DE2044949C3 - Gemäßigt zwangsläufige Längsführung von Drehtrommeln - Google Patents

Description

Zum Stand der Technik:

Auch hcuie noch ist es bei den mcislcn Drehtrommeln, die geneigt gclageri sind, üblich, deren Axialschub mittels Schrägstcllen der Tragrollen abzufangen. Dabei wird die Trommelaufwärtsbcwegung in der Regel trocken, die Abwärtsbewegung dagegen ölfeuchi, bezogen auf die Laufflächen der Tragrollen und Laufringe, bewerkstelligt. Die DE-PS 10 65 673 erörtert in den Zeilen 10 bis 25 die entstehenden Nachteile. Trot/ des meist hohen und ungleichmäßigen Verschleißes der Laufflächen halten besonders die Zementfabriken zäh an dieser althergebrachten Längsführung fest, obgleich ein führender Fachmann des Zementmaschinenbaues, W. Bohmann, sie in »Zement-Kalk-Gips«, Heft 11/1954, auf Seite 418 als rustikal herabgewürdigt hat. Allerdings ist diese Längsführung bei der Anschaffung durch keine Sonderkosten belastet. Ferner kommt sie mit zylindrischen Tragrollen aus, was als Vorteil gebucht wird.

Die zwangsläufige Drehtrommel-Längsführung wurde ab 1951 erstmalig durch das Deutsche Bundespatent Nr. 8 97 970 geschützt. Im Aufsatz »Neue Erkenntnisse im Bau von Drehofcnlagertingen« in »Chemic-Ingenieur-Technik«, Heft 4/195}, werden die Vorteile balliger Tragrollen und schwingender Axialschub-Ausgleichgewichte hervorgehoben. Der Text zu Bild 7 klärt den Stand der Technik 1953 für kleine und grolle Längsführungen von Drehtrommel^ Daß /um Auswiegen des Axialschubs, auch Abtriebsvermögen genannt, lotrecht wirkende Gegengewichte dem Fachmann naheliegend waren, geht aus den Zeilen bi bis 84 der Seite 2 und 16 bis 29 der Seite 4 der AT-PS I 92 316 hervor. Zur Kennzeichnung des neueren Standes der Technik sei nochmals das Deutsche Bundespatent Nr. 10 65 673 angezogen. Die darin geschützte Bauart verzichtet auf Ausgleichsgewichte, verstärkt jedoch dafür die hydraulische Ausrüstung, die sowohl die zwangsläufige Trommel-Längsführung wie eine statisch günstige Verteilung des Axialschubs auf viele Fundamente bestreitet.

ίο Die bekanntgewordenen zwangsläufigen Trommel-Längsführungen haben sich betrieblich bewährt, obgleich deren Konstrukteure wenig Rücksicht zu nehmen hatten auf die Fluktuationen der Tragrollendrücke, die i'uf Seite 520 des Aufsatzes »Fortschrittliche Ausführungsformen von Drehofen« in Heft 11/1956 der Technischen Mitteilungen des Hauses der Technik, Essen, beschrieben sind. Denn die Antriebskräfte der vorbeschriebenen Längsführungen greifen alle in den lotrechten Mittelebenen der Drehtrommeln an. Werden aber die Antriebskräfte zum Erzeugen der Trommel-Längsbewegungen in die 2 Ebenen der Rollenachsen verlegt, so muß bei jedem hydraulischen Einzelantrieb mit Fluktuations-Spitzenwerten gerechnet werden. Dies trifft für die Lagerung von Drehtrommel nach der DE-AS 12 67 475 (1968) zu. |e Tragrollenstation sind hier vier hydraulische Kolben unerläßlich.

Bei den bekannt ge-.vordenen zwangsläufigen Drehtrommel-Längsführungen haben sich neben ihren Vorteilen folgende Nachteile herausgestellt:

1. Für mechanische, elektrische oder hydraulische Geräte nebst Zuleitungen fallen Zusatzkosten an, von denen z. B. die Deutsche Zementindustrie erklärt, sie wirtschaftlich nicht verkraften zu können.

2. In der Regel muß zu Gunsten balliger oder randballigcr Tragrollen auf die theoretisch tragfähigeren zylindrischen Tragrollen verzichtet werden. Diesem Verzichte kommt trotz höherer Verschleißfestigkeit randballiger Tragrollen desto mehr Gewicht zu, je größere Drücke zu übertragen sind. A.'.n.-h erfordert der Übergang von der herkömmlichen Längsführung mit schräg eingestellten Tragrollen zu einer zwangsläufigen Trommel-Längsführung den Ausbau der Tragrollen. die randballig abzudrehen sind, wodurch eine Rückkehr zur früheren Betriebsweise erheblich erschwert wird.

3. Gegner der zwangsläufigen Trommel-Längsführung bezeichnen den Zwang, der pausenlos über Druckrollcn und Laufringflanken ausgeübt wird, als lästig, dazu kinematisch bedenklich, wenn nicht auf genau zur Trommelachsc parallele Einstellung der Fragrollcnachsen gesorgt würde. Der letztgenannte Vorwurf muß mit dem Hinweis auf Balligkeit zurückgewiesen werden. Rollen allerdings zylindrische Tragrollen unter zylindrischen Laufringcn ab, was auf die Forderung des Bestellers einer zwangsläufigen Trommcl-Längsfiihriing vorgesehen wurde, so müssen selbst bei sorgfältig gerade eingestellten Tragrollen Kratzspurcn und Gcfügcbesehädigungcn hingenommen werden. In diesem Falle lehnte sich der Längsführiings/wang gegen Formänderungen einer heißen üfentrommcl auf.

Die Aufgäbe·:

Um dem Mißtrauen gegen fortschrittliche zwangsläufige Längsführungen /u begegnen, sollten weniger kostspielige Bauarten von Trommel-Längsführungen unler Mäßigung des Zwangs vorgeschlagen werden. Nach Bewährung mit riindhalligcn Laufflächen sollten zylindrische Tragrollen zugelassen werden, was den Anreiz verstärken könnte. Alianlagen /ti sanieren.

Beschreibung;

Aus der Anmeldezeichnung und der Beschreibung geht hervor, daß die Längsbewegungen nicht pausenlos erzwungen werden, Unter Ausnutzung gezielter Un- S gleichgewichtszustände werden sie indirekt und daher gemäßigt zwangsläufig eingeleitet Ganz in den Hintergrund tritt dabei die Hydraulik,

Gemäß Bild 1 wird der Axialschub der geneigten Drehtrommel 1 durch Druckrollen 2 mittels Winkelhe- to bein 3 und Gegengewichten 4 bis auf einen nutzbringenden Rest ausgewogen. Winkelhebel 5 und Lenker 6 schwingen nach Bild 2 um Achsen 7, die in einer Fundamentüberbrückumg 8 befestigt sind. Gemeinsam tragen sie den Oberbalken 9 samt den Achsen 10, die zur Lagerung der lose drehbaren Druckrollen 11 und 12 dienen. Letztere drücken bei Wahrung eines angemessenen Seitenspiels wechselseitig auf die Flanken des Laufringes 13. Damit die Längsbewegungen der Drehtrommel 1 nach Weglänge und Längslage festgelegt werden können, ist ein Doppelanschlagbügel 14 mit dem Fundament 16 fest verbunden. UP'er dem Doppelanschlagbügel 14 findet eine Verriegelung 15 Platz, die zur zeitweisen Blockierung des Winkelhebels 5 herangezogen wird. Um die am Fundament 16 befestigte Achse 17 schwingt ein Tragorgan 18, das mittels Zugstab 19 am Winkelhcbel 5 angelcnkt ist. Ein Laufgewicht 20 wird motorgetrieben auf dem Tragorgan 18 hin- und herbewegt. Der Motor, der auch als Unipolmotor für zwei Drehzahlen ausgelegt sein kann, ist nicht eingezeichnet, weil er nach Gutdünken entweder auf das Tragorgan 18 oder auf das Laufgewicht 20 aufmontiert werden soll. Das Tragorgan kann mit Gewindespindel oder mit Zahnstange oder mit Gliederkette versehen sein. Ersatzweise kann anstelle des Laufgewichts 20 am Ende des schwingenden Tragorgans 18 ein Behälter verankert sein. Wird in ihn schweres Öl ein- und ausgepumpt, so werden gezielt die Funktionen des Laufgewichts 20 ersetzt.

In Bild 3 vircl die Konstruktion des Bildes 2 mit Ausnahme der Teile 17, 18 und 20 mitbenutzt. Ein Gewicht 21, das mittels eines auf einer Schwinge 22 aufmontierten Antriebsblocks 23 kraftschlüssig um eine Achse 24 geschwenkt wird, leitet über Schwinge 22, Zugstab 19 und Winkelhebt:! 5 die zur Verschiebung der Trommel 1 ^forderlichen Kräfte naoii den Druckrollen 11 und 12. Vermindern sieh diese Kräfte nach erfolgter Prägepolicrung der Laufflächen von Tragrollcn und Laufringen, so wird das; Gewicht 21 auf dem Hebel 25 näher an Achse 24 verbracht und neu befestigt.

Bild 4 stellt die Vereinfachung des Systems bei einer Kleinanlage dar. Eine Druckrolle 27 genügt. Sie preßt abwechselnd auf die Flanken des Laufringes 13 und des Zahnkranzes 28. Um alles auf einer Station unterbringen zu können, greift ein Gegengewicht 29 am Winkelhebel 30 an. Die sonstige Einrichtung ist aus den Bildern 2 und 3 bekannt.

Stetierungsvorschläge:

Mit dem Rüstzeug der Bilder I bis 4 sind einfache und anspruchsvolle Trommel-Längsführungen ausführbar. Was sich unter den Laufringen 13 befindet, darf jeweils als Waagensyslem gelten. Denn es vermag in Trommclpassagen Gleichgewicht /wischen Axialschubrest und Rollreibung tier Tnigrollen unter den Laufringen zu erzeugen. Wichtiger ist, daß Ungleichgcwichtsztistände des Waagensystcms fiir Jic Steuerungen ausgenutzt wurden. Mit einem Axialschubrust von rund i % liegt man auf der sicheren Seite der Berechnung. Somit sollen die Gegengewichte 4 oder 29 97 %, in Sonderfällen mehr, ausgleichen. Mittels Filz staubbefreite, prägepolierte und geölte Laufflächen von gerade eingestellten Tragrollen zeitigen Rollreibungswerte zwischen 0,02 und 0,01, Der kleinere Wert wurde bei randballigen Tragrollen gemessen. Daher treten bei den Waagensystemen der Anmeldung überschaubare, relativ geringe Kräfte auf. Motor- und Getriebeüberlastungen treten bei diesen Sekundärsystemen nicht auf. Die Prägepolitur veredelt die Laufflächen im Betrieb der Anlage. Wenn man sie bereits vor dem Zusammenbau vornimmt, so kann man besonders leichte Waagensysteme entwerfen.

Unterstufe einer Steuerung:

Gemäß Bild 2 verharrt das Laufgewicht 20 in der gestrichelten Anfangsstellung. Die Trommel 1 wird in unterster Lage gedreht und durch Druckrolle 12 gehalten. Deren Anpreßdruck liegt untor dem Wert des Axialschubrestes, weil ein geringer Ki!(!reibungswiderstand der Ruhe entgegen wirkt. Ein Wanderspiel der Drehtrommel 1 soll beginnen. Der eingeschaltete Motor treibt das Laufgewicht 20 auf Tragorgan 18 in Richtung Zugstab 19. Etwa auf halbem Wege löst das Laufgewicht 20 als Vorreiter der Drehtrommel 1 einen Ölguß auf sämtliche Tragrollen aus. Infolge der verminderten Rollreibung und des Ungleichgewichts im Waagensysiem wird die Drehtrommel angelockt und langsam von der Druckrolle 12 in die Bergfahrt hochgedrückt. Wichtig ist, daß das fortschreitende Laufgewicht nicht nur das Drehmoment vergrößert, sondern auch, daß es absinkend Arbeit leistet, während die Trommel nachgibt. In einer vorbestimmten Endstellung, die für Notfälle einen Reserveweg freihält, wird das Laufgewicht so lange festgehalten, bis die Drehtrommel 1 ihre Bergfahrt beendet hat. Sie schallet nun das Laufgewicht 20 auf Umkehr in Richtung Achse 17. Wieder als Vorreiter löst das Laufgewicht 20 auf halbem Wege einen Ölguß aus, damit die Drehtrommel in Talfahrt kraf! innewohnenden Axialschubrestes bei verminderter Rollreibung und Abnahme des Drehmomentes zur Anfangslage des Wanderspiels zurückkehrt. Wer die Vorreiterzeiten des Laufgewichts als Leerläufe ansieht, kann sie durch den Schnellgang eines Umpolmotors abkürzen. Diese Maßnahme wirkt sich günstig auf die prozentualen Anteile des eigentlichen Trommelwanderns aus. Ferner läßt die Steuerung unter Nutzung der Verriegelung 15 zu, jeweils nach Stillsetzen des Motors vor allem für die Dauer der Nachtschicht eine beliebige Laufspur zwischen den Endlagen der Drehtrommel einzurichten. Für solche Entlastungen des Waagensystems wirkt der Spielraum zwischen den Druckrollen spurverbreiternd. Auch ist es zum Vorteil gut verteilter Prägepolitur ratsam, von Nachtschicht zu Nachtschicht außer Acht zu lassen, wo die Drehtrommel längsliegt.

Oberstufe einer Steuerung:

Das Wanderspir¹ der Unterstufe wird weitgehend übernommen. Doch muß die Maßnahme der willkürlichen Nachfschicht-Laufspuren zugunsten vollautomatischer Steuerung aufgegeben werden. Beisp'elsweise auf 6 Standlaufspurcn in etwa gleichen Abständen, dazu auf den Zwischenwegen, soll die wichtige Prägepolierarbeit unter Öl gewährleist.:! werden. Da die zwei Trommelendlagen festliegen, bleiben zwei Laufspuren der Bergfahrt benachbart der oberen Laufspur und zwei !.aufspüren der Talfahrt benachbart der unteren

Laufspur, die alle 4 vorschlagsweise eine Stunde lang mittels Verriegelung 15 bei Seitenspiel gehalten werden. Bekanntlich resultiert ein zusätzliches Seitenspiel aus den Wärmedehnungen von Ofentrommeln. Schließlich hilft noch Laufspurenversatz unter Anwendung der Vorrichtung unter dem Doppclanschlagbügcl 14 zum Ausbügeln.

Wesen der gemäßigten Zwangsläufigkeit:

Aus den aufgezeigten Steuerungsvorschlägcn. die erste Anregungen geben sollen, gehl hervor, daß die Waagensysteme die Drehtrommeln anlocken und dann unter gelindem Zwang /u Berg- und Talfahrten veranlassen.

Von Dauerzwang kann nicht die Rede sein, eher von elastischen Impulsen und neuartigen Freiheitsgraden auf dem Gebiete der Trommel-Längsführungen. Sofern

wandert sie rollend, relativ sanft durch eine Druckrolle geschoben, über gut geschmicrlc Tragrollen. Wegen Kratzfreiheil kommen zylindrische Tragrollen durchaus in Frage. Rollen sie gar unter etwas randballigcn Laufringen ab, so entstehen betriebsgünstige Presslings flächen der Druckübertragung, die das öl nich abstoßen, sondern zum Ansaugen von Öl geeignet sind Sollte dennoch plötzlicher Slaubanfall stören oder gai eine quellende Ciefügevei änderung auszubügeln sein. s( vermindert die Drehtrommel spontan ihre Vorschubge schwindigkcil, was elektrisch oder elektronisch alarmie rend für die Konirolle ausgewertet werden kann Feinfühlige Fahrtenschreiber dienen der Anlageniiber

ίο waehung. Die Frage, ob eine Drehtrommel abrutschet kann, ist mit dem Hinweis, dal.l ein Waagcrmstem al¹ Bremse für den Axialschub-Rest ausreicht, mit Nein /ι beantworten.

Anstelle eines pausenlosen Antriebs bei /uangsläufi gen Ti'ommc,-Längsführungen herkömmlicher IJauar len wird anmeldegemäU mn auffallend geringe! Finschalldauer des Motors und damit des Waagens\ .1,,.,,C, .,.. r^.j,,,;,,, _sc;,, ;,, ,[,_..> ι.istifspt··-·:!-· iiberin'gen <.!i< Driickrollen stundenlang nur die Differenzbeir;ig( /wischen Axialschubrcst und schublreier Rollreibung was auch /11 Vcrschleiliniinderiing. Hetriehstüchtigkei und Stroinersparnis hciträgi.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche;

   K Längsführung geneigter Drehtrommeln von Drehöfen, Trocknern, Kühlern u. dgl., versehen mit Gegengewichten zur Aufnahme des Drehtrommel-Axialschubes und einer Vorrichtung zum Längsbewegen der Drehtrommel, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zum Längsbewegen ein besonderes Waagensystem dient, das wenigstens unter einem der vorzugsweise mit zylindrischen Tragrollen zusammenwirkenden Laufringe angeordnet ist und mit dem Ungleichgewichtslagen zwecks Erzielung von Längsverschiebungen der Drehtrommel einstellbar sind.
2. 2. Längsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im vorbezeichneten Waagensystem ein Laufgewicht auf einem schwingenden Tragorgan hin- und herbewegbar ist.
3. 3. Längsführung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einem schwingenden Tragorgan befestigter Behälter durch abwechselndes Füllen und Entleeren einer schweren Flüssigkeit mittels Pumpe oder Pumpen dazu benutzt wird, die in Anspruch I beschriebene Aufgabe zu erfüllen.
4. 4. Längsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einer Schwinge kraftschlüssig drehbar angelenktes Verstellgewicht zum Einstellen des Ungleichgewichts vorgesehen ist.
5. 5. Längsführung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gcke: izcichnet, daß jeweils ein Umpolmotor zum Antrieb der Vorrichtung zwecks rascherer Veränderung der Ungleichgewichtslagcn das Waagensystem angewendet ist.