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Vorrichtung zur zwangsweisen Längsführung von Drehrohren, Drehöfen,
rotierenden Trommeln od. dgl. Drehrohre, Drehöfen, Drehtrommeln u. dgl. sind vielfach
um einige Grade gegenüber der Horizontalen geneigt. Zufolge dieser geneigten Verlagerung
entsteht zwangsweise ein Axialschub, bedingt durch die Schwerkraftwirkung auf die
Drehrohre, durch die Verlagerung des Füllgewichts in Zusammenwirkung mit der kaum
meßbaren Durchbiegung sowie der unterschiedlichen Wärmeausdehnungen und sonstigen
nicht genau zu ermittelnden Bewegungen der Drehtrommel. Hierdurch werden Impulse
ausgelöst, die eine dauernd wechselnde Axialverschiebung der Drehtrommel in die
eine oder andere Richtung hervorrufen, die sich bisher immer nachteilig auf die
Lagerung der Drehtrommel auswirkte.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum axialen Führen von
Drehrohren od. dgl. mit einem oder mehreren am äußeren Trommelumfang angebrachten
Laufringen, an deren Stirnflächen Gegenrollen abrollen, die in fest arretierten
Lagerböcken gelagert sind. Mit diesen bekannten Gegenrollen werden die Drehrohre
od. dgl. genau fixiert, wodurch eine Axialbewegung vermieden wird.
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Wenn man die Impulsgebung, die den Axialschub hervorruft, zufolge
Arretierung eines Laufringes mit Gegenrollen verhindert, dann läuft der zur Lagerung
und zum Antrieb 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 der Trommel so groß geworden ist, daß
sich in der Mitte der breiteren Tragrolle eine Vertiefung bildet, die ein axiales
Verschieben der Trommel nicht mehr zuläßt. Will sich jetzt die Trommel in axialer
Richtung, beispielsweise infolge einer übergroßen Wärmedehnung gegenüber der Tragrolle
verschieben, dann läuft der Tragring mit seinen Stirnflächen an die Innenkanten
der Vertiefung an, so daß die Tragrollen mit den dazugehörigen Lagern, Achsen und
Konstruktionsteilen kurzzeitig sehr hoch beansprucht und beschädigt werden.
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Das bedeutet, daß die Lager ausgewechselt und die Tragrollen in Zeitabständen
nachgestellt werden müssen, bzw. bei erhöhtem Verschleiß ein Überdrehen der Laufflächen
erfordert.
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Zum Ausgleich des Axialschubes und damit zur Vermeidung der vorbezeichneten
Nachteile sind hydraulisch gesteuerte Gegenrollen bekanntgeworden, wobei jeder Gegenrolle
ein Druckkolben, ausgebildet als eigene Einheit mit Pumpe, Elektromotor und Druckeinstellvorrichtung,
zugeordnet ist, wobei eine Gegenrolle, verbunden mit einem elektrischen Widerstand,
durch Lageveränderungen Änderungen des elektrischen Widerstandes auslöst, 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 abnehmendem Axialschub verringert werden. Eine solche hydraulische Steuerung
ist sehr kostenaufwendig und außerdem sehr störanfällig. Außerdem besteht bei der
hydraulischen Steuerung der Nachteil, daß diese keine gleichmäßigen Rollenbelastungen
zulassen, weil die hydraulischen Kräfte laufend verändert werden.
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Mit der Erfindung soll zur Lösung der Aufgabe eine einfache Vorrichtung
ohne bewegliche bzw. verstellbare Teile geschaffen werden. Insbesondere sollen kostenaufwendige
hydraulische oder elektrische Steuerungen bzw. gesonderte mechanische Antriebe vermieden
werden. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, daß die beiden Stirnflächen der Laufringe
so geformt sind, daß sich ihre Abstände von einer gedachten Radialebene während
einer Umdrehung laufend allmählich zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert
ändern, der gegenseitige Abstand der beiden Stirnflächen jedoch stets unverändert
bleibt.
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Durch diese Maßnahme wird die Trommel zwangsweise in Achsrichtung
hin- und herverschoben. Der dabei auftretende Axialschub kann zufolge der besonderen
Anordnung der Laufringe beherrscht werden, weil die zwangläufigen Axialbewegungen
des Drehrohres ohne Antriebsaggregate, entsprechend dem Maß der Steigung der Schraubenflächen
der Laufflächen an den Laufringen erreicht wird.
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Die eine oder andere Gegenrolle erteilt der Trommel abwechselnd einen
Axialschub, welcher bei schraubenförmigen Anlaufflächen die Trommel in axialer Richtung
in gleichmäßigem Takt hin- und herbewegt. Damit ist eine größtmögliche Gewähr-
Leistung
für gleichmäßige Abnutzung aller Tragrollenlaufflächen gegeben. - -Erfindungsgemäß
wird das Problem der zwangweisen Längsführung von Drehrohren od. dgl. auf einfache
Art und Weise gelöst, bei der weder separate Antriebe noch sonstige aufwendige und
komplizierte Einrichtungen erforderlich sind.
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Damit ein einwandfreies Anliegen oder eine Vorspannung der Gegenröllen
an den Laufflächen und somit ein einwandfreier Ablauf derselben auf den schraubenförmigen
Laufflächen der Laufringe gewährleistet ist, schlägt die Erfindung weiterhin vor,
daß die Gegenrollen in verschiebbaren Lagerböcken gelagert und diese mittels elastischer
Elemente arretiert werden. Dabei können die elastischen Elemente zwischen den Lagerböcken
angeordnet und an diesen befestigt sein. Auch können die Lagerböcke von Arretiervorrichtungen
gehalten werden, in denen Federelemente eingebaut sind. Vorteilhafterweise wird
hierbei der zur Neigungsseite der Trommel hinweisende Lagerbock fest arretiert.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt,
und zwar zeigt A b b. 1 eine Gesamtanordnung der Drehrohrlagerung und die A b b.
2 und 3 je ein weiteres Ausführungsbeispiel für die verschiebbare Anordnung der
Lagerböcke, A b b. 4 eine Anordnung der Trommellagerung. Der bei Drehrohren- durch
um wenige Grade geneigte Verlagerung zwangweise entstehende und durch die Schwerkraft
bedingte Längsschub oder der bei horizontalen Drehrohrverlagerungen zufolge Wärmedehnungen
oder anderen Einflüssen entstehende Axialschub 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
Laufflächen 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 hergehende Pendelbewegung ausübt, sind die schraubenförmigen
Laufflächen 6 und 7 auf der einen Trommelhälfte 7 a bzw. 6 a linksgängig
und auf der anderen Hälfte 6 b und 7 b rechtsgängig. Zufolge dieser Anordnung sind
die Laufflächen 6 und 7 gegenüber der Längsachse des Laufringes 1 exzentrisch angeordnet,
so daß der Abstand a zwischen den beiden Gegenrollen 2 und 3 immer gewahrt ist.
Die Gegenrollen 2 und 3 sind in Lagerböcken 8 und 9 gelagert. Bei normaler Anordnung
liegen die Gegenrollen 2 und 3 mit ihren Laufflächen fest an den Laufringenlaufflächen
6 und 7- an, und werden fest arretiert.
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Um Ungenauigkeiten auszugleichen, die durch Verschleiß oder Temperatureinwirkungen
entstehen und die dadurch ein ständiges Anliegen der Gegenrollen und eine gleichmäßige
Abwicklung der Laufflächen nicht immer gewährleisten, werden die Lagerböcke 8 und
9 verschiebbar angeordnet, wobei ein Lagerbock zweckmäßigerweise fest arretiert
sein kann. Dabei sind die Schrauben 10 in Längsschlitzen des Fundamentrahmens 11
geführt. Die Verschiebbarkeit der Lagerböcke 8 und 9 wird gemäß A b b. 2 mittels
Federn 12 begrenzt. Diese Federn 12 sitzen auf einem Gewindebolzen 13 der in einem
Lagerstück 14 gehalten wird und ist mit einer Scheibe 15 versehen. Die Feder 12
sorgt dafür,. daß die Laufflächen der Gegenrolle 2 und 3 ständig an den Laufflächen
6 und 7 des Laufringes 1 anliegen.
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Die Begrenzung der Verschiebbarkeit der Lagerböcke 8 und 9 kann auch
gemäß der Anordnung nach A b b. 3 vorgenommen werden. Hiernach sind die Lagerböcke
8 und 9 mittels einer Feder 16 verbunden, die die Lagerböcke gegeneinander zieht.
Auch diese Anordnung gewährleistet, daß die Laufflächen der Gegenrollen 2 und 3
ständig an den Laufflächen 6 und 7 der Laufringe 1 anliegen.
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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 befestigten Gegenrollen 2 und 3, sowie
den schraubenförmigen Laufflächen 6 und 7 am Laufring 1 wird bei jeder Drehrohrumdrehung
eine bestimmte Pendelbewegung in Richtung des DoppelpfeilesA des Drehrohres 17 erreicht,
und zwar dergestalt, daß das Drehrohr 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 Drehrohrdrehung. Das Differenzmaß der Laufflächen 6 und 7 ergibt
sich aus den Maßen b und c der konzentrischen Ansätze 4 und 5.
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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
Laufringlaufflächen 6 und 7 und den Laufflächen der Gegenrollen 2 und 3 wird ein
Durchmesserverhältnis von Laufring zu Gegenrollen gewählt. Dieses ist günstigerweise
1: 4,95 oder 1: 5,17.
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Dies gilt auch für das Verhältnis zwischen den tragenden Tragringen
18 und den dazugehörigen Tragrollen 19 der Trommellagerung.
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Zufolge des gewählten Durchmesserverhältnisses erfolgt eine sich ständig
ändernde Abwicklung der Gegenrollenlaufflächen auf den schraubenförmigen Laufflächen
des Laufringes, so daß sich eine gleichmäßige Laufflächenbeanspruchung und daraus
sich ergebend ein gleichmäßiger Laufflächenverschleiß in Verbindung mit der vorgeschriebenen
Pendelbewegung einstellt.
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A b b. 4 zeigt die Trommellagerung mit den Tragringen 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
sich nach einer gewissen Zeit durch den Verschleiß eine Vertiefung 21 einstellt.
Die so gebildeten seitlichen Kragen 22 lassen einen Axialschub keinesweg mehr zu.
Zufolge der erfindungsgemäßen Maßnahme läuft der Tragring in axialer Richtung über
die Tragrollen 19 und verursacht einen gleichmäßigen Verschleiß, der weder ein Nachstellen
noch ein überarbeiten erforderlich macht. Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn
nur eine Gegenrolle vorhanden ist. In diesem Fall muß bei einer geneigten Trommel
die Gegenrolle an der geneigten Trommelseite angebracht sein.