DE2328989A1

DE2328989A1 - Lageranordnung fuer drehtrommeln grossen durchmessers, wie rohrmuehlen, mischtrommeln u.dgl

Info

Publication number: DE2328989A1
Application number: DE19732328989
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing Kiesenberger
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1972-07-06
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1974-01-17
Also published as: AT323530B; FR2192643A5; IT984790B

Description

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Stadtstr. 19 a. Te». 32199

Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft, Wien (Österreich)

Lageranordnung für Drehtrommeln großen Durchmessers, wie Rohrmuhien, Mischtrommeln u.dgl.

unsere Akjte S 73

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für Drehtrommeln großen Durchmessers, wie Rohrmühlen, Mischtrommeln u.dgl., mit zwei von Wälzlagern gebildeten Lagerstellen.

Zur Lagerung von derartigen Drehtrommeln werden üblicherweise Gleitlager verwendet, da mit Hilfe von Gleitlagern nicht nur radiale Lagerdrücke, sondern auch erhebliche Axialkräfte in einfacher Weise aufgefangen werden können. Ein weiterer Vorteil der Gleitlager ist darin zu sehen, daß sie mit einfachen konstruktiven Mitteln selbsteinstellend ausgebildet werden können, was wegen des Auftretens von Schwankungen der Rotationsachse des Drehtrommelhalses auf Grund unvermeidbarer Herstellungsungenauigkeiten und der Durchbiegung der belasteten Trommel unbedingt er-

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forderlich ist, Voraussetzung für eine einwandfreie fraktion der Gleitlager ist allerdings, daß die Temperatur des Schmiermittels in engen Grenzen gehalten wird. Um dies zu erreichen* ist es erforderlich, Meü- und Kontrolleinriehtungen für die Temperaturüberwachung und eine geregelte, leistungsfähige Kühlvorrichtung vorzusehen. In vielen Fällen, insbesondere bei Rohnnühlen, muß sogar das Schmiermittel vor Inbetriebnahme der Drehtrommel aufgewärmt werden.

Hin weiterer Nachteil der Gleitlager liegt in deren vergleichsweise großen Lagerreibung begründet. Beim Anfahren der Drehtrommeln tritt naturgemäß wegen des Fehlens ausgeprägter Schmiermittelkeile ein erhöhter Verschleiß auf, der die Lebensdauer der Lagerflächen herabsetzt. Abgesehen davon erfordern die in immer stärkerem Ausmaß verwendeten Antriebe, bei denen die Drehtronnneln den Rotor des elektrischen Antriebsmotors tragen, eine besonders genaue Lagerung der Drehtrommeln, damit ein möglichst konstanter Luftspalt zwischen dem Rotor und den Folschuhen gewährleistet wird. Diesen Anforderungen können Gleitlager jedoch nicht ohne weiteres entsprecnen.

Es ist daher vorgeschlagen worden, an Stelle von Gleitlagern Wälzlager zur Lagerung schwerer Drehtrommeln zu verwenden. Trotz der allgemein bekannten Vorteile der Wälzlager, nämlich besserer Wirkungsgrad, Wartungsfreiheit, Verzicht auf Kühl- oder Erwärmungsmaßnahmen u.dgl., haben sich Wälzlager für die Lagerung solcher Drehtrommeln nicht durchsetzen können, da eine ganze Reihe von Schwierigkeiten ihrer Anwendung entgegenstehen.

Um die Schwankungen der Rotationsachse des Drehtrommelhalses auffangen zu können, werden selbsteinstellende Pendel-Rollenlager verwendet. Bei den großen Trommelhalsdurchmessern von über 1 m ergibt sich jedoch eine un-

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günstige Relation von Lagerdurchmesser zu'Lagerbreite, so daß auch ein ungünstiges Verhältnis von der radialen zur axialen Tragfähigkeit dieser Lager erhalten wird. Mit KLfe der Pendelrollenlager können daher nur verhältnismäßig kleine axiale Kräfte aufgenommen werden, was eine Verwendung für Drehtrommeln großen Durchmessers bereits problematisch macht. Abgesehen davon treten beim Betrieb derartiger Drehtrommeln häufig große Temperaturunterschiede zwischen dem Trommelhals und dem Lagerkörper auf, so daß die Außen- und Innenringe der Pendelrollenlager ungleich erwärmt werden. Die bekannten Wälzlagerkonstruktionen sind aber im allgemeinen nicht geeignet, die zufolge ungleichmäßiger Erwärmung auftretenden ungleichmäßigen axialen Ausdehnungen des Trommelhalses gegenüber dem Lagerkörper auszugleichen, was beim Betrieb der Drehtrommeln zu weiteren Schwierigkeiten füurt.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Lageranordnung für Drehtrommeln großen Durchmessers zu schaffen, bei der Wälzlager ohne Schwierigkeiten zur genauen, alle auftretenden Kräfte aufnehmenden Lagerung von Drehtrommeln Verwendung finden können.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß für jede Lagerstelle zwei mit Abstand voneinander angeordnete Tonnen- bzw. Kegelrollenlager vorgesehen sind, deren Außenringe jeweils eine auf einer gemeinsamen Kugelfläche liegende bzw. eine an diese Kugelfläche angeschmiegte Rollbahn besitzen, und daß die Außenringe oder Innenringe der beiden Wälzlager unter Zwischenschaltung einer Feder od.dgl. gegeneinander verspannt sind.

Das Vorsehen von zwei mit Abstand voneinander angeordneten Wälzlagern für jede Lagerstelle gewährleistet

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die Aufnahme auch von erheblichen Axialkräften, da die Normalen auf die Rollbahn der Außenringe, die die Kräfte aufzunehmen und weiterzuleiten haben, bereits einen vergleichsweise großen V/inkel mit der Achsnormalen der Wälzlager einschließen. Die Lageranordnung ist dabei selbsteinstellend ausgebildet, v/as durch die besondere Lage der Rollbahnen der Außenringe der beiden Wälzlager auf einer Kugelfläche bedingt ist.

Obwohl nur bei Tonnenlagern eine genaue Übereinstimmung zwischen den Rollbahnen und der Kugelfläche erzielt werden kann, ist es dennoch möglich, Kegelrollenlager zu verwenden, da die Winkelabweichungen, hervorgerufen durch ungenauen Lauf der Achsen bzw. Durchbiegungen der Trommel, gegenüber der erforderlichen V.älzkörperbreite gering sind und sich daher die Wälzkörper genügend genau an die Rollenbahnen mit kegelstumpfförmiger Geometrie anschmiegen.

Die Maßnahme, die Außen- oder Innenringe der beiden Wälzlager unter Zwischenschaltung einer Feder gegeneinander zu verspannen, gewährleistet in einfacher Weise den Ausgleich ungleichmäßiger Ausdehnungen auf Grund von ungleichmäßigen Erwärmungen von Trommelhals und Lagerkörper. Werden beispielsweise die beiden äußeren ^;älzlagerringe mittels Spannschrauben gegen eine Distanzhülse gepreßt, wobei die Spannkraft jeweils über ein Tellerfederpaket übertragen wird, so können axiale Ausdehnungen des Trommelhalses ohne Schwierigkeiten ausgeglichen werden, da die Außenringe der Wälzlager gegen die Federkraft von den Innenringen entsprechend dem Maß der Ausdehnung mitgenommen werden können. An Stelle von Tellerfederpaketen kennten selbstverständlich Schraubenfedern, federnde hydraulische oder pneumatische Einrichtungen u.dgl. treten.

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Besonders günstige Verhältnisse zwisehen der radialen und axialen Tragfähigkeit ergeben sich nach der Erfindung, wenn der Abstand der beiden 'wälzlager einer Lagerstelle einem Drittel bis der Hälfte des Durchmessers der Kugelfläche entspricht.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausfuhrungsbeispiel schematisch dargestellt. Sie zeigt eine Drehtrommel großen Durchmessers mit einer erfindungsgemäßen Lageranordnung im Axialscnnitt.

Die Drehtrommel 1 weist zu beiden Seiten einen Trommelhals 2 auf, der jeweils eine Lagerstelle bildet.

Der Trommelhals 2 trägt zwei mit Abstand voneinander angeordnete Kegelrollenlager 3, deren Außenringe jeweils eine auf einer gemeinsamen Kugelfläcne 4, die strichpunktiert in der Zeichnung angedeutet ist, liegende und an diese Kugelfläche angeschmiegte Rollbahn besitzen.

Um den Abstand zwischen den Wälzlagern 3 festzulegen, ist zwischen den äußeren und inneren '.välzlagerringen jeweils eine Distanzhülse 5 bzw. 6 vorgesehen. Die inneren Lagerringe werden dabei mittels eines Deckels 7 verspannt, der an der Stirnseite des Trommelhalses festgeschraubt ist.

Die äußeren Lagerringe werden über Spanndeckel 8 mit Hilfe von Spannschrauben 9 gegeneinander verspannt, wobei die Spannkraft der Spannschrauben 9 jeweils üoer ein Tellerfederpaket 10 auf die Spanndeckel übertragen wird.

Um axiale Ausdehnungen der Trommel 1 auffangen zu können, ist eines der Lager als Pestlager und das andere als Loslager ausgebildet. Beim Festleger liegen die Spanndeckel 8 am ortsfest gelagerten Lagerkörper 11 an, so daß eine Verschiebung des Trommelhalses gegenüber dem Lagerkörper nicht möglich ist. Beim Loslager hingegen ist zwischen den Spanndeckeln und dem Lagerkörper 11 ein axiales Spiel 12 vorgesehen, das eine axiale Verschiebung des Trommelhalses

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mit den Wälzlagerp und den Spanndeckeln gegenüber dem Lagerkörper 11 zuläßt, so daß eine Wärmedehnung der Trommel ohne Schwierigkeiten aufgenommen werden kanu.

Treten jedoch größere Temperaturunterschiede zwischen dem Trommelhals 2 und dem LagerKörper 11 auf, was eine unterschiedliche axiale und radiale Ausdehnung des Trommelhalses gegenüber dem Lagerkörper zur Folge hat, so können diese ungleichmäßigen Ausdehnungen sowohl vom Festlager, als auch vom Loslager aufgefangen werden, da die Außenringe der Wälzlager 3 bei einer stärkeren Ausdehnung des Trommelhalses gegen die Kraft der Tellerfederpakete 10 verschoben werden können.

Da die Neigung der Rollbahnflächen der Außenringe gegenüber der Rotationsachse der Trommel die axiale Belastungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Lageranordnung bestimmen und diese Neigung vom Durchmesser der Kugelfläche 4 und dem Abstand der jeweils einer Lagerstelle zugehörigen Wälzlager abhängt, kann mit der Angabe des Verhältnisses des Kugelflächendurchmessers zum Abstand der beiden Wälzlager voneinander eine vorteilhafte Ausbildung unschwer festgelegt werden. Ein besonders günstiges Verhältnis zwischen der axialen und radialen Tragfähigkeit der Lageranordnung ergibt sich, wenn der Abstand der beiden Wälzlager einer Lagerstelle einem Drittel bis der Hälfte des Kugelflächendurchmessers entspricht.

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Claims

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ta n Sprüche :

Lageranordnung für Drehtrommeln großen Durchmessers, wie Rohrmühlen, Mischtrommeln u.dgl., mit zv/ei von Wälzlagern gebildeten Lagerstellen, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Lagerstelle zwei mit Abstand voneinander angeordnete Taronnen- bzw. Kegelrollenlager (3) vorgesehen sind, deren Außenringe jeweils eine auf einer gemeinsamen Kugelfläche (4) liegende bzw. eine an diese Kugelfläche angeschmiegte Rollbahn besitzen, und daß die Außenringe oder Innenringe der beiden Wälzlager unter Zwischenschaltung einer Feder (10) od.dgl. gegeneinander verspannt sind.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Wälzlager (3) einer Lagerstelle einem Drittel bis der Hälfte des Durchmessers der Kugelfläche (4) entspricht.

(VV. Maucher) Patentanwalt

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