocating pendulum movement, the helical running surfaces 6 and 7 are left-handed on one drum half 7a and 6a and right-handed on the other half 6b and 7b.
As a result of this arrangement, the running surfaces 6 and 7 are arranged eccentrically with respect to the longitudinal axis of the running ring 1, so that the distance a between the two counter rollers 2 and 3 is maintained. The counter rollers 2 and 3 are mounted in bearing blocks 8 and 9. In the normal arrangement, the counter rollers 2 and 3 with their treads firmly on the running ring treads 6 and 7 and are firmly Arre benefits.
In order to compensate for inaccuracies caused by wear or the effects of temperature and which do not always ensure a constant contact of the counter rollers and uniform unwinding of the running surfaces, the bearing blocks 8 and 9 are arranged to be displaceable, whereby a bearing block can expediently be firmly locked. The screws 10 are guided in longitudinal slots in the foundation frame 11.
The displaceability of the bearing blocks 8 and 9 is limited by means of springs 12 according to FIG. These springs 12 sit on a threaded bolt 13, which is held in a bearing piece 14, and are provided with a washer 14. The spring 12 ensures that the running surfaces of the counter rollers 2 and 3 are constantly in contact with the running surfaces 6 and 7 of the race 1.
The limitation of the displaceability of the bearing blocks 8 and 9 can also be made according to the arrangement of FIG. Here the bearing blocks 8 and 9 are connected by means of a spring 16 which pulls the bearing blocks against each other. This arrangement also ensures that the running surfaces of the counter rollers 2 and 3 are constantly in contact with the running surfaces 6 and 7 of the races 1. These elastic elements 12 and 16 can also be used as prestressing devices.
As a result of the locked arrangement of the bearing blocks 8 and 9 with the fixed dimension a and the rotatably fastened counter rollers 2 and 3 and the helical running surfaces 6 and 7 on the race 1, a certain pendulum movement in the direction of the double arrow A of the rotary tube 17 is achieved with each drum revolution, in such a way,
that the drum 17 oscillates forwards by the difference between the running surfaces 6 and 7 with half a revolution and backwards with the further half rotation by the difference. The pendulum movement takes place without further drive units, only as a result of the drum rotation. The difference in the dimensions of the running surfaces 6 and 7 results from the masses b and c of the concentric sets 4 and 5.
In order to avoid the sequence or the unwinding of the counter rollers 2 always at the same point on the helical running surfaces 6 and 7 of the race 1 and, as a result, always the same. Place on the raceway running surfaces 6 and 7 and the running surfaces of the counter rollers 2 and 3, a diameter ratio of the race to Ge counter rollers is selected. This is favorably 1: 4.95 or 1: 5.17.
This also applies to the relationship between the tra lowing support rings 18 and the associated support rollers 19 of the drum mounting.
As a result of the selected diameter ratio, the counter-roller running surfaces on the helical running surfaces of the raceway are constantly changing, so that uniform stress on the running surface and, as a result, even running surface wear in conjunction with the prescribed pendulum movement, is established.
Fig. 4 shows the drum bearing with the support rings 18, support rollers 19 and the bearings 20. In the known locking device for fixing the axial thrust, the support ring always runs on the same point of the support roller 19, so that after a certain time you see a wear Well 21 sets. The so-ge formed lateral collar 22 no longer allow an axial thrust. In the device according to the invention, the support ring runs in the axial direction over the support rollers 19 and causes uniform wear that requires neither readjustment nor overwork.