DE2323721A1 - Einrichtung zur lagerung und zum antrieb einer grossen drehtrommel - Google Patents

Description

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310-20.69OP 10. 5. 1973

CREUSOT-LOIRE, Paris (Frankreich)

Einrichtung zur Lagerung und zum Antrieb einer großen Drehtrommel

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lagerung und zum Drehantrieb einer zylindrischen Trommel großer Abmessungen mittels Tragrollen, die symmetrisch beiderseits der senkrechten Achsebene der Trommel angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Einrichtung für Lagerung und Antrieb eignet sich für Mahlwerke großer Abmessungen, für Drehrohröfen, insbesondere für die Zementherstellung.*

31O-(72/47)-Bgn-r (20)

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Bisher verwendet man, um zylindrische Trommeln großer Länge wie z. B. Drehrohrofen drehbar zu lagern und um sie zu drehen, zwei verschiedene Einrichtungen. Die drehbare Lagerung geschieht mittels Tragrollen, die symmetrisch beiderseits der senkrechten Achsebene der Trommel angeordnet sind, wobei die Trommel auf diesen Rollen mittels Laufringen läuft. Der Drehantrieb wird mittels eines zur Trommel koaxialen, an ihr starr befestigten Zehnkranzes und eines mit diesem Kranz kämmenden Ritzels bewirkt, das von einem im allgemeinen auf dem Erdboden festen Antriebsorgan angetrieben wird. Der Antrieb des Ritzels durch das Antriebsorgan in Gestalt eines Gleichstrommotors veränderlicher Spannung geschieht über ein Untersetzungsgetriebe; denn die Drehzahlen der Trommel sind gering. Wenn das Untersetzungsgetriebe am Boden angeordnet ist, geschieht die Kupplung'zwischen dem Untersetzungsgetriebe und dem Ritzel durch eine Verbindung, die ein großes Drehmoment übertragen kann. Diese Trommeln mittels der Tragrollen nicht nur drehbar zu lagern, sondern auch zu drehen, also die Tragrollen auch als Antriebsrollen zu benutzen, ist bisher niemals möglich gewesen. Denn die Trommeln großer Abmessungen erleiden unvermeidlich vorübergehende oder dauernde Verformungen in bezug auf die theoretische Trommelachse, und die Tragrollen könnten

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sich schief zu dieser Achse stellen. Insbesondere aus diesem Grund hat man an Übertragung großer Drehmomente durch Reibung, wie sie durch nicht nur tragende, sondern zugleich auch treibende Rollen gegeben wäre, niemals denken können. Auch andere Beanspruchungen haben das Auftauchen dieser Lösung verzögert» Es ist jedenfalls möglich, richtiges Tragen zwischen den Trommellaufringen und den Tragrollen zu verwirklichen und so die Möglichkeit der Übertragung großer Drehmomente zwischen den Rollen und den Laufringen zu erwägen» Diese Möglichkeit folgt aus dem Auftauchen von Lösungen betr. selbsttätig sich einstellende Tragrollen, die man entwickelt hat, um die Ungleichgewichte der Berührungsdrücke an den Stellen, wo die Laufringe auf den Tragrollen aufliegen sowie an den Kissen der beiden Lager einer Tragrolle zu vermeiden. Die Anmelderin hat in dieser Weise Lösungen entwikkelt, die in den franz. Patentschriften 1 557 066, 1 578 176 und 2 151 578 beschrieben sind.

Eine erste Aufgabe der Erfindung ist Lagerung und Drehantrieb schwerer Drehtrommeln großer Abmessungen mittels sich selbst ausrichtender Tragrollen, die von Motoren angetrieben werden, wobei das Antriebsdrehmoment durch Reibung auf die Laufringe des Ofens übertragen wird. Dadurch fällt der Antrieb mittels Zahnkranzes weg, und die

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Antriebsumfangskraft kann auf die ganze Länge des Ofens verteilt werden. Diese Lösung ist ganz besonders wirtschaftlich. Eine weitere Erfindungsaufgabe ist eine Einrichtung mit sich selbst ausrichtender Rolle, die zugleich Tragrolle und Treibrolle ist und bei der die Motoren den Verlagerungen der Rollenachse folgen und die Motoranlage vom Erdboden unabhängig ist. Dank dieser Lösung läßt sich jedes elastische Glied zwischen bodenfestem Motor und angelenkter Rolle_s das nötig wäre, um die Verlagerungen der Rolle aufzunehmen, vermeiden. Diese Lösung ist ermöglicht durch die Verwendung von Motoren geringen Gewichts und Raumbedarfs, die mit hohem Drehmoment bei geringer Drehzahl laufen. Elektromotoren mit Untersetzungsgetriebe würden nicht anwendbar sein, da sie für Anbau an eine sich selbst ausrichtende Rolle zu schwer sein würden. Die hier verwendete Antriebseinrichtung - hydraulische Motoren - erspart die Untersetzungsgetriebe, ferner die Gleichstromerzeuger konstanter Strommenge bei veränderlicher Spannung, die mechanischen und elastischen Kupplungen und macht die erfindungsgemäße Lösung so besonders wirtschaftlich.

Die Erfindung betrifft also eine Einrichtung zur Lagerung und zum Antrieb einer großen mit Laüfringen ver-

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sehenen Drehtrommel, und besteht darin, daß sie mindestens eine Lagerungs- und Antriebseinrichtung enthält, welche aus folgenden Teilen in Kombination besteht:

a) einer Tragrolle mit zylindrischer Tragfläche in Berührung mit einem Laufring, die von einer Lagervorrichtung getragen wird, welche die Achse der Tragrolle selbsttätig parallel zur Achse des Laufringes ausrichtet,

b) mindestens einem zur Tragrolle koaxialen Zahnkranz,

c) Antriebsmotoren,

d) einer Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung auf den Zahnkranz mit mindestens einem Antriebsorgan, das von den Antriebsmotoren betätigt wird und in den Zahnkranz eingreift.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schrägansicht der gesamten erfindungsgemäßen Anlage mit einer ersten Ausführungsform der Lagerungs- und Antriebseinrichtung, bei der die Antriebsmotoren an den ortsfesten Anlageteilen angebracht sind;

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Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Lagerungs- und Antriebseinrichtung, bei der die Antriebsmotoren an den beweglichen Rollen angebracht sind, im Längsschnitt;

Fig. 3 dieselbe im Querschnitt,

Fig. k und 5 Einzelheiten der sich selbst ausrichtenden Tragvorrichtung für die Trag- und Treibrollen der Fig. 2 und 3·

¥ie Fig» 1 zeigt, dient die erfindungsgemäße Einrichtung zur Lagerung und Drehung eines Drehrohres 1, das an seinem Umfang mit Laufringen 2 und 3 versehen ist. Diese Laufringe laufen auf Lagerungs- und Antriebseinrichtungen h, die symmetrisch beiderseits der senkrechten Achsebene der Trommel 1 angeordnet sind. Jede dieser Einrichtungen besteht aus einer Rolle 5» die drehbar auf einer Tragachse 6 mittels einer Einrichtung gelagert ist, welche geringe Kippbewegungen der Rolle zuläßt, damit gute Anlage der zylindrischen Außenfläche der Rolle an der Außenfläche der Laufringe des Drehrohres sichergestellt ist. An der Rolle, und zwar starr mit ihr verbunden, ist ein Zahnkranz 7 angebracht. Mit diesem kämmen Ritzel 8 zwecks Drehantriebs; sie sind in einem Gestell 9 gelagert, das vom Zahnkranz 7 drehbar und zur Rolle 5 koaxial gehalten, und zwar am Zahnkranz in Umfangsrichtung und in axialer

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Richtung geführt wird. Diese Führung geschieht durch Führungsrollen 10, die auf einerzylindrischen Laufbahn rollen, und durch Führungsrollen 11 und 12, die auf zwei ringförmigen Stirnflächen rollen. Das Gestell wird drehrfest gehalten durch stoßdämpfende Arme 13» die beiderseits der Tragachse 6 angeordnet sind und dazu dienen, das beim Antrieb durch die Ritzel 8 entstehende Rückdrehmoment aufzunehmen. Der Drehantrieb der Ritzel 8 wird durch vorzugsweise hydraulische Motoren 15 bewirkt, die an den ortsfesten Anlageteilen befestigt sind. Die Verbindung zwischen den Ritzeln 8 und ihren Motoren 15 geschieht durch Wellen 16 mit Gelenkkupplungen 17» die die Relativbewegungen zwischen Ritzel und Motor aufnehmen. Die hydraulischen Motoren können hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl liefern, und die Kraftübertragung braucht daher kein Untersetzungsgetriebe. Diese Antriebseinrichtung ist gut ansteuerbar. Bei Störung eines Motors kann die zugehörige Rolle 5 frei laufen; die fehlende Antriebsleistung wird dann von den anderen Rollen aufgebracht. Und die Motoren sind so leicht abzubauen, daß der Abbau ganz schnell bei gelegentlichem Stillstand der Trommel, der aus irgendeinem gewählten Grund erfolgt, vorgenommen werden kann. Bei Störung der die Hydraulikmotoren einer Lage.rungs- und Antriebseinrichtung h spei-

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senden Pumpe wird diese Einrichtung auf Freilauf geschaltet, und die Instandsetzung der Pumpe kann geschehen, ohne daß die Trommel stillgesetzt zu werden brauchte. Die Drehzahl der hydraulischen Motoren ist nur von der Fördermenge abhängig, denn die Speisung ist ja volumetrisch, und das Drehmoment hängt nur von dem Druck ab, der im Kreislauf des Motors herrscht. Da die Steuerung der jeweiligen Fördermenge der Pumpen elektrisch geschieht, so ist die Einstellung der Ofendrehzahl ebenso einfach wie die Verteilung der Leistung auf die verschiedenen Lager.

Fig. 2 und 3 stellen eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Lagerungs- und Antriebseinrichtung dar. Die umlaufende Rolle 5 ist gleitend auf einem an sich bekannten, nicht umlaufenden Gelenklagerzapfen geführt, der im wesentlichen aus einer ortsfesten, nicht drehbaren Achse und einem Zylindersegment 26 besteht, das auf der Achse gelenkig mit einem Freiheitsgrad um eine zur Rollenachse und zur Radialbelastungseinrichtung senkrechte Achse kippbar gelagert ist; die Achse 6 wird von zwei Lagerböcken 27 getragen. Das Gelenk zwischen dem Segment 2.6 und der unbeweglichen Achse 6 besteht aus einer halbzylindrisch-konvexen Fläche eines am Segment 26 starr befestigten Querkeiles 161 und einer halbzylindrisch-konkaven Fläche einer in der Achse 6 starr befestigten Wan-

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ne 61. Endanschläge 20, wie in Fig. k zu sehen, nehmen die auf das Segment 26 übertragenen Axialkräfte auf. Die Führung der Rolle bei ihrer Dreh-Gleitbewegung auf dem Segment 26 geschieht mittels eines Belages 162. Die Rolle wird ferner seitlich geführt durch Gleiten an Anschlagbelägen 18, die an den Stirnflächen des Zylindersegmentes 26 starr befestigt sind, und an Anschlagringen 19, die an der Rolle befestigt sind. Die Einrichtung zum Drehantrieb der Rolle 5 besteht aus einem zur Rolle koaxialen und an ihr starr befestigten Zahnkranz 7» der mit geringer Drehzahl in Drehrichtung angetrieben wird. Der Drahantrieb dieses Zahnkranzes geschieht durch Ritzel 8, die von hydraulischen Motoren 15 getrieben werden. Die Ritzel 8 und die Motoren 15 werden von einem Gestell 9 getragen, das mit der Rolle 5 axial durch Führungsrollen 11 und 12, die auf zwei Laufbahnen beiderseits einer Umfangsrippe 71 rollen, verbunden ist und konzentrisch zur Achse der Tragrolle 5 durch Führungsrollen 10 geführt wird, die auf einer zylindrischen Laufbahn rollen. Das Gestell ist gegen Drehung um die Achse der Tragrolle 5 durch stoßdämpfende Arme 13 und \h gehalten, die mit dem Gestell durch Gelenke 131 und 141 verbunden und am Erdboden elastisch gehalten sind, so daß sie Hin-und-Herbewegungen des Gestells 9_t die durch die Bewegungen der Rolle 5 entstehen, nachgeben können.

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Fig. 4 und 5 zeigen das gelenkig gelagerte Zylindersegment 26, auf dem die Tragrolle gelagert und geführt ist. Kanäle 21 und 22 münden an der Urafangsflache des Segmentes und verteilen das Schmieröl in die zylindrische Reibungszone zwischen der Rolle und dem Belag des Segmentes. Öleinspritzung wird insbesondere beim Anfahren und während der Perioden der Drehung mit geringer Drehzahl, welche große Reibung hervorrufen, angewandt» In normalem Betrieb geschieht die Schmierung durch das Öl, das sich in dem zwischen der Achse 6 und der Wand der Rollenbohrung vorhandenen Raum 23 befindet. Der Kanal 22 dient im übrigen zur Entnahme von Druckproben aus dem Ölfilm. Leitungen 24, die an den Stirnflächenbelägen 18 in den Öffnungen 241 münden, dienen zu Druckproben-Entnahmen aus den seitlichen Ölfilmen, um die seitlichen Kräfte zu messen.

Ein im Stromkreis des Kanals 22 angeordneter Druckfühler liefert ein Signal, das der von der Tragrolle getragenen Last verhältnisgleich ist. So kann man die Grenze des die Hydraulikmotoren 15 speisenden Öldruckes herabsetzen und somit das Höchst-Antriebsmoment, das die Rolle liefert, entsprechend der Last, die die Rollen trägt, verringern. So kann man vermeiden, daß eine Rolle,

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wenn sie sehr entlastet wird, durchdreht.

Natürlich lassen sich, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde, Änderungen und Verbesserungen von Einzelheiten sowie Anwendung gleichwertiger Mittel denken. So kann z. B. der Drehantrieb jeder Rolle durch zwei Zahnkränze statt durch nur einen einzigen Kranz geschehen. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Gestell, das die Antriebsmotoren und/oder die Antriebsritzel trägt, seitlich neben der Rolle angeordnet; es könnte aber auch aus seitlichen Flanschen bestehen, welche Rollen tragen, die auf Führungsbahnen rollen, die auf den beiden Seitenflächen der Rolle vorgesehen sein würden.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   ί1.I Einrichtung zur Lagerung und zum Antrieb einer großen mit Laufringen versehenen Drehtrommel, dadurch gekennzeichnet , daß sie mindestens eine Lagerungs- und Antriebseinrichtung enthält, welche aus folgenden Teilen in Kombination besteht:

   a) einer Tragrolle (5) mit zylindrischer Tragfläche in Berührung mit einem Laufring (2, 3)> die von einer Lagervorrichtung (26, 61, 161) getragen wird, welche die Achse (6) der Tragrolle (5) selbsttätig parallel zur Achse des Laufringes (2, 3) ausrichtet,

   b) mindestens einem zur Tragrolle (5) koaxialen Zahnkranz (7) »

   c) Antriebsmotoren (15)»

   d) einer Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung auf den Zahnkranz (7) mit mindestens einem Antriebsorgan (8), das von den Antriebsmotoren (15) betätigt wird und in den Zahnkranz eingreift.

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2. 2..Einrichtung zur Lagerung und zum Antrieb einer großen, mit Laufringen versehenen Drehtrommel, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Einrichtung enthält, welche aus folgenden Teilen im Kombination besteht :

   a) einer Tragrolle (5) mit zylindrischer Tragfläche in Berührung mit einem Laufring (2, 3)> die von einer Lagervorrichtung (26, 61, 161) getragen wird, welche die Achse (6) der Tragrolle (5) selbsttätig parallel zur Achse des Laufringes ausrichtet,

   b) mindestens einem zur Tragrolle (5) koaxialen Zahnkranz (?)»

   c) mindestens einem Antriebsmotor (i5)>

   d) einer Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung der Motoren auf den Zahnkranz (7)j die ein Gestell (9) enthält, das mindestens ein in den Zahnkranz eingreifendes Antriebsorgan (8, 15) trägt und relativ zur Achse (6) der Tragrolle in Umfangsrichtung und axial geführt ist durch Führungsrollen (1O, 11, 12), die auf Laufbahnen der Tragrolle rollen, und das mit den ortsfesten Einrichtungen durch mindestens einen stoßdämpfenden Arm (i3_f 1*0 verbunden ist.

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3. 3. Einrichtung zur Lagerung und zum Antrieb einer großen_} mit Laufringen versehenen Drehtrommel, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Einrichtung enthält, welche aus folgenden Teilen in Kombination besteht ι

   a) einer Tragrolle (5) mit zylindrischer Tragfläche in Berührung mit einem Laufring (2, 3)_s welche mittels Wälzlagers oder Gleitlagers auf einem Tragzapfen geführt ist, der aus einem Zylindersegment (26) besteht, das auf einer die Tragrolle durchquerenden, ortsfesten,, nicht umlaufenden Achse (6) auf deren radial belasteter Seite kippbar aufliegt mittels eines Gelenkes, das um eine zur Achse

   (6) des Lagers und wesentlich auch zur Richtung der Radialbelastung senkrechte Achse kippbar ist,

   b) mindestens einem zur Tragrolle koaxialen Zahnkranz (7)»

   c) einem Gestell (9)> das relativ zur Achse (6) der Tragrolle in Umfan^srichtung und axial geführt und relativ zu dieser Achse durch mindestens einen Stoßdämpferarm (i3t 14) wesentlich drehfest gehalten wird,

   d) mindestens einem hydraulischen Motor (i5), der vom Gestell (9) getragen wird und ein Ritzel (8) antreibt, das in den Zahnkranz eingreift.

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   k. Einrichtung zur Lagerung und zum Antrieb einer großen, mit Laufring versehenen Drehtrommel nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch

   a) eine im Gelenk-Zylindersegment angeordnete Bohrung zum Abfühlen des im Schmierfilm herrschenden Öldrucks, der einen Druckfühler betätigt, welcher ein Signal liefert, das der von der Tragrolle getragenen Last verhältnisgleich ist,

   b) einen Steuerkreis, der vom Druckfühler angestoßen wird und die obere Grenze des die Hydraulikmotores speisenden Öldrucks verhältnisgleich dem im Schmierfilm herrschenden Druck steuert.

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