DE2043683B2 - Lagerung fur ein Drehrohr, insbesondere für ein Mahlrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für ein Drehrohr, insbesondere für ein Mahlrohr, das auf der Außenseite des Drehrohrmantels Laufringe aufweist, durch welche das Drehrohr im Bereich unterhalb der Drehrohrachse auf Lagerelementen drehbar abgestützt ist, wobei für jeden Laufring mindestens drei Lagerelemente vorgesehen und sowohl um eine Achse parallel zur Drehrohrachse als auch um eine Achse quer zur Drehrohrachse schwenkbar gelagert sind und wobei jedes Lagerelement auf einer Lastausgleichsvorrichtung, insbesondere auf einer Stützbrücke gelagert ist, die sich jeweils mit einem Ende auf einer benachbarte Lagerelemente verbindenden Übertragungsbrücke absi'jtzt, die ihrerseits mit dem Fundament gelenkig verbunden ist.

Es ist bei Drehofen und bei großen Rohrmühlen bekannt, die auf dem Außcnmantel des Drehrohres befestigten Laufringe auf jeweils zwei Tragrollen abrollen zu lassen, die unterhalb der Drehrohrachse auf einem Fundament befestigt sind. Mit Rücksicht auf eine etwaige Ausmauerung oder Panzerung des Drehrohres darf sich der Drehrohrmantel unter dem Einfluß der Lagerung nur geringfügig verformen. Man hat versucht, dies durch eine möglichst steife Ausbildung der Laufringe zu erreichen. Bei großen Drehrohrdurchrriesscrn ist es jedoch mit vertretbarem Aufwand nicht mehr möglich, die Laufringe so auszubilden, daß an der Beröhrungsstelle mit den Tragrollen praktisch keine Verformungen auftreten. Es ist daher versucht worden, unter Beibehaltung der herkömmlichen Laufringformen die Lagerung so zu gestalten, daß jeder Laufring an mehr als nur zwei Stellen mit entsprechenden Lagerelementen in Berührung steht, so daß die durch die Lagerung bewirkte Verformung des Laufringes und damit des Drehrohrmantels vermieden wird.

to Aus der französischen Patentschrift 11 05 937 ist es bekannt, unterhalb der Drehrohres als Lagerelemente mehrere Gleitschuhe anzuordnen, die untereinander mit einer zu beiden Seiten der Gleitschuhe angeordneten Laschenkette verbunden sind Die Laschenketten sind mit ihren beiden Enden zwischen zwei Fundamentbökken aufgehängt Gemäß dieser Patentschrift können anstelle der Gleitschuhe auch Laufrollen angeordnet werden. Durch diese Ausbildung wird zwar die Auflagefläche des Laufringes auf den Lagerelementen erheblich vergrößert und somit die Verformung von Laufringen und Drehrohrmantel entsprechend vermindert Der Nachteil der bekannten Lagerung besteht jedoch darin, daß die Verbindung der beiden Enden der Laschenketten mit dem Fundament, da diese infolge der Neigung der Kettenenden gegenüber der Vertikalen ein Mehrfaches der durch das Drehrohr aufgebrachten Belastung aufnehe >en muß, derart stabil ausgebildet sein muß, daß bei Drehrohren mit größeren Durchmessern, insbesondere bei Mühlen diese Art von Lagerung wegen der hohen aufzunehmenden Belastungen nicht mehr realisierbar ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Drehrohrachse räumlich nicht festgelegt ist, so daß für den Antrieb des Drehrohres erhebliche Schwierigkeiten bestehen.

Aus der US-Patentschrift 34 66 936 ist eine Lagerung für ein Drehrohr bekannt, für dessen Laufring vier Lagerelemente vorgesehen sind. Diese Lagerelemente sind jeweils paarweise auf eine Stützbrücke gelagert, die ihrerseits mit dem Fundament gelenkig verbunden ist.

Ferner ist aus der DE-PS 2 58 621 ein Radiallager für schwere Drehstücke bekannt, bei dem mehrere im Bereich unterhalb der Achse des gelagerten Teiles vorgesehene Lagerelemente auf gelenkig miteinander verbundenen, die Last waagebalkenartig ausgleichen den Teilen angeordnet sind. Für die Lagerung von Drehrohren größeren Durchmessers sind diese Konstruktionen jedoch nicht geeignet.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Lagerung für ein Drehrohr, insbesondere für ein Mahlrohr zu schaffen, wobei mit Rücksicht auf die Ausmauerung oder Panzerung des Drehrohres die Verformungen von Drehrohrmantel und Laufring so gering wie möglich sein sollen. Auch soll infolge einer sich frei einstellbaren Lagerung sowohl ein verformungsarmer Zustand für das Drehrohr gewährleistet als auch alle vom Betrieb herrührenden Kräfte, die vom Eigengewicht und den Bewegungen der Mahlkörper bestimmt werden, sicher und ohne Kantenpressung in das Fundament abgeleitet werden.

M) Die Lösung der Aufgabe geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß die Stützbrücken und die Übertragungsbrücken in einem Gehäuse gelagert sind, wobei sich die Lagerelemente oberhalb des Gehäuses befinden und daß zwischen jedem Lagerelement und der zugehörigen Stützbrücke in einer Bohrung des Gehäuses je ein Übertragungskörper geführt ist. Hierdurch wird ein sicherer Schutz dieser wichtigen Lagerteile vor Verschmutzung und mechanischer

Beschädigung erzielt. Dßr Übertragungskörper als Verbindungsglied zwischen dem Lastverteilungssystem und den Lagerelementen hat zugleich zwei Funktionen:

Er gewährleistet die Schwenkmöglichkeit der Lagerelemente um zwei Achsen, sowohl zur Einstellung des Schmierspaltes als auch zur Anpassung an veränderte Durchbiegungen des Mahlrohres. Auf diese Weise wird eine funktionsgerecht kai danische Lagerung der Lagerelemente erreicht, die verdrehsicher eine zuverlässige Führung des Laufringes bewirkt Durch diese Befestigung besteht außerdem die Möglichkeit, Lagerelemente beispielsweise Gleitschuhe in großem Abstand voneinander anzuordnen, um einen möglichst großen Teil des Rohrumfanges zu erfassen. Der Übertragungskörper stellt darüber hinaus ein Kraftübertragungselement dar, dessen radiale Kräfte von den sich anschließenden Stütz- und Übertragungsbrücken und dessen Querkräfte sowohl in Umfangsrichtung (Reibungskräfte) als auch in axialer Richtung direkt vom Gehäuse aufgenommen und in das Fundament geleitet werden.

Es sind zwar aus der US-Pattntschrift 16 66 521 Elemente eines Axiallagers bekannt, rfie mittels Übertragungskörper mittig auf Stützbrücken gelagert sind, welche sich ihrerseits auf Übertragungsbrücken abstützen. Die Fixierung des Lagerelementes in Umfangsrichtung gegenüber dem Gehäuse übernimmt jedoch ein zusätzliches Element Auf diese Weise ist das Lagerelement nicht ausschließlich durch einen Übertragungskörper gehalten, so daß diese Ausführung der Lagerung verhältnismäßig kompliziert wird und außerdem eine kardanische Lagerung nicht möglich ist Die US-Patentschrift 26 06 081 zeigt ein andersgeartetes Radiallager mit zwei lediglich um eine Achse parallel zur Drehrohrachse schwenkbaren Lagereiementen, die jedoch keine Vorrichtung zur gleichmäßigen Lastaufnähme aufweisen. Bei der Lagerung eines Drehrohres entsprechend dieser vorbekannten Ausführung würde bei schiefer Lagerlast ein Lagerelement einen größeren Lastanteil tragen müssen. Darüber hinaus wurden zusätzliche Spannungen durch mangelnde Nachgiebigkeit gegenüber sich ändernden Rohrdurchbiegungen auftreten. Schließlich ist in der US-Patentschrift 26 21 090 ein Axiallager beschrieben, dessen Lagerelemente zwar kippbeweglich jedoch nicht kardanisch gelagert sind. Eine exakte Führung ohne Verdrehung der einzelnen Lagerelemente ist c-imit auch hier nicht möglich.

Diese an sich bekannte Lagerkonstruktionen sind gegenüber der erfindungsgemäßen Lagerung für ein Drehrohr mit größe/^m Durchmesser kompliziert, müssen eine ungleiche Lagerlast aufnehmen und ermöglichen keine kardanische Führung der einzelnen Lagerelemente.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Teil der Oberfläche des Übertragungskörpers, der mit der Wandung der Gehäusebohrung in Berührung steht, eine ballige Fläche, vorzugsweise eine Kugelfläche aufweist. Diese Ausbildung gestattet es in vorteilhafter Weise, unterhalb des Übertragungskörpers ein Gelenk vorzusehen, durch das eine Anpassung des Lagerelementes an die Kontur des Laufringes erfolgt, ohne daß in das Gelenk selbst Querkräfte eingeleitet werden. Auf diese Weise werden Reibung und Verschleiß vermindert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß von den Schwenkachsen, um die das Lagerelement gegenüNr dem Fundament schwenkbar gelagert ist, die eine oberhalb des Übertragungskörpers und die andere unterhalb des Übertragungskörpers angeordnet ist Hierdurch ist gewährleistet, daß die betrieblich auftretenden Kräfte sicher aufgenommen werden und gleichzeitig in zweckmäßiger Weise die Beweglichkeit der Lagerelemente sichergestellt wird. Vorteilhaft wird hierbei die quer zur Drehrohrachse liegende Schwenkachse oberhalb des Übertragungskörpers angeordnet, da hiermit die durch die Reibungskräfte in Drehrichtung des Mühlenrohres auf das Lagerelement einwirkenden Querkräfte bei der Verwendung von Wälzkörpern als Gelenke in einfacher Weise durch deren Stirnseiten auf den Übertragungskörper und damit über das Gehäuse auf das Fundament übertragen werden können.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 eine Prinzipskizze zur Erläuterung der Lagerung,

Fig.2 eine Ausführungsform mit Gleitschuhen als Lagerelemente,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Lide III-III in F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-1V in F i g. 2, der das Gleitlager zur Aufnahme der Axialkräfte zeigt.

Wie die Prinzipdarstellung in F i g. 1 zeigt, ist ein Laufring 1 eines Drehrohres auf drei Lagerelementen 2, 3 und 4, beispielsweise Gleitschuhen drehbar gelagert Um die Verformung des Laufringes durch eine entsprechend große Auflagefläche zu vermindern und für alle drei Lagerelemente den gle-chen Lagerdruck zu erzielen, sind die Lagerelemente 2, 3 und 4 jeweils auf der Mitte je einer Stützbrücke 6, 7 und 8 abgestützt. Zur Anpassung an mögliche Formungenauigkeiten des Laufringes, die sich bei großen Durchmessern nicht immer vermeiden lassen, ist zwischen jedem Lagerelement und jeder Stützbrücke jeweils ein Gelenk, vorzugsweise ein Wälzkörper 5 angeordnet, der eine entsprechende Schwenkbewegung eines jeden Lagerelementes zuläßt Um nun für jedes Lagerelement den gleichen Lagerdruck zu erzielen, sind die Stützorücken 6, 7 und 8 über die gelenkig mit dem Fundament verbundenen Übertragungsbrücken 10 und 11 untereinander verbunden. Auch hier sind die Gelenke zwischen den Stützbrücken und den Übertragungsbrücken sowie zwischen den Stützbrücken und dem Fund: ment bzw. den Übertragungsbrücken und dem Fundament als Wälzkörper 9 bzw. 12 ausgebildet.

Die Anordnung hat nun die Wirkung, daß eine Belastung in Richtung des Pfeiles 13 senkrecht auf das Lagerelement 3 durch die gelenkige Verbindung über die Stütz- und Übertragungsbrücken an die beiden seitlichen Lagerebmente 2 und 4 weitergegeben wird und zwar in der Weise, daß auch in den beiden außenliegenden Lagei elementen der gleiche Lager-■JrucK herrscht wie im Lagerelement 3, so daß sich für den Laufring eine gleichmäßig verteilte Belastung und damit eine entsprechend geringe Verformung ergibt.

F i g. 2 zeigt eine praktische Ausfünrungsform der erfindungsgemäßen Lagerung für eine große Rohrmühle. Da bei Rob^rmühlen infolge der Drehung des Mühlenrohres sich die Mahlkörperfüllung im Innern des Rohres derart verlagert, daß die aus dem Eigengewicht und den dynamischen Kräften gebildete resultierende unter einem Winkel zur Vertikalen auf die Lagerung wirken, sind im vorliegenden Fall für jeden Laufring je zwei Lagereinheiti η vorgesehen, die jeweils aus drei durch Übertragungsbrücken miteinander verbundenen Gleitschuhen gebildet sind, um der durch die dynamischen Kräfte hervorgerufenen unsymmetrischen IkIa-

stungsrichtung Rechnung zu tragen. Je nach Art des Antriebs, beispielsweise bei der Verwendung eines Sattelmotors, ist es sogar erforderlich, vier Lagerelemente je Lagereinheit vorzusehen, um eine bessere Fixierung der Drehachse zu erreichen.

In der Fig.2 ist nur eine der beiden Lagereinheiten teilweise im Schnitt dargestellt. Auf einem Fundamentrahmen 35 ist ein aus drei Teilen zusammengesetztes Gehäuse 14 befestigt. In dem Gehäuse sind die StUtzbrücken 6', T und 8' und die Übertragungsbrücken 10' und 11' angeordnet. Die Gelenke zwischen den einzelnen Stütz- und Übertragungsbrücken bzw. /wischen den Übertragungsbrücken und dem Gehäuseboden werden durch Wälzkörper 9' bzw. 12' gebildet.

In Richtung auf das Drehrohr ist das Gehäuse auf seiner Oberseite jeweils mit einer Bohrung versehen, in der sich ein Übertragungskörper 15 befindet. Die Fläche des Übertragungskörpers, die mit der Wandung der Bohrung in Berührung steht, ist ais Kugelfläche ausgebildet. Zwischen dem Übertragungskörper 15 und der darunterliegenden Stützbrücke ist ein Wälzkörper 5' angeordnet, und zwar in der Weise, daß der Übertragungskörper um eine Achse parallel zur Drehrohrachse schwenken kann. Auf der Oberseite des Übertragungskörpers ist ein weiterer Wälzkörper 16 angeordnet, der eine Bewegung des Gleitschuhes 2' um eine Achse quer zur Drehrohrachse gestattet. Hierdurch können die durch die Lagerreibung erzeugten Querkräfte ohne Beeinträchtigung der Beweglichkeit des Gelenkes über die Stirnseite des Wälzkörpers 16 und die Kugelfläche des Übertragungskörpers 15 in das Fundament abgeleitet werden. Die Gleitschuhe 3' und 4' sind in gleicher Weise auf den Stützbrücken T bzw. 8' abgestützt.

Jeder Gleitschuh ist mit einer Lauffläche 17 aus Lagermetall versehen. In Bezug auf die Mittelachse des Übertragungskörpers 15 ist jeder Gleitschuh in der Weise außermittig angeordnet, daß in Drehrichtung 36 des Drehrohres gesehen der kürzere Teil des Gleitschuhes zur Ablaufkante hin liegt. Im Zusammenwirken mit dem Wälzkörper 5' kann sich der Gleitschuh gegenüber der Lauffläche des Laufringes selbsttätig so einstellen, daß sich ein in etwa keilförmiger Schmierspalt bildet, der die Zufuhr und Verteilung des Schmieröls wesentlich verbessert.

Die Widerlager 18 und 19 für die beiden Übertragungsbrücken 10' und 11' sind so ausgestaltet, daß sie in ihrer Höhe gegenüber dem Fundament einstellbar sind. Hierbei ist das Widerlager 18 nur so ausgestaltet, daß bei der Montage durch Distanzbleche 19 die Höhe der Übertragungsbrueke 10' genau eingestellt werden kann. Das Widerlager der Übertragungsbrücke W besteht dahingegen aus zwei Keilen 20 und 21, die gegeneinander verschieblich sind, wobei die genannte Anordnung so ausgebildet ist, daß auch später noch, wenn die Mühle bereits vollständig montiert ist, eine Höhenverstellung der Übertragungsbrücke 11' vorgenommen werden kann. Da über die Wälzkörper 9' alle Übertragungsbrücken und Stützbrücken hintereinander in Verbindung stehen, reicht dies aus, weil durch die Hebelwirkung alle drei Gleitschuhe gleichmäßig in ihrer Höhe verstellt werden, auch wenn nur die Übertragungsbrükke 11 über die beiden Stellkeile 20 und 21 angehoben wird.

Ein Ausführungsbeispiel für die Verstellung der beiden Keile 20 und 21 ist aus der Schnittdarstellung in Fig.3 zu ersehen. Diese besteht jeweils aus einer Druckschraube 22, die am stumpfen Ende jeweils des Keiles 20 bzw. 21 angreift und die in einem Gewindeloch des Gehäuses 14 geführt ist. An der spitzen Seite eines jeden Keiles ist jeweils eine schwächere Gegenschraube 23 vorgesehen, mit deren Hilfe die beiden Keile wieder

s zurückgestellt werden können, da der Keilwinkel so flach ausgewählt werden muß, daß Selbsthemmung auftritt. Bei einer gleichmäßigen Verschiebung beider Keile gegeneinander verändert sich die Auflagefläche gegenüber dem Fundament nicht.

ίο Zum Schutz der Laufflächen 17 der Gleitschuhe ist es erforderlich, daß auch beim Anfahren aus dem Stillstand sofort genügend Schmiermittel zwischen dem Laufring und der Lauffläche eines jeden Gleitschuhes vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist in der Mitte der Lauffläche eines jeden Gleitschuhes eine flache Tasche 24 angeordnet, in die von unten durch den Gleitschuhkörper eine Rohrleitung mündet. Durch diese Rohrleitungen kann bei Stillstand der Mühle Ol mit hohem Druck eingepreßt werden, daß sich auf der gaii/cn Läuniäcnc des Gleitschuhes verteilt und somit bereits vor dem Anfahren einen Schmierfilm bildet.

Für die Zufuhr von Schmieröl während des Betriebes ist an der Auflaufkante eines jeden Gleitschuhes eine ölverteilungskammer 25 vorgesehen, deren Oberkante bis dicht an die Lauffläche des Laufringes heranreicht. In diese ölverteilungskammer wird während des Betriebes ständig öl gefördert. Da sich zwischen der Lauffläche eines ,«Jen Gleitschuhes und der Lauffläche des Laufringes ein keilförmiger Schmierspalt ausbildet, wird

jo vom Laufring aus der ölverteilungskammer ständig öl mitgezogen, so daß die gesamte Lauffläche eines jeden Gleitschuhes ständig mit frischem Öl versorgt wird.

Jede ölverteilungskammer ist außerdem an ihrer Stirnseite mit einem ölabstreifer 26 versehen, der

J5 unmittelbar an der Lauffläche des Laufringes anliegt und das von der davor liegenden Lagerstelle noch mitgenommene Schmieröl von der L^ufringfläche weitgehend beseitigt. Hierdurch steht immer frisches und üblicherweise auch gereinigtes Schmieröl für jede Lagerung zur Verfügung. Lagermetallpartikel, die aus einem davorliegenden Gleitschuh ausgebrochen oder ausgerissen sind, werden durch den ölabstreifer jeweils vor jedem nachfolgenden Gleitschuh entfernt, so daß Beschädigungen der Laufflächen der Gleitschuhe vermieden werden. Zum Schutz gegen Verschmutzungen ist auf dem Fundament außerdem ein Schutzgehäuse 27 befestigt, daß den Laufring auf seinem ganzen Umfang umgibt
Das an den Rändern eines jeden Gleitschuhes heraustretende Schmieröl kann nach unten ablaufen und übernimmt gleichzeitig die Schmierung der Wälzgelenke und der Übertragungskörper und wird an der tiefsten Stelle des Gehäuses abgesaugt und nach Reinigung und gegebenenfalls nach Kühlung über eine Pumpe den Olverteilungskammern der Gleitschuhe wieder zugeführt

Aus der Schnittdarstellung in F i g. 3 ist die Anordnung der ölverteilungskammer 25 und des ölabstreifer 26 sowie die Anordnung der Zuführleitung 28 für das Schmieröl zu ersehen.

In dem Schnitt gemäß der Fig.4 ist die Ausbildung eines sogenannten Festlagers zu ersehen, mit dem das Drehrohr gegenüber Längsverschiebungen festgelegt ist Hierzu sind im oberen Bereich des Gehäuses 14 in einer Führung 32 auf beiden Seiten Gleitklötze 33 und 34 angeordnet, die sich mit ihren Rückseiten gegen das Gehäuse abstützen. Die Rückseiten der Gleitklötze sind kugelig ausgebildet Die Seitenflächen der Gleitklötze,

die mit der FQhrung 32 in Berührung stehen, sind mit einem balligen Wulst versehen, so daB die Gleitklötze in der Führung 32 beweglich sind und mit ihrer Gleitfläche immer voll an den Seitenflächen des Laufringes anliegen.

Hierzu 4 DIaK Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Lagerung für ein Drehrohr, insbesondere für ein Mahlrohr, das auf der Außenseite des Drehrohrmantels Laufringe aufweist, durch welche das Drehrohr im Bereich unterhalb der Drehrohrachse auf Lagerelementen drehbar abgestützt ist, wobei für jeden Laufring mindestens drei Lagerelemente vorgesehen und sowohl an eine Achse parallel zur Drehrohrachse als auch um eine Achse quer zur Drehrohrachse schwenkbar gelagert sind und wobei jedes Lagerelement auf einer Lastausgleichsvorrichtung, insbesondere auf einer Stützbrücke, gelagert ist, die sich jeweils mit einem Ende auf einer benachbarte Lagerelemente miteinander verbindenden Übertragungsbrücke abstützt, die ihrerseits mit dem Fundament gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützbrücken (6', 7', 8') und di° Übertragungsbrücken (10', 11') in einem Gehäuse Ü4) gelagert sind, wobei sich die Lagerelemente (2', 3', 4') oberhalb des Gehäuses (14) befinden, und daß zwischen jedem Lagerelement (2', 3', 4') und der zugehörigen Stützbrücke (6\ 7', 8') in einer Bohrung des Gehäuses (14) je ein Übertragungskörper (15) geführt ist

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Oberfläche des Übertragungskörpers (15), der mit der Wandung der Gehäusebohrung in Berührung steht, eine ballige Fläche, vorzugsweise eine Kugelfläche aufweist.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daE von c-.n Schwenkachsen, um die das Lagerelement gegenüber dem Fundament schwenkbar gelagert ist, dk eine oberhalb des Übertragungskörpers (15) und die andere unterhalb des Übertragungskörpers (15) angeordnet ist.