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Einrichtung zur Axialverschiebung einer geneigten Drehtrommel Drehtrommeln von Drehöfen, Trockentrommeln, Mischtrommeln, Vorwärm- und Kühltrommeln oder dergleichen werden mittels an den Trommeln vorgesehenen Laufringen auf Tragrollen gelagert. Diese Trommeln liegen im allgemeinen etwas geneigt zur Waagrechten, und die Lage ihrer Laufringe auf den zugehörigen Tragrollen wird durch zusätzliche Druckrollen gesichert, die sich gegen die zugehörige Stirnfläche des Laufringes abstützen.
Die mechanische Beanspruchung, der die Tragrollen und die Laufringe unterworfen sind, ist sehr erheblich. In den meisten Fällen ist kein Werkstoff hart und homogen genug, um im Tag- und Nachtbetrieb ohne Stillstand die auftretenden hohen Drücke bei annähernder Linienberührung ohne Gefügeschaden aushalten zu können. So bilden sich oft an den Oberflächen der Tragrollen und der Laufringe Hammer- schlagabblätterungen, Rillen, Werkstoffausbrüche und Verformungen.
Dem Stande heutiger Drehtrommeltechnik entsprechend hat man Vorkehrungen getroffen, um ein Längswandern der Trommel mit den zugehörigen Laufringen gegenüber den Tragrollen herbeiführen zu können. Und zwar ist es seit Jahrzehnten üblich, dass man die Achsen der Tragrollen nicht parallel, sondern leicht schräg zur Trommelachse einstellt. Drücken die Laufringe der Trommel unter der gro- ssen Belastung durch Trommelmantel, Trommelfutter und Brenngut auf die schräg eingestellten und daher wie eine Schraubenführung wirkenden Tragrollen, so findet ein langsames Aufwärtsschrauben der an sich geneigten Trommel statt.
Je nach Grösse der Trommel wählt man beispielsweise bei Drehöfen etwa 20 bis 40 mm Weg in der Längs- oder Achsrichtung der Ofentrommel zwischen den starr gelagerten, der Ofenneigung angepassten obern und untern Druckrollen. Aufgabe der Bedienungsleute ist es, wenige Tropfen Öl auf die Tragrollenoberflächen zu giessen, sobald die Trommel jeweils im Zuge der ihr aufgezwungenen Schraubbewegung sich mit der einen Stirnfläche des betreffenden Laufringes gegen die obere Druckrolle anpresst. Bei verminderter Oberflächenreibung rutscht nämlich alsdann die Trommel langsam abwärts.
Gelangt sie später in die durch die untere Druckrolle begrenzte Tieflage, so wird ein erneutes Aufwärtsklinlmen dadurch eingeleitet, dass infolge Austrocknens oder Zersetzung der kleinen Ölmengen auf den Tragrollenoberflächen erwünscht vergrösserte Reibungsschlüsse entstehen.
Bei Unachtsamkeit der Bedienung kann es vorkommen, dass die ölauftragung vergessen wird. Alsdann wird die Trommel infolge der trockenen Trab rollenoberfläche mit ausserordentlich erhöhter Kraft gegen die obere Druckrolle geschraubt. Wie die Fachleute wissen, besteht hierbei leicht die Gefahr, dass die Lagerung der obern Druckrolle sowie Futtersteine der Ausmauerung zerbrechen. Demnach ist die Betriebstüchtigkeit einer Drehofenanlage nach dem Stande der heutigen Technik stark von der menschlichen Zuverlässigkeit abhängig.
Um der Abnutzung der Tragflächen zwischen den Laufringen und den Tragrollen nach Möglichkeit vorzubeugen, geht man auch in der Weise vor, dass ein Schwebezustand angestrebt wird, das heisst ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Abgleitbestreben der Trommel und dem Schraubvermögen nach oben der zur Trommelachse schräg eingestellten Tragrollen. Infolge wechselnder Wärmelängsdehnungen der Trommel tritt dann in einem gewissen Ausmass ein kleines Wandern derselben in axialer Richtung ein, was zur Verhinderung von Streifenschäden erwünscht ist. Die Auswirkungen dieser Massnahmen, die man nur als Behelfsmassnahmen betrachten kann, sind jedoch keineswegs befriedigend.
Durch die Schräg-
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einstellung der Tragrollen können leicht auch Lagerungsschäden auftreten, die sich ausserordentlich ungünstig auf das kostspielige Trommelfutter und auf die Betriebstüchtigkeit der gesamten Anlage auswirken können.
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, diese Nachteile, wie sie bei der Lagerung von geneigten Drehtrommeln zwischen den Laufringen und den Tragrollen eintreten können, zu vermeiden. Demzufolge besteht die Erfindung in einer Einrichtung zur Axialverschiebung einer geneigten Drehtrommel mit an Laufringen der Trommel vorgesehenen Tragrollen zur radialen Abstützung und Druckrollen zur axialen Abstützung der Trommel, welche Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass an beiden Stirnflächen eines Laufringes je eine Druckrolle vorgesehen ist, deren Achse an ihrem untern Ende in einem Querstück gelagert ist, welches mittels einer selbsttätigen Antriebsvorrichtung eine hin und her gehende Bewegung annähernd parallel zur Längsachse der Trommel ausführt,
wodurch eine Axialverschiebung der Trommel erfolgt. Diese Antriebsvorrichtung kann mechanische, elektrische undloder hydraulische Mittel aufweisen. Durch die erfindungsgemässe Einrichtung ist die Voraussetzung dafür gegeben, dass die Längsbewegung der Drehtrommel in beiden entgegengesetzten Richtungen zwangläufig und somit auch gleichmässig in den vorgeschriebenen Zeitabständen erfolgt.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Teil eines Drehrohrofens in Seitenansicht mit zwei Laufringen. An der dem einen Laufring zugeordneten Druckrolle ist eine Gewichtsausgleichsvorrichtung angebracht, während an dem zweiten Laufring sich die beiden mit der selbsttätigen Antriebsvorrichtung versehenen Druckrollen befinden, Fig.2 die beiden mit der Antriebsvorrichtung versehenen Druckrollen gemäss Fig. 1 in grösserem Massstab, teilweise im Schnitt, unter Weglassung der hinter der Bildebene zu denkenden Tragrolle von Fig. 1,
Fig. 3 die mit der Gewichtsausgleichsvorrichtung gemäss Fig.l versehene Druckrolle in grösserem Massstab, teilweise im Schnitt, unter Weglassung der hinter der Bildebene zu denkenden Tragrolle von Fig. 1, Fig.4 die Schaltanordnung für die elektrischhydraulische Antriebsvorrichtung.
Gemäss Fig. 1 ist in üblicher Weise der Drehrohrofen 1 mit einer schwachen Neigung von etwa 2 ,/o zur Horizontalen mit Laufringen 2 und 3 auf zugehörigen Tragrollenpaaren 4 und 5 gelagert. Die Neigung des Drehrohrofens 1 verläuft so, dass der Laufring 3 etwas tiefer liegt als der Laufring 2. Um die durch das Eigengewicht des Drehrohrofens 1 sich in annähernd waagrechter Richtung auswirkende Komponente der Drucklast aufzunehmen, ist die Druckrolle 6, die an der einen Stirnseite 7 des Laufringes 2 anliegt, mit einer beweglichen Lagerung versehen, und an dieser Lagerung befindet sich ein Hebelpaar 8, an dessen Ende ein Gegengewicht 9 angebracht ist, welche Konstruktion weiter hinten näher erläutert ist.
An die Stirnflächen 10 und 11 des Laufringes 3 legen sich die Druckrollen 12 und 13 an. Die untern Enden der Achsen dieser Druckrollen 12, 13 sind mittels des Querstückes 14 miteinander verbunden, und dieses Querstück 14 führt durch eine weiter hinten näher beschriebene Antriebsvorrichtung eine gemäss dem eingezeichneten Doppelpfeil hin und her gehende Bewegung annähernd parallel zur Längsachse 15 des Drehrohrofens 1 aus. Die Einzelheiten der Antriebsvorrichtung für die Druckrollen 12, 13 einerseits und der an der Druckrolle 6 vorgesehenen Gewichtsausgleichsvorrichtung anderseits ergeben sich aus den Fig. 2 und 3.
In Fig. 2 ist nur der untere Mantelteil des Drehrohrofens 1 im Schnitt dargestellt, und entsprechend der Abbildung nach Fig. 1 steht der Laufring 3 an seinen beiden Stirnflächen 10 und 11 den Druckrollen 12 und 13 gegenüber. Der Übersichtlichkeit halber ist in Fig. 2 die hinter der Bildebene liegende Tragrolle des Tragrollenpaares 5 weggelassen worden. Die Achsen dieser Druckrollen 12 und 13 sind in dem Querstück 14 gelagert. Dieses Querstück 14 ist über Parallel-Lenkerpaare 17 und 18 mit Hilfe der Bolzen 19, 19a und 20, 20a mit der Grundplatte 21 verbunden. Gegenüber einer sonst möglichen Schlittenführung für das Querstück 14 wird hierdurch eine geringere Reibung erzielt.
Dies ist wichtig, weil durch das grosse Eigengewicht des Drehrohrofens 1 erhebliche Reibungskräfte auftreten könnten. Wenn es sich um einen besonders langen Drehrohrofen 1 handelt, empfiehlt es sich, nicht nur an einem Laufring, sondern an zwei oder mehreren Laufringen gleichzeitig je zwei Druckrollen vorzusehen, wodurch dann die erforderliche Antriebskraft zur Betätigung eines einzelnen Druckrollenpaares entsprechend geringer wird.
Die Grundplatte 21 ist ortsfest gelagert auf dem Sockel 22. Jeder der beiden Lenker des Parallel-Lenkerpaares 18 ist dreieckförmig gestaltet und weist ein Aussenende mit einer Bohrung 23 auf. An dem in diese Bohrung 23 eingesetzten Bolzen greift die Antriebsvorrichtung an, um das Lenkerpaar 18 um den Bolzen 20a in einem gewissen Ausmass zu verschwenken, womit dann das Querstück 14 mit den Druckrollen 12 und 13 eine hin und her gehende Längsbewegung annähernd parallel zur Ofenachse 15 ausführt, wodurch eine Axialbewegung des Drehrohrofens 1 erfolgt.
Hierbei tritt dann auch eine senkrechte Verlagerung der Stirnlaufflächen 10 und 11 des Laufringes 3 gegenüber den mit balligem Querschnitt ausgeführten Druckrollen-Laufflächen 24 und 25 auf.
Die Schwenkbewegung des Bolzens in der Bohrung 23 kann z. B. auf mechanischem Wege durch einen Exzenter- oder Nockenantrieb, Hebelantrieb oder dergleichen herbeigeführt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine elektrisch-hydrau-
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lische Antriebsvorrichtung vorgesehen, und zwar ist der im Arbeitszylinder 26 angeordnete und in Fig. 2 nicht dargestellte Kolben mit seinem untern Ende mittels des Bolzens 27 in dem Lagerbock 28 schwenkbar gelagert, und die Kolbenstange 29 des genannten Kolbens ist an ihrem obern Ende mit dem in der Bohrung 23 des Lenkerpaares 18 eingesetzten Bolzen schwenkbar gelagert. Mit 30 ist eine Öldruckleitung bezeichnet.
Bei dieser hydraulischen Antriebsvorrichtung tritt also bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens in dem Arbeitszylinder 26 einerseits eine Verschwenkung des Arbeitszylinders 26 mit seinem Kolben um den Bolzen 27, anderseits eine Verschwen- kung des Lenkerpaares 18 um den Bolzen 20a ein.
Die Steuerung des auf und ab gehenden Kolbens in dem Arbeitszylinder 26 kann durch bekannte Mittel erfolgen, wie man sie bei hydraulischen Antrieben der verschiedensten Art kennt. Schematisch ist ein solcher hydraulischer Antrieb in Fig.4 dargestellt. Das Querstück 14 mit den beiden Druckrollen 12 und 13 soll eine Hin- und Herbewegung ausführen gemäss dem in Fig. 4 eingezeichneten Doppelpfeil.
Dies wird hier dadurch erreicht, dass das hin und her gehende Querstück 14 elektrische Schaltkontakte betätigt, die über einen Hubmagneten 35 einen Drehschieber 39 so steuert, dass abwechselnd die Hin- und Herbewegung des Kolbens 26a des Arbeitszylinders 26 und damit die Hin- und Herbewegung des daran angekuppelten Querstückes 14 herbeigeführt wird. Die Stange 31 wirkt hierbei auf eine Schaltvorrichtung 32, die einen Hilfsstrom für die Betätigung des Schützes 33 ein- und ausschalten kann. Dieses Schütz 33 wirkt auf einen Kontakt 34, durch welchen die Hauptstromleitung eingeschaltet wird. Bei eingeschalteter Hauptstromleitung wird der Hubmagnet 35 in Tätigkeit gesetzt, der eine Zahnstange 36 betätigt.
In diese Zahnstange 36 greift ein Ritzel 37 ein. Dieses Ritzel 37 sitzt auf der Achse 38 des Drehschiebers 39. Die Druckflüssigkeit für den Arbeitszylinder 26 mit seinem zugehörigen Kolben 26a wird von einer Pumpe 40 gefördert, die ihren Antrieb von dem Motor 41 erhält, der ebenfalls an die Hauptstromleitung angeschlossen ist.
Durch die Betätigung des Drehschiebers 39 über den Hubmagneten 35, abhängig von den Schaltvorgängen mittels der Schaltvorrichtung 32, wird die Druckflüssigkeit über den Drehschieber 39 entweder über die Rohrleitung 42 oder über die Rohrleitung 43 auf die eine oder die andere Seite des Kolbens 26a geführt. Der Drehschieber 39 ist mit der Pumpe 40 mittels der Rohrleitung 44 verbunden.
Diese elektrische und hydraulische Antriebsvorrichtung ist in Fig.4 nur rein schematisch angedeutet. Wie auch sonst bei hydraulischen Antrieben üblich, wird auch im vorliegenden Fall eine Rücklaufleitung für die Druckflüssigkeit, eine Entlüftung, ein Überdruckventil und dergleichen in dem Leitungssystem vorgesehen.
Die erforderliche Antriebsenergie für die Lagenveränderung des Druckrollenpaares 12, 13 lässt sich erheblich erniedrigen, wenn die Druckrolle 6 mit einer Gewichtsausgleichsvorrichtung versehen ist.
Die Fig. 3 zeigt den untern Teil des Mantels des Drehrohrofens 1 mit dem Laufring 2. Gegen die eine Stirnfläche 7 dieses Laufringes 2 legt sich die Druckrolle 6. Die Druckrolle 6 ist in dem Führungsstück 45 gelagert, und dieses Führungsstück 45 ist neben Parallel-Lenkerpaaren 46 und 47 mit der Grundplatte 48 verbunden. Das Lenkerpaar 46 ist in den Bolzen 46a und 46b, das Lenkerpaar 47 in den Bolzen 47a und 47b schwenkbar gelagert. Die Lenker des Paares 47 sind zu entsprechend langen Hebeln 49 gestaltet.
Am äussern Ende weist jeder Hebel 49 einen Schlitz 50 auf, und in diesen Schlitz 50 greift ein Bolzen 51, der mittels der Gewindestange 52, die entsprechende, den Bolzen 51 umgreifende Augen 53 aufweist, in dem Schlitz 50 verschoben werden kann. An dem Bolzen 51 ist aufgehängt eine Stange 54, und diese Stange 54 trägt die Gegengewichte 55, 55a, 55b. Mit Hilfe dieser Gegengewichte 55, 55a und 55b wird also über die Parallel-Lenkerpaare 46, 47 die Druckrolle 6 zusätzlich gegen die Stirnfläche 7 des Laufringes 2 gedrückt.
Die Hebel 49 einerseits und die Gegengewichte 55, 55a, 55b anderseits werden so bemessen, dass durch diesen Gegendruck der Druckrolle 6 die sich in annähernd waagrechter Richtung auswirkende Komponente der durch das Eigengewicht des Drehrohrofens 1 gegebenen Drucklast etwa ausgeglichen wird. Man kann diesen Druckausgleich auch durch Anordnung mehrerer solcher Ge- wichtsausgleichsvorrichtungen nach Fig.3 an verschiedenen Laufringen des Drehrohrofens 1 vornehmen.
Die Lage der beiden Hebel 49 ist in Fig. 3 eingezeichnet, so wie diese Hebel 49 sich einstellen, wenn sich der Drehrohrofen 1 im warmen Betriebszustand befindet, und zwar bei der Höchststellung desselben. Wenn der Drehrohrofen 1 aus seiner höchsten Stellung in die niedrigste Stellung gewandert ist, dann heben sich die Hebel 49 in die in Fig. 3 gestrichelt angedeutete Stellung.
Gemäss Fig. 3 ist der eine Hebel 49 noch mit einem Handrad 56 mit Spindel 57 versehen. Diese Handradspindelvorrichtung 56, 57 hat den Zweck, im Bedarfsfall das Hebelpaar 49 gegenüber der Fun- damentplatte 58 so zu verschwenken, dass die Druckrolle 6 nicht mehr mit der Stirnfläche 7 des Laufringes 2 zur Anlage kommt bzw. ist diese Handradspindelvorrichtung 56, 57 dazu bestimmt, die passende Anlage zwischen der Druckrolle 6 und der Stirnfläche 7 des Laufringes 2 genau einzustellen.
Die Laufflächen der Druckrollen 6, 12 und 13 können mit besonderem Vorteil aus kinematischen Gründen schwach ballig ausgeführt werden. Drucklos ergibt sich hierbei nur eine Punktberührung der Druckrolle mit der Stirnfläche des zugehörigen Laufringes. Unter Druck entsteht jedoch durch die bal- lige Ausgestaltung der Lauffläche der Druckrolle eine Anlagefläche in Querschnittsform einer sehr flachen Ellipse.
Dies hat zur Folge, dass keinerlei Kanten-
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pressungen zwischen den Druckrollen und den Laufflächen des Laufringes eintreten können, was nicht nur zur weiteren Verringerung der erforderlichen Antriebskraft beiträgt, sondern auch das Oberflächengefüge sowohl der Laufflächen, der Druckrollen als auch der Stirnseitenflächen des Laufringes selbst kaltverfestigt und besonders im Beisein von Fett oder Öl schont.
Die ballige Ausbildung der Laufflächen der Druckrollen trägt dazu bei, dass gewissermassen eine Prägepolierwirkung eintritt, die der Lagerung der Trommel trotz der gesteuerten Auf- und Abwärtsbewegung derselben eine besonders grosse Lebensdauer verleiht. Von Betriebsvorteil ist es auch, wenn auch die Oberflächen aller Tragrollen selbst ballig ausgebildet werden.