DE2335027A1

DE2335027A1 - Anordnung zur lagerung eines verschiebbaren rings

Info

Publication number: DE2335027A1
Application number: DE19732335027
Authority: DE
Inventors: Marcel Pillard
Original assignee: Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Current assignee: Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Priority date: 1973-07-10
Filing date: 1973-07-10
Publication date: 1975-01-30
Also published as: DE2335027C2

Description

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ENTERPRISE GENERALE DE CHAUFPAGE INDÜSTRIEL PILLARD Marseille / Frankreich

Anordnung zur Lagerung eines verschiebbaren

Rings

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lagerung eines verschiebbaren Rings und insbesondere auch die Konstruktion von Brennern für flüssige oder gasförmige Brennstoffe von Dampfkesseln, Backöfen und anderen öfen.

Es sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt, die einen zylindrischen Ring aufweisen, der parallel zu seiner Achse, insbesondere um einen weiteren Ring mit geringerem Durchmesser verschiebbar ist. Z.B. bildet der Ring mit dem geringeren Durchmesser eine Leitung, in der ein Strömungsmittel umgewälzt wird, das durch seitliche Öffnungen eintritt, und der äußere verschiebbare Ring deckt diese Öffnungen mehr oder weniger ab, um die Durchsatzmenge zu regulieren und bildet somit eine Zugklappe.

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Die Erfindung wird beispielsweise anhand einer Zugklappe erläutert, die die Verbrennungsluftzufuhr von Brennern von öfen reguliert, bzw. anhand von Lufteingangsklappen, die an den Ansaugöffnungen eines Ventilators, z.B. eines Ventilators, der einen Ofen mit Verbrennungsluft versorgt, angeordnet sind.

Die Erfindung ist für alle entsprechenden Anwendungsfälle geeignet, wo ein zylindrischer Ring gelagert werden muß, der um einen inneren Ring verschiebbar ist.

Unter einem zylindrischen Ring ist nicht nur ein kreisförmiger Ring zu verstehen, sondern jeder Ring, der durch gerade Erzeugende gebildet wird, die auf eine Außenlinie verschiedener Formen angewandt wird, wie eine kreisförmige, gebogene oder polygonale Außenlinie. Diese Außenlinie ist geschlossen oder teilweise offen.

Bei den bekannten Vorrichtungen mit einem äußeren Ring, der auf einem inneren Ring verschiebbar ist, sind die beiden Ringe im allgemeinen ineinandergesteckt, d.h. sie sind teleskopisch bzw. wie teleskopische Rohre gegeneinander verschiebbar.

Diese Vorrichtung führt zu erheblichen Reibungskräften, und wenn die Ringe größere Abmessungen haben, wird es schwierig, wenn nicht unmöglich, sie mit der Hand zu betätigen.

Bei anderen Vorrichtungen wird der äußere Ring durch äußere Führungsstangen zentriert gehalten, an denen er verschiebbar ist, diese Vorrichtungen führen jedoch ebenfalls zu Reibungskräften an den Führungsstangen.

Die Klappen von Industrieofenbrennern sind an Stellen angeordnet, die Staub, Ruß und Ablagerungen von Fremdkörpern

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ausgesetzt sind, die die Reibungskräfte erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Lagerung eines zylindrischen Rings zu schaffen, der derart verschiebbar ist, daß die Verschiebebewegung dieses Rings ohne irgendeine Reibung auf einer Fläche erfolgt, die sich in Berührung mit einer anderen verschiebt.

Insbesondere im Falle eines äußeren Rings, der um einen inneren Ring verschiebbar ist, soll der äußere Ring keinen Berührungspunkt mit dem inneren Ring haben.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß man den äußeren Ring durch Watt-Parallelogramme lagert.

Es ist eine Gelenkvorrichtung bekannt, die man als "Watt-Parallelogramm" bezeichnet und die aus zwei Kurbelarmen besteht, die durch einen Schwingarm verbunden sind, der an den Enden der beiden Kurbelarme angelenkt ist.

Es ist bekannt, daß, wenn der Schwingarm bezüglich der Kurbelarme relativ kurz ist, die Mitte des Schwingarms eine Kurve in Form einer Acht beschreibt, die in der Nähe ihrer Mitte aus zwei im wesentlichen geraden Teilen besteht.

Das Watt-Parallelogramm wurde in Schwing-Kurbelarm-Vorrichtungen zur !Anwandlung der geraden Bewegung eines Kolbens in eine kreisförmige Bewegung eines Kurbelarms verwendet.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lagerung eines verschiebbaren Rings kann aus zwei Gelenkvorrichtungen bestehen, von denen jede zwei Arme gleicher Länge hat, von denen jeder an einem festen Punkt angelenkt ist, sowie einen Schwingarm, der an den beiden Enden der beiden Arme angelenkt ist und in seiner Mitte einen drehbar gelagerten Schwenkzapfen trägt, der an der Außenwand des Rings be-

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festigt ist. Die Vorrichtung weist außerdem Mittel auf, um die Arme um ihren Schwenkpunkt zu drehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht eine zylindrische Klappe zur Regulierung der Verbrennungsluftdurchsatzmenge eines Brenners aus zwei im wesentlichen halbkreisförmigen Gabeln, die um die Klappe symmetrisch angeordnet sind und von denen jede an zwei Schwenkzapfen gelagert ist, die an festen Achsen drehbar angeordnet sind, aus zwei schwenkbar gelagerten Schwingarmen, die die beiden Enden der Gabeln verbinden, die auf der gleichen Seite der Klappe liegen, zwei diametral gegenüberliegenden Schwenkzapfen, die die Klappe tragen und die in der Mitte der Schwingarme angeordnet sind, Mitteln, um die beiden Gabeln zugleich um ihre Schwenkzapfen zu schwenken, und wenigstens einer Vorrichtung zur Führung der Klappe, die aus zwei an festen Schwenkzapfen gelagerten Armen besteht, deren Enden durch einen schwenkbar gelagerten Schwingarm verbunden sind, der in seiner Mitte einen an dem Ring befestigten Schwenkzapfen trägt.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die einzigen Reibungskräfte, die durch die Verschiebung des Rings auftreten, die Reibungskräfte der Schwenkzapfen in ihren Lagern sind, d.h. also sehr geringe Reibungskräfte.

Durch geeignete Wahl der die Lager und die Schwenkzapfen bildenden Metalle und dadurch, daß man die Gelenkverbindungen mit bestimmten Freiheitsgraden ausstattet, um jede Gefahr einer Blockierung oder übermäßigen Reibung zu verhindern, ist es möglich, jede Schmierung der Gelenkverbindungen zu vermeiden, was im Falle von verschiebbaren Ringen von Vorteil ist, die bei hohen Temperaturen oder in besonders sauberen Anlagen funktionieren müssun.

Tn dem besonderen Anwendungsfall, in dem der verschiebbare Ring als Eingangsklappe von Luft übeu in der Wand eines

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inneren Rings ausgebildete öffnungen dient, und in dem die Einrichtung zur Steuerung der Verschiebungen des Rings eine Betätigungsstange parallel zu den Erzeugenden der Ringe aufweist, deren Verschiebebewegung automatisch gesteuert wird, um die Luftdurchsatzmenge zu regulieren, ist die Beziehung zwischen der Verschiebung des beweglichen Rings in Abhängigkeit von der Verschiebung der Betätigungsstange günstig für eine sehr progressive Regulierung des Chargenverlusts.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 ein Watt-Parallelogramm, und

Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer teilweise geschnittenen Lageranordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt zwei Arme bzw. Kurbeln O1A und O2B, die an Achsen Ol und 02 gelenkig gelagert sind. Die Enden A und B dieser beiden Arme sind durch einen Schwingarm AB verbunden, der bei A und B gelenkig gelagert ist. Der Punkt D, die Mitte des Schwingarms AB, beschreibt eine Kurve "C", die die Form einer Acht hat. Wenn die Länge des Schwingarms A B relativ gering bezüglich der Länge der Kurbelarme Ö1A und O2B ist, besteht der zentrale Teil dieser Kurve aus zwei im wesentlichen geraden Teilen. Gemäß der Erfindung wird einer dieser Teile verwendet, z.B. derjenige, der aus den Punkten Dl, D und D2 besteht, die auf PQ liegen.

Diese gesamte Gelenkanordnung ist unter der Bezeichnung "Watt-Parallelogramm" bekannt.

Fig. 2 zeigt den hinteren Teil eines Br«innergehäuses. Man sieht in dieser Figur die hintere Platte 1, die das Gehäuse an seinem dem Ofen gegenüberliegenden Ende verschließt, sowie die Seitenwand 2 des Gehäuses, die aus einem kreisförmigen Ring mit einem Flansch 3 besteht. Ein oder mehrere

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öffnungen 4 sind in der Wand des Rings 2 an dessen Rückseite zur Platte 1 ausgebildet

Die Verbrennungsluft tritt in das Gehäuse über diese öffnungen ein. Eine Klappe zur Regulierung des Lufteintritts über diese öffnungen 4 besteht aus einem zweiten zylindrischen Ring 5, der um den ersten Ring 2 gleitet und die öffnungen 4 mehr oder weniger abdeckt.

Eine derartige Zugklappe ist bekannt. Sie dient zur Regulierung der Verbrennungsluftmenge und auch dazu, die öffnungen zu verschließen, wenn der Brenner außer Betrieb ist.

Man kann eine derartige Klappe zur Regulierung der Eingangsluft an einem Gehäuse verwenden, das eine oder mehrere Brenner enthält, die durch einen einzigen Ventilator versorgt werden. In diesem Fall kann jeder Brenner eine einzelne Klappe dieser Art aufweisen, die es ermöglicht, die Verbrennungsluftmengen eines jeden Brenners ohne Störung der Flamme ins Gleichgewicht zu bringen und auch einen Brenner abzusperren, wenn die anderen in Betrieb sind.

Man kann auch eine Zugklappe dieser Art an der Ansaugöffnung eines Ventilators anordnen, um die Ansaugmenge zu regulieren.

Die Lageranordnung gemäß der Erfindung ermöglicht es, den beweglichen Ring 5 zu lagern, ohne daß er irgendeinen Berührungspunkt mit dem festen Ring 2 hat, und den Ring 5 parallel zu den Erzeugenden zu verschieben, ohne daß erhebliche Reibungskräfte zu überwinden sind.

Der Ring 5 ist an den drei Punkten 6,7 und 6a, der nicht sichtbar ist und diametral zum Punkt 6 liegt, gelagert. Die Lagerpunkte bestehen aus festen Schwenkzapfen des Rings 2, die in der Mitte von Schwingarmen 8, 9 und eines

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Schwingarms 8a, der nicht sichtbar ist und diametral zum Schwingarm 8 liegt, schwenkbar gelagert sind.

Die Schwingarme 8 und 8a verbinden untereinander die auf der gleichen Seite des Rings gelegenen Enden der Arme 10 und 11 und 10a und 11a, die.den Kurbelarmen der Fig. 1 entsprechen, im wesentlichen die Form von Kreisbögen haben und symmetrisch um den äußeren Ring ohne irgendeinen Berührungspunkt mit diesem angeordnet sind.

Die Kurbelarme 8 und 8a sind in Gabelgelenken 12, 13 und 12aund 13a gelenkig gelagert. Diese Gabelgelenke sind an Gewindestangen 14 und 15 angeordnet, die in die Arme 10 und 11 geschraubt sind und die Änderung deren Länge ermöglichen.

Der Arm IO wird von einem Zapfen 16 getragen, der an einer Halterung 17 schwenkbar ist, die von einer Stange 18 getragen wird, die an dem Flansch 3 und der hinteren Platte 1 befestigt ist. Der Arm 10a wird ebenfalls von einem Zapfen 16a getragen, der bezüglich einer vertikalen Ebene, die durch die Achse χ χ' der Anordnung verläuft und die eine Symroetrieebene der Anordnung ist, symmetrisch angeordnet ist.

In der gleichen Weise wird der Arm 11 von einem Zapfen getragen, der an einerHalterung 20 schwenkbar ist, die an einer Stange 21 befestigt ist.

Der Arm 11a wird von einem Zapfen 19a getragen, der nicht sichtbar ist und symmetrisch zum Zapfen .19 bezüglich der vertikalen Symmetrieebene angeordnet ist.

Die Ges amt anordnung, bestehend austtenZapf en 16 und 19, den Armen 10 and 11, die zwischen diesen Zapfen und den Gabelbügeln 12 und 13 angeordnet sind, dem Kurbelarm 8 und den Zapfen 6 bilden ein Watt-Parallelogramm.

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Die symmetrischen Arme 10 und 10a einerseits und 11 und 11a andererseits sind untereinander durch ein gekrümmtes Teil in Form einer Gabel verbunden. Sie haben eine Länge, die mehrfach größer als die des Schwingarms 8 ist, und wenn man die Arme 10 und 11 um ihre Zapfen 16 und 19 schwenkt, beschreibt der Zapfen 6 im wesentlichen einen zu den Erzeugenden des Rings parallelen Vektor, der mit F bezeichnet ist.

Die Vorrichtung weist ein zweites Watt-Parallelogramm auf, das bezüglich der vertikalen Symmetrieebene zu diesem symmetrisch ist.

Wenn nur zwei Parallelogramme vorhanden sind, könnte der Ring um die von den Zapfen 6 und 6a gebildete Achse schwenken und mit dem festen Ring in Berührung kommen. Um diese Schwenkbewegung zu vermeiden, ist der Ring vorzugsweise durch ein drittes Watt-Parallelogramm gelagert, das aus zwei Armen 22 und 23 besteht, die an Haltern 24 und 25 angelenkt sind, dem Schwingarm 9, der an den Enden der Arme 22 und 2 3 angelenkt ist, und dem Zapfen 7, der den Fing trägt. Selbstverständlich kann die Lagerung auch ein viertes Watt-Parallelogramm aufweisen, das zu dem vorherigen bezüglich der vertikalen Symmetrieebene symmetrisch ist, jedoch ist dieses nicht unbedingt erforderlich.

Die Anordnung weist auch Mittel zur steuerung der Verschip bungen des Rings 5 auf. Dies»³ können in bekannter Weise manuelle bzw. mechanische Mittel at in.

Z.B. können :;jo aus eiiJt?! Betätigungsstange 26 bestehen, die an einen r-r!>Rlbügel 27 rngelenH: ist, der an der Spitze der Gabel 28 Ic festigt ^St, die di ■> ^me 10 und 10a vorbindet. Die Γ·* enqe 26 kann manuell i'-tätigt werden, um die Länge L d< ι Luftdurohaangsöff :< <,ngen zu verändern.

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Sie kann auch von einer Kolben- und Zylinderanordnung, einem Servomotor oder einer anderen entsprechenden Vorrichtung betätigt werden, die selbst von Signalen gesteuert wird, um die Luftdurchsatzmenge zu regulieren.

Die Gewindestangen 14,15 und die dazu symmetrischen Gewinde stangen ermöglichen es, die Länge der Arme IO und 11 zu regulieren und den beweglichen Ring 5 an der hinteren Platte 1 anzulegen, um eine gute Dichtheit zu erhalten.

Die Beziehung, die die Verschiebung des beweglichen Rings mit der Verschiebung der Betätigungsstange 26 verbindet, führt zu einer sehr progressiven Regulierung des Chargen- und Verbrennungsluftverlusts in Abhängigkeit von der Verstellung des Transmissionsgestänges, des Servomotors bzw. der Kolben- und Zylinderanordnung zur Regulierung der Brennstoffdurchsatzmenge.

Die Lage der Zapfen 16 und 16a bezüglich der Enden und der Spitze 27 der Anordnung, die aus den Armen 10 und 10a und der Gabel 28 besteht, ermöglicht es, das Verhältnis zwischen der Verschiebung des Rings und der Verschiebung der Betätigungsstange 26 zu ändern.

Die beschriebene Anordnung kann selbstverständlich nicht nur zur Steuerung einer Zugklappe, die zur Regulierung der Luftdurchsatzmenge bestimmt ist, sondern auch für jede andere Klappe verwendet werden, die zur Regulierung der Durchsatzmenge irgendwelcher gasförmiger oder flüssiger Strömungsmittel bestimmt ist.

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Claims

Patentansprüche

Anordnung zur Lagerung eines zylindrischen Rings, der parallel zu den Erzeugenden verschiebbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Schwenkzapfen, die den Ring tragen und die an Watt-Parallelogrammen befestigt sind.
2. Anordnung zur Lagerung eines zylindrischen Rings, der mit einem geringen Spiel um einen zweiten koaxialen Ring verschiebbar ist, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Schwenkzapfen, die den Ring verschiebbar tragen und wenigstens zwei Gelenkvorrichtungen, die außerhalb des verschiebbaren Rings angeordnet sind, und von denen jede aus zwei Armen gleicher Länge, von denen jeder an einem festen Schwenkzapfen schwenkbar gelagert ist, und einem Schwingarm besteht, der an den beiden Enden der beiden Anne angelenkt ist und in seiner Mitte einen der Schwenkzapfen trägt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 zur Lagerung einer zylindrischen Klappe, die die Verbrennungsluftdurchsatzmenge eines Brenners reguliert und mit einem geringen Spiel um einen zylindrischen, festen Ring verschiebbar 1st, der mit seitlichen Lufteintrittsöffnungen versehen ist, gekennzeichnet durch zwei gleiche Gabeln in Form von Kreisbogenteilen mit einem Radius, der etwas größer als der äußere Radius der Klappe ist, wobei jede Gabel an zwei festen Schwenkzapfen angele niet ist und die Gabeln einander gegenüberliegend um die Klappe angeordnet sind, zwei gelenkig verbundene Schwingarme, die zwei Enden einer jeden der beiden Gabeln verbinden, die auf der gleichen Seite der Klappe liegen, und zwei diametral gegenüberliegende Schwenkzapfen, die die Klappe tragen und in der Mitte der Schwinganne angeordnet sind.

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4. Anordnung nach Anspruch 3_r gekennzeichnet durch wenigstens eine Vorrichtung zur Führung der verschiebbaren Klappe, die aus zwei Armen besteht, die an dem einen Ende an einem festen Schwenkzapfen und an dem anderen an einem Schwingarm schwenkbar gelagert sind, der die beiden Arme verbindet und in der Mitte einen festen Schwenkzapfen an der Außenwand der Klappe trägt.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4 zur Verschiebung der Klappe parallel zu den Erzeugenden, gekennzeichnet durch eine Betätigungsstange, die an der einen der Gabeln angelenkt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch feste Stangen, die außerhalb der Klappe angeordnet sind, parallel zu deren Erzeugenden verlaufen,und an denenLager befestigt sind, in denen die festen Schwenkzapfen der Gabeln und der schwenkbar gelagerten Arme der Führungsvorrichtungen drehbar befestigt sind.

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