DE3320054A1

DE3320054A1 - Lagerung eines hohlzylinders

Info

Publication number: DE3320054A1
Application number: DE19833320054
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 4722 Ennigerloh Janzen; Helmut Dipl.-Ing. 4720 Beckum Lücke
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1984-12-06

Description

Lagerung eines Hohlzylinders

Die Erfindung betrifft eine Lagerung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. 5

Bei üblichen Lagerungen, insbesondere für kleine und mittlere Ausführungen, stützen sich die Laufringe des Hohlzylinders auf jeweils zwei in der Laufringebene angeordneten Auflagern ab. Bei großen Zylinderdurchmessern und Lagerlasten ist diese einfache Lagerung jedoch aufgrund der überproporttonal ansteigenden Beanspruchung des Laufringos licht mehr zweckmäßig.

Es sιnd daher weiterhin Lagerungen bekannt, bei denen die Laufringe durch mehr als zwei Auflager gestützt werden. Um hierbei ein gleichmäßiges Tragen aller Auflager zu erreichen, ist es bekann L₁ die einzelnen LagerSegmente über Gewindebolzen und Stellmuttern einzeln anzustellen. Nachteilig ist hierbei, daß schon kleine Absenkungen des Fundaments eine erhebliche Änderung der Lastverteilung auf die einzelnen Lagersegmente verursachen, wodurch die Beanspruchung des Laufringes und der . Lagersegmente beträchtlich ansteigen kann. Unterbleibt in einem solchen Falle eine erneute AnstelLung der Lagersegmente (nach einem aufwendigen Meßvorgang), so führt dies u.U. zur Zerstörung der Lacjerclemente.

Es sind weiterhin Ausführungen bekannt, bei denen die Abstützung der Lagersegmente über Federpakete

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erfolgt. Ändert sich hierbei jedoch die Füllung und damit das Gewicht des gelagerten'· Hohlzylinders, so ist die Lage der Zylinderachse nicht eindeutig fixiert, was sich negativ auf den Antrieb auswirkt.

Es sind weiterhin Ausführungen bekannt, bei denen zwei Lagersegmente fixiert sind, während weitere Lagersegmente in Abhängigkeit von der Last hydraulisch von einem oder beiden fixierten Lagersegmenten nachgestellt werden. Eine solche Ausführung ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß der Laufring bei Ausfall der hydraulischen Versorgung nicht mehr durch alle vorhandenen Lager-Segmente abgestützt wird. Wenn etwa bei einer Abstützung des Laufringes über drei -Lagersegmente

durch Druckabfall das mittlere Lager'segment nicht mehr träqt, so führt dies zwangsläufig zu einer .Überbeanspruchung der beiden äußeren Lagersegmente und des Laufringes. Nachteilig bei dieser bekannten Ausführung sind ferner die verhältnismäßig hohen Fertigungskosten sowie die nach einer gewissen Betriebszeit meist auftretenden Leckverluste.

Zum Stand der Technik gehört schließlich ein Rollenlager (DE-PS 110 606), bei dem sich der Laufring auf zwei Rollen abstützt, die mechanisch über einen schwenkbaren zweiarmigen Hebel oder hydraulisch derart miteinander in Verbindung stehen, daß sich die Auflagerlast gleichmäßig auf die beiden Rollen verteilt. Wie oben bereits erwähnt,-ist jedoch eine derartige Ausführung m:i t lediglich zwei Auflagern

pro Lai.fringebene für die Abstützung von großen Zylinderdurchmessern oder sehr hohen Auflagerlasten nicht geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungen eine für große Hohlzylinder und hohe Aiiflagerlasten geeignete Lagerung zu schaffen, die sich durch eine kostengünstige Herstellung, eine hohe Betriebszuverlässigkeit und einen geringen Verschleiß auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Wie eingehende Untersuchungen der Erfinder zeigten, ist von einem gewissen Zylinderdurchmesser und bestimmten Lagerlasten an eine Dreipunktlagerung wirtschaftlich am vorteilhaftesten, während eine größere Anzahl von Auflagern keine weiteren Vorteile bringt.

Dabei ist jedoch Voraussetzung, daß jedes der drei Auflager den gewünschten, genau bestimmten Anteil der Lagerlast trägt und daß es sich um ein statisch best innate 5i System handelt, bei dem die Verformung \ der einzelnen Bauteile auf die Funktion des Gesamt-¹ systemes keinen Einfluß hat, wobei gleichzeitig geringe Fundamentabsenkungen zulässig sind.

Diese Voraussetzungen sind bei der Lagerung mit den

Ό- _ 4 -

kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erfüllt. Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird zugleich dia Berechnung des Lagers wesentlich vereinfacht, wobei die Rechenergebnisse gut mit der Wirklichkeit übereinstimmen.

Bei dem erfindungsgemäßen Lager tragen die drei Auflager durch die mechanische Kopplung zweier Auflager über einen schwenkbaren Hebel auch dann einwandfrei mit der gewünschten Lastverteilung auf die drei Auflager, wenn die Ölversorgung des Lagers ausfallen sollte.

Durch den von den beiden äußeren Auflagern gebildeten Stützwinkel (zwischen 90 und 100°) und die erfindungsgemäße Verteilung der Lager-last auf die drei Auflager (so daß das mittlere Auflager das 0,3 bis 0,4fuchu der gesamten Lagerlast trägt) ergibt sich eine optimale Beanspruchung des Laufringes, was vor allem bei großen Drehrohröfen füt: die Standzeit des Futters im Bereich der Laufringe vorteilhaft ist. Durch die erfindungsgemäße Aufnahme der gesamten Lagerlast durch die drei Auflager ergibt sich eine minimale Verformung aller Bauteile, insbesondere des Laufringes.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand dor Unteransprüche und werden im Zus aminen ha ng mit der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In dor Zeichnung zeigen

Fig.' einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagerung,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel .

Der Hohlzylinder 1 (beispielsweise ein Drehrohrofen Oi.er eine Mühle) ist im Bereich der dargestellten Lagerung mit einem Laufring 2 versehen, der beispielsweise durch einen entsprechend verstärkten Schuß des Zylindermantels gebildet sein kann. Dieser Laufring 2 stützt sich auf drei Lagersegmonten 3, 4, 5 ab, die dreh- und taumelbeweglich gehaltert sind und sich damit dem Laufring 2 bei lastbedingten Verformungen von Hohlzyl.inde.r 1 und Laufring 2 anpassen können.

Das mil tiere Auflager 4 ist auf dem inneren Arm eines ;-.weiurmigen Hebels 7 gelagert, dessen äußerer Arm 8 f'as .!iußore Lagersegment 3 trägt. Der Hebel 7 ist um die ortsfeste Achse 9 schwenkbar. Das andere äußere Lagersegment 5 ist in radialer Richtung an einem Lagerbock 10 fest abgestützt.

Bezeichnet man die gesamte Lagerlast mit F,, die von den LaqerSegmenten 3, 4 und 5 aufgenommenen Lagerkräi'to mit F , F und F und die Hebelarmlängen der Hebelarme 6 und 8 mit L bzw.K, weiterhin den halben Stützwinkel mit Qf , so bestehen folgende Beziehunge

2 cosCX+ (I)

F=F · -C A L

Wählt man beispielsweise Ui - 47,5° . und K/L = 0,7, so ergibt sich F_ = F_n = 0,488 F„ und F^ = ^U'^J^ ^F _G·

Bei dem Ausführungsbeispiel· gemäß Fig. 2 ist der Laufring 2 des Hohlzylinders 1 auf drei Lagersegmenten 3', 4', 5' gelagert, wobei das mittlere

•^ 5 Lagersegment 4' einerseits vom Arm 6' eines zwei-. armigen Hebels 7' und andererseits vom Arm-6¹¹ eines zweiarmigen zweiten Hebels 7'' getragen wird. Das linke Lagersegment 3' sitzt auf dem Arm 8' des Hebels 7' und das rechte Auflager 5'

2Q auf dem Arm 8'' des Hebels 7''. Die beiden um die Achsen 9¹ bzw. 9¹¹ schwenkbaren Hebel 7¹, 7'¹ sind identisch ausgebildet.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

>i) Oer Laufring (2) ist auf drei Auflagern (3, 4,5) gelagert, wobei das mittlere Auflager (4) in der vertikalen Mittelebene des Laufringes (2) angeordnet ist und die beiden äußeren Auflager (3, 5) symmetrisch zum mittleren Auflager (4) vorgesehen sind;

b) der von den beiden äußeren Auflagern (3, 5) gebildete Stützwinkel (2 Q( ) liegt zwischen 90 und 100°;

c) das mittlere Auflager (4) ist auf dem inneren Arm (6) des zweiarmigen Hebels (7) gelagert, dessen äußerer Arm das eine äußere Auflager (3) trägt;

d) der von den beiden äußeren Auflagern (3,5)

gebildete Stützwinkel (2 ty ) und das Längenverhältnis (L/K) der Arme (6, 8) des zweiarmigen Hebels (7) sind so gewählt, daß das mittlere Auflager (4) das 0,3-bis

0,4-fache der gesamten Lagerlast (F_J trägt.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das andere äuße;re Auflager (5) in

radialer Richtung fest angeordnet ist.
3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das andere äußere Auflager (5') auf dem äußeren Arm (8¹¹) eines zweiten

zweiarmigen Hebels (7¹¹) angeordnet ist, dessen innerer Arm (6¹¹) zusammen mit dem inneren Arm (6') des ersten zweiarmigen Hebels (7') das mittlere Auflager (4') trägt.
4. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager (3, 4, 5) bzw. (3¹, 4',

5') durch dreh- und taumelbeweglich abgestützte Lagersegmente gebildet werden. 25