DE2429454A1

DE2429454A1 - Axial thrust measurement on tread rollers for rotary kilns - has end collar for supporting axial loads

Info

Publication number: DE2429454A1
Application number: DE2429454A
Authority: DE
Inventors: Martin Muenzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-19
Filing date: 1974-06-19
Publication date: 1976-01-08

Abstract

The end collar forms an axially acting bearing part, along with an appropriate slipping surface on the tread roller mounting. The deformation of at least one of the axially acting bearing parts under the influence of the axial thrust is measured and indicated according to amount and/or direction. To measure the deformation in the bearing body (5, 6, 9, 10) there is at least one hole (17, 19) running at right angles to the load direction to be measured. In the hole there is at least one strain gauge which is effective in the peripheral direction of the hole. The strain gauge can be fastened to a flexible sleeve (33) inserted in the hole.

Description

Bezeichnung: Verfahren zur Messung des Axialschubes an Laufrollen für eine liegend angeordnete Drehtrommel und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Axialschubes an einer Laufrolle für eine liegend angeordnete Drehtrommel, insbesondere einen Drehrohrofen, die jeweils zur Abstützung axialer Belastungen wenigstens einen Bundring aufweist, der mit einer entsprechenden Gleitfläche der Laufrollenlagerung ein axial wir kendes Lagerteil bildet.Designation: Method for measuring the axial thrust on rollers for a horizontally arranged rotating drum and arrangement for carrying out the method The invention relates to a method for measuring the axial thrust on a roller for a horizontally arranged rotary drum, in particular a rotary kiln, each of which to support axial loads has at least one collar ring with a corresponding sliding surface of the roller bearing an axially we kendes bearing part forms.

Drehtrommeln, insbesondere Drehrohröfen, die gegenüber der Horizontalen leicht geneigt angeordnet sind, werden üblicherweise auf wenigstens vier paarweise angeordneten Rollen gelagert, wobei auf dem Drehtrommelmantel Laufringe angeordnet sind, die auf den Lagerrollen abrollen. Die Laufrollen müssen hierbei selbst bei großen Trommelabmessungen entweder genau parallel zur Ofenachse verlaufend ausgerichtet werden, so daß eine zwangsweise Ofenlängsführung mit Hilfe entsprechend verschiebbar ausgebildeter Druckrollen möglich ist, oder aber die Laufrollen werden in Bezug.Rotary drums, especially rotary kilns, which are opposite the horizontal are arranged slightly inclined, are usually at least four in pairs arranged rollers, with running rings arranged on the rotary drum shell that roll on the bearing rollers. The rollers themselves have to with huge Drum dimensions either aligned exactly parallel to the furnace axis so that a forced longitudinal oven guide can be displaced accordingly with the aid trained pressure rollers is possible, or else the rollers are related.

geneigt auf die Drehachse der Trommel eingestellt, so daß bei einer geneigten Ausrichtung der Drehtrommel diese sich infolge ihrer Drehung entgegen der Neigung der Drehachse "hochschraubt". inclined set on the axis of rotation of the drum, so that at a inclined orientation of the rotary drum, these are opposite to each other as a result of their rotation the inclination of the axis of rotation "screwed up".

Bei großen Trommelabmessungen, insbesondere bei großen Drehrohröfen, bei denen die Laufrollen einzeln auf Fundamente aufgesetzt werden, bereitet das genaue Ausrichten der Laufrollen in der obenbezeichneten Weise erhebliche Schwierigkeiten. Hinzu kommt, daß selbst eine geringe Konizität der Laufrollenoberfläche bereits den geschilderten Schraubeffekt bewirkt. Werden nun die vorgegebenen Werte für die Ausrichtung der Laufrollen nicht eingehalten, d. h. sind die Laufrollen nicht entweder genau parallel ausgerichtet oder über das vorgegebene Maß hinaus gegenüber der Ofenachse verschränkt, dann treten Belastungen der Rollenlagerungen in axialer Richtung auf, die weit über den vorgegebenen, zulässigen Werten liegen können. Diese Probleme treten bei der Erstmontage auf. Aber auch während des Betriebes muß zumindest in der ersten Betriebszeit nach der Montage die Ausrichtung der Lagerböcke kontrolliert werden, da durch Setzbewegungen der Fundamente, Verformungen etc. sich die Ausrichtung der Lagerrollen noch nachträglich ändert.With large drum dimensions, especially with large rotary kilns, In which the rollers are placed individually on foundations, this prepares accurate alignment of the rollers in the above-mentioned manner considerable difficulties. In addition, even a slight taper of the roller surface already has causes the described screw effect. If the specified values for the Alignment of the rollers not adhered to, d. H. the castors aren't either aligned exactly parallel or beyond the specified dimension in relation to the furnace axis twisted, then loads on the roller bearings occur in the axial direction, which can be far above the specified, permissible values. These problems occur during initial assembly. But even during operation, at least The alignment of the bearing blocks is checked during the first operating time after assembly due to the movement of the foundations, deformations, etc., the alignment the bearing roles still change afterwards.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Messung des Axialschubes zu schaffen, das eine sichere Kontrolle des Axialschubes gestattet, betriebsicher ist und auch eine Messung während des Betriebes erlaubt. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verformung wenigstens eines der axial wirkenden Lagerteile unter dem Einfluß des Axialschubes gemessen und nach Größe und/oder Richtung angezeigt wird. Der Vorteil dieser Verfahrensweise liegt darin, daß die auf die entsprechenden Lagerteile wirkende Kraft nicht direkt gemessen zu werden braucht, sondern indirekt nur über die Verformung der Lagerteile. Hierdurch ist es nicht erforderlich die einzusetzenden Meßwertgeber so stabil auszugestalten, daß sie als Teil des Lagerelementes die durch den Axialschub der Drehtrommel auf das betreffende Lager ausgeübte Kraft voll übernehmen müssen. Vielmehr gestattet die Heranziehung der vorhandenen Lagerteile für die Messung auch den nachträglichen Einbau entsprechender Meßwertgeber in bereits vorhandene Lager.The invention is now based on the object of a method for measurement to create the axial thrust that allows reliable control of the axial thrust, is operationally reliable and also a measurement allowed during operation. This object is achieved according to the invention in that the deformation at least one of the axially acting bearing parts measured under the influence of the axial thrust and is displayed by size and / or direction. The advantage of this approach is that the force acting on the corresponding bearing parts is not direct needs to be measured, but indirectly only via the deformation of the bearing parts. This means that it is not necessary to make the transducers to be used so stable, that they are part of the bearing element caused by the axial thrust of the rotary drum must fully take over the force exerted on the bearing in question. Rather permitted the use of the existing bearing parts for the measurement, including the subsequent ones Installation of appropriate transducers in existing bearings.

Ans ich kann die Verformung der entsprechenden Lagerelemente mit einer Reihe von unterschiedlichen Meßwertaufnehmern, die die Messung einer Verformung bzw. die Messung der aus einer Verformung resultierenden Kraft ermöglichen, durchgeführt werden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Verformung mittels Dehneßstreifen (DMS) gemessen wird, die in an sich bekannter Weise in Form einerWheatstone'schen Brücke geschaltet sind. Der Vorteil der Verwendung von Dehneßstreifen liegt einmal darin, daß ein sehr kleinbauendes Teil zur Verfügung steht und daß über die Auswahl der unterschiedlichsten Meßstreifentypen die jeweils gewünschte Empfindlichkeit der Messung ausgewählt werden kann.I can see the deformation of the corresponding bearing elements with a Series of different transducers that measure a deformation or enable the measurement of the force resulting from a deformation to be carried out will. In a particularly advantageous embodiment of the invention, however, provided that the deformation is measured by means of strain gauges, which in are connected in a manner known per se in the form of a Wheatstone bridge. Of the The advantage of using stretch strips is that they are very compact Part is available and that via the selection of the most varied types of measuring strips the desired sensitivity of the measurement can be selected.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß zusätzlich die Verformung des Lagerteils unter dem Einfluß des Gewichtes der Drehtrommel gemessen und der gewonnene Meßwert von dem Meßwert der Verformung unter dem Einfluß des Axialschubes abgezogen wird. Diese Verfahrensweise geht von derESunntnis aus, daß bei den üblicherweise zweiseitig gelagerten Laufrollen, wie sie beispielsweise für Drehrohröfen verwendet werden, eine meßbare Durchbiegung der Laufrollenwelle erfolgt, die infolge der dadurch bewirkten Schiefstellung des Bundringes zur Aufnahme der Axialkräfte bereits zu einer entsprechenden Verformung der zugehörigen Gleitfläche am Lagerbock der Laufrolle führt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Verfahrens wird es daher möglich, diesen Anteil an der Verformung zu kompensieren, so daß nach entsprechender Eichung der gewonnene Differenzwert praktisch nur die Verformung aufgrund des Axialschubes anzeigt.In a further embodiment of the method according to the invention provided that, in addition, the deformation of the bearing part under the influence of weight measured by the rotary drum and the measured value obtained from the measured value of the deformation is withdrawn under the influence of the axial thrust. This procedure is based on derESunntnis from the fact that with the rollers, which are usually mounted on two sides, such as they are used, for example, for rotary kilns, a measurable deflection the roller shaft takes place due to the resulting misalignment of the Collar to absorb the axial forces already to a corresponding deformation the associated sliding surface on the bearing block of the roller. With the help of the invention Designing the method, it is therefore possible to reduce this proportion of the deformation to compensate, so that after appropriate calibration, the difference value obtained practically only shows the deformation due to the axial thrust.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Messung der Verformung in dem Lagerkörper wenigstens eine quer zu der zu messenden Belastungsrichtung verlaufende Bohrung angeordnet ist und daß in der Bohrung wenigstens ein in Umfangsrichtung der Bohrung wirksamer DMS angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie praktisch ohne Änderung herkömmlicher Lagerkonstruktionen, sogar nachträglich in bereits vorhandene Lager eingebaut werden kann.The invention also relates to an arrangement for performing the Method according to the invention, which is characterized in that for measuring the Deformation in the bearing body at least one transverse to the load direction to be measured extending bore is arranged and that in the bore at least one in the circumferential direction the drilling of effective strain gauges is arranged. This arrangement has the advantage that it practically without changing conventional bearing designs, even retrospectively in existing bearings can be installed.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der DMS in der Bohrung so angeordnet ist, daß er mit seinem meßwirksamen Teil in etwa in Belastungsrichtung verläuft. Bei dieser Anordnung liegt der DMS in der Bohrung praktisch in dem Bereich, der am stärksten unter dem Einfluß des Axialschubes verformt wird.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the strain gauge is arranged in the bore in such a way that it, with its measuring part runs roughly in the direction of the load. With this arrangement, the DMS lies in the Drilling practically in the area that is most affected by the axial thrust is deformed.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist ferner vorgesehen, daß der DMS auf einer in die Bohrung einsetzbaren Biegehülse befestigt ist. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da einmal die Befestigung der Dänmeßstreifen auf der Biegehülse in einer gesonderten Montage vorgenommen werden kann und daher die Gewähr dafür bietet, daß eine gute Verbindung zwischen DMS und der Hülsenoberfläche besteht, und zum anderen, daß die mit einem, vorzugsweise aber vier in einer Brücke miteinander verschalteten Dtnmeßstreifen versehene Biegehülse, die einen Kraftmeßgeber darstellt, gesondert auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft werden kann und gegebenenfalls vorgeeicht werden kann.In a particularly preferred embodiment of the invention Arrangement is also provided that the DMS can be inserted into the bore Bending sleeve is attached. This configuration is particularly advantageous because once the attachment of the Danish measuring strips on the bending sleeve in a separate assembly can be made and therefore guarantees that a good connection between the DMS and the sleeve surface, and on the other hand, that the with a, but preferably four measuring strips connected to one another in a bridge provided bending sleeve, which represents a force transducer, separately for its functionality can be checked and, if necessary, can be pre-calibrated.

In Ausgestaltung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, daß die Biegehülse zwei einander gegenüber liegende, dünnwandige Befestigungsbereiche für DMS und zwei um 90° dazu versetzt angeordnete, starkwandige Stützbereiche für die Anlage an der Bohrungswandung aufweist, und daß die Befestigungsbereiche einen Mittenabstand aufweisen, der geringer als der Bohrungshalbmesser ist. Diese Ausgestaltung der Biegehülse hat den Vorteil, daß die Verformungen des betreffenden Lagerteiles besonders günstig auf dieihnmeßstreifen übertragen werden.In an embodiment of the invention it is finally provided that the Bending sleeve two opposing, thin-walled fastening areas for DMS and two thick-walled support areas offset by 90 ° for the Has contact with the wall of the bore, and that the fastening areas are spaced center-to-center have that is less than the bore radius. This embodiment of the Bending sleeve has the advantage that the deformations of the bearing part in question are particularly cheap transferred to the measuring strips.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 - eine Laufrolle mit Laufrollenbock in einer Seitenansicht Fig. 2 die Einzelheit "X" in Fig. 1 in größerem Maßstab Fig. 3 rine Schaltungsanordnung für die Laufrolle gemäß Fig. 1 Fig. 4 eine Biegehülse in vergrößerter Darstellung im Schnitt Fig. 5 eine Schaltungsanordnung für die Biegehülse gemäß Fig. 4.The invention is based on schematic drawings of an embodiment explained in more detail. They show: FIG. 1 - a roller with a roller block in one Side view Fig. 2 the detail "X" in Fig. 1 on a larger scale Fig. 3 rine Circuit arrangement for the roller according to FIG. 1, FIG. 4, a flexible sleeve in an enlarged manner Illustration in section FIG. 5 shows a circuit arrangement for the flexible sleeve according to FIG Fig. 4.

Die schematische Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt einen Drehrohrofen 1, der über seinen Laufring 2 auf zwei nebeneinander liegenden Laufrollen 3 in üblicher Weise abgestützt ist. Die Laufrolle 3 ist hierbei auf einer Welle 4 befestigt, deren beide Enden in schalenförmigen Gleitlagern 5 und 6 gelagert sind, die ihrerseits auf dem Lagerbock 7 befestigt sind. Bei der Darstellung ist der obere Teil des Lagergehäuses nicht dargestellt.The schematic representation according to FIG. 1 shows a rotary kiln 1, the over its race 2 on two adjacent rollers 3 in the usual Way is supported. The roller 3 is here attached to a shaft 4, whose both ends are mounted in shell-shaped plain bearings 5 and 6, which in turn are attached to the bearing block 7. In the illustration is the upper part of the bearing housing not shown.

Da der Ofen neben seiner Drehung zur Vermeidung der Riefenbildung auf den Laufrollen und auf dem Laufring pro Schicht in axialer Richtung (Pfeil 8) einmal hin und her bewegt wird, außerdem wegen seiner geneigten Anordnung (hier nicht dargestellt), die etwa 3 bis 50 beträgt, wirken auf die Laufrolle nicht nur Kräfte in radialer Richtung, sondern auch in axialer Richtung. Zur Aufnahme dieser Kräfte ist auf der Welle 4 zu beiden Seiten der Laufrolle 3 Je ein Bundring 9, 10 angeordnet, der sich in axialer Richtung auf einem Flansch 11, 12 der Lagerschale 5, 6 abstUtzt.Because the furnace in addition to its rotation to avoid scoring on the rollers and on the bearing ring per shift in the axial direction (arrow 8) is moved back and forth once, also because of its inclined arrangement (here not shown), which is about 3 to 50, not only act on the roller Forces in the radial direction, but also in the axial direction. To accommodate this Forces is on the shaft 4 on both sides of the roller 3, one collar 9, 10 each arranged, which is in axial Direction on a flange 11, 12 the bearing shell 5, 6 supports.

Der Bundring 9, 10 bildet zusammen mit der Gleitfläche des Flansches 11, 12 jeweils den axial wirkenden Lagerteil des Laufrollenlagers, der zusammen mit der Schmierölversorgung der Lagerschale ebenfalls mit Schmieröl versorgt wird. Das größtmögliche Lagerspiel zwischen einem Bundring und der zugehörigen Gleitfläche beträgt etwa 2 bis 3 mm. Ist nun die Laufrolle gegenüber der Ofenachse beispielsweise zu stark geschränkt montiert worden, so wird die Laufrolle entsprechend der Schwenkung nach links oder nach rechts gegen den Bund angedrückt. Die hierbei auftretenden Pressungen können weit über den zulässigen Lagerbelastungen liegen und so hoch werden, daß praktisch sich kein Schmierfilm auf der zugehörigen Gleitfläche des Laufrollenlagers bilden kann, so daß innerhalb kürzester Zeit das Lager zerstört wird. Diese Erscheinung tritt nicht nur bei einer falschen Montage der Laufrolle auf, sondern kann auch nachträglich durch Setzbewegungen des Laufrollenfundamentes, durch ein Verziehen des Ofens und ähnliches auftreten, so daß die Laufrollenlager zerstört würden, falls nicht regelmäßige Kontrollen durchgeführt werden.The collar 9, 10 forms together with the sliding surface of the flange 11, 12 each have the axially acting bearing part of the roller bearing, which together with the lubricating oil supply of the bearing shell is also supplied with lubricating oil. The greatest possible bearing clearance between a collar and the associated sliding surface is about 2 to 3 mm. Is now the roller opposite the furnace axis, for example If it has been mounted too tightly offset, the roller will be adjusted according to the swivel pressed to the left or to the right against the collar. The occurring here Pressures can be far above the permissible bearing loads and become so high that there is practically no lubricating film on the associated sliding surface of the roller bearing can form, so that the bearing is destroyed within a very short time. This appearance not only occurs if the roller is incorrectly installed, it can also subsequently by setting movements of the roller foundation, by warping of the furnace and the like occur, so that the roller bearings would be destroyed if regular checks are not carried out.

Die Kontrolle ist grundsätzlich auch in der Weise durchführbar, daß nach Abnehmen des Lageroberteiles geprüft wird, ob an dem Bundring noch ein ausreichender Schmierfilm vorhanden ist. Diese Methode ist jedoch nicht zuverlässig genug, da die Beurteilung der vorhandenen Schmierfilmdicke,beispielsweise aufgrund einer Fingerprobe individuell und nach der Erfahrung der jeweiligen Person des Prüfers ausfällt.The control can in principle also be carried out in such a way that After removing the upper part of the bearing, it is checked whether there is still a sufficient one on the collar ring There is a lubricating film. However, this method is not reliable enough because the assessment of the existing lubricant film thickness, for example based on a finger test is individual and based on the experience of the respective person of the examiner.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht nun von einer Messung der Verformung des Bundringes 9 bzw. 10 oder aber in bevorzugter Weise von der Verformung des Flansches 11 bzw. 12 der Lagerschale aus, da über eine Verformungsmessung reproduzierbare und repräsentative Werte für die Belastung der jeweiligen Lagerschale in axialer Richtung gewonnen werden können. Zu diesem Zwecke sind im Flansch 11 und 12 jeweils in seinem Randbereich Geber 13, 14 angeordnet, mit denen die Verformung des Flansches in axialer Richtung gemessen wird. Die Geber sind in bevorzugter Weise als Kraftmeßgeber ausgebildet.The method according to the invention is now based on a measurement of the deformation of the collar 9 or 10 or, preferably, from the deformation of the flange 11 or 12 of the bearing shell, since they are reproducible via a deformation measurement and representative values for the axial load on the respective bearing shell Direction can be gained. For this purpose, 11 and 12 are in the flange, respectively arranged in its edge area encoder 13, 14, with which the deformation of the flange is measured in the axial direction. The donors are preferably used as force transducers educated.

Zusätzlich zu den Gebern 13, 14 sind jeweils in den Lagerschalen zusätzliche Geber 15, 16 angeordnet, durch die die Verformungen der Flansche 11, 12 kompensiert werden können, die aufgrund der Durchbiegung der Welle 4 infolge des Ofengewichtes bewirkt werden. Durch diese Kompensationsschaltung, die unten näher beschrieben wird, läßt sich der tatsächliche Axialschub jeder Laufrolle messen.In addition to the encoders 13, 14 there are additional ones in the bearing shells Encoder 15, 16 arranged, through which the deformations of the flanges 11, 12 compensated due to the deflection of the shaft 4 as a result of the furnace weight be effected. Through this compensation circuit, which is described in more detail below the actual axial thrust of each roller can be measured.

Die Anordnung der einzelnen Geber ist in der vergrößerten Darstellung gemäß Fig. 2 sichtbar gemacht. Wie die Darstellung erkennen läßt, ist im Flansch 12 der Lagerschale 6 eine radial ausgerichtete Bohrung 17 angebracht, in der der Geber 14 angeordnet ist. Der Geber ist hierbei so ausgebildet, daß er auf die Verformung der Bohrung 17 unter einer Belastung in Richtung der Pfeile 18 anspricht. Zweckmäßigerweise werden hierbei als GeberDehnmeßstreifenverwendet, die entweder in Umfangsrichtung der Bohrung auf die Bohrungswand aufgekerbt werden oder aber auf einem gesonderten Geberkörper befestigt sind, der in die Bohrung eingeschoben ist.The arrangement of the individual encoders is shown in the enlarged view made visible according to FIG. As the illustration shows, is in the flange 12 of the bearing shell 6 has a radially aligned bore 17 attached in which the Encoder 14 is arranged. The encoder is designed in such a way that it responds to the deformation the bore 17 responds under a load in the direction of the arrows 18. Appropriately are used here as transmitter strain gauges, either in the circumferential direction the Bore notched on the bore wall or on a separate encoder body are attached, which is inserted into the hole.

Zur Messung der Verformung der Lagerschale unter der Gewichtsbelastung ist ferner eine zweite, axial angeordnete Bohrung 19 im Bereich des Flansches 12 vorgesehen, in die der Geber 16 zur Messung der Verformung unter der Gewichtskraft eingesetzt ist.For measuring the deformation of the bearing shell under the weight load there is also a second, axially arranged bore 19 in the region of the flange 12 provided in which the encoder 16 to measure the deformation under the weight is used.

Durch diesen Geber wird die Verformung in Richtung der Pfeile 20 gemessen.The deformation in the direction of the arrows 20 is measured by this encoder.

Als Geber sind bei diesem Ausführungsbeispiel Dinmeßstreifen vorgesehen, deren Anschlußkabel 21, 22 nach außen hin herausgeführt sind. Die Anschlußkabel 22 des Gebers 16 sind hierbei durch einen Schlitz in der Gleitfläche 23 des Flansches 12 nach außen geführt. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Anschlußkabel am Boden des Schlitzes fest verklebt sind. Die Anschlußkabel sind zweckmäßigerweise an der Außenseite des Lagergehäuses in einen mehrpoligen Stecker zusammengeführt, so daß entweder ein transportables Meßgerät mit autonomer Stromversorgung jeweils angeschlossen werden kann,oder aber die Geber sind über eine feste Verkabelung an ein Meßgerät im zentralen Leitstand der Ofenanlage angeschlossen. Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß jede Meßstelle bei dieser Anordnung jeweils aus zwei Gebern besteht, nämlich dem Meßgeber zur Messung der Verformung unter Axiallast und dem Meßgeber (Kompensationsgeber) zur Messung der Gewichtskraft. Sofern man an der Feststellung des reinen Axialschubes nicht interessiert ist, sondern nur die Belastung der Gleitfläche 23 überwachen will, genügt die Anordnung jeweils eines Gebers 13 oder 14 jeweils im Flansch 11 oder 12.In this exemplary embodiment, measuring strips are provided as sensors, whose connecting cables 21, 22 are led out to the outside. The connecting cables 22 of the encoder 16 are here through a slot in the sliding surface 23 of the flange 12 outwards. It is useful here if the connection cables are on the ground of the slot are firmly glued. The connection cables are expediently at the Outside of the bearing housing merged into a multi-pin connector so that either a portable measuring device with an autonomous power supply connected in each case or the encoders are connected to a measuring device via fixed wiring connected to the central control room of the furnace system. From the foregoing results that each measuring point in this arrangement consists of two encoders, namely the transducer for measuring the deformation under axial load and the transducer (compensation transducer) to measure the weight. Unless one is involved in the Establishing the pure axial thrust is not interested, only the load on the sliding surface 23 wants to monitor, the arrangement of a transmitter 13 or 14 is sufficient in flange 11 or 12.

In Fig. 3 ist in schematischer Darstellung die Meßschaltung für eine Neßstellenanordnung gemäß Fig. 1 dargestellt. Hierbei bezeichnet das Rechteck 5' die Lagerschale 5 und das Rechteck 6' die Lagerschale 6 mit ihren Meßwertgebern 13 und 15 bzw. 14 und 16. Die Kabel der einzelnen Meßwertgeber sowie die Kabel für die Stromversorgung sind in einen zentralen Stecker zusammengeführt, auf den ein entsprechender Stecker des Meßgerätes 24 aufgesteckt werden kann. Das Meßgerät 24 enthält eine Stromquelle 25, die über den gleichen Stecker die Stromversorgung der Meßwertgeber bewirkt. Alle Meßwertgeber sind in an sich bekannter Weise über Widerstände 26, 27, 28, 29 auf je zwei Verstärker 30, 31 aufgeschaltet. Die Widerstände 26, 28, die mit den Kompensationsmeßgebern 15 und 16 6 verbunden sind, können zum Abgleich und zu Eichzwecken einstellbar ausgebildet sein.In Fig. 3 is a schematic representation of the measuring circuit for a Neßstelle arrangement shown in FIG. 1. Here the rectangle 5 ' the bearing shell 5 and the rectangle 6 'the bearing shell 6 with their transducers 13 and 15 or 14 and 16. The cables for the individual transducers and the cables for the power supply are brought together in a central connector on which a corresponding plug of the measuring device 24 can be attached. The measuring device 24 contains a power source 25, the power supply of the Transmitter causes. All transducers are in a known manner via resistors 26, 27, 28, 29 connected to two amplifiers 30, 31 each. The resistors 26, 28, which are connected to the compensation sensors 15 and 16 6, can be used for adjustment and designed to be adjustable for calibration purposes.

Die Ausgange der beiden Verstärker sind auf ein Anzeigegerät 32 geschaltet, das je nach Anlage der Laufrolle an der rechten bzw.The outputs of the two amplifiers are connected to a display device 32, depending on the system of the roller on the right or

Lagerhälfte an der linken Lagerhälfte nach rechts oder links ausschlägt. Die Weite des Ausschlages zeigt zugleich das Maß der Lagerbelastung in axialer Richtung. Anstelle eines transportablen und jeweils an jeder Laufrollenstation einsteckbaren Meßgerätes kann gegebenenfalls mit einer entsprechenden Umschalteinrichtung jede Meßstelle auf den zentralen Leitstand geführt sein.Bearing half on the left bearing half deflects to the right or left. The width of the deflection also shows the extent of the bearing load in the axial direction. Instead of a transportable one that can be plugged into each roller station Measuring device can optionally each with a corresponding switching device Measuring point must be led to the central control room.

In Fig. 4 ist eine Anordnung dargestellt, wie sie besonders für die Verwendung von I8gmeßstreifen als Meßwertgebern vorteilhaft ist. Die erfindungsgemäße Anordnung besteht hierbei aus einer Biegehülse 33, deren äußerer Durchmesser dem Durchmesser der Bohrung 17 oder 19 entspricht, wobei zwei gegenüberliegende Seiten 34 und 35 soweit abgeflacht sind, daß ihr Mittenabstand geringer ist als der Bohrungshalbmesser. Der Innendurchmesser der Biegehülse ist so gewählt, daß die Hülse im Bereich der Seiten 34, 35 relativ dünnwandig ist. Die Seiten 34, 35 dienen hierbei sowohl auf der Außenseite wie auch auf der Innenseite der Innenbohrung als Befestigungsbereiche-für je einen Dinmeßstreifen 36, 37, 38, 39. Aufgrund der Abflachung der Seiten 34, 35 entsteht um 900 versetzt zu diesen Befestigungsbereichen ein starkwandiger Stützbereich. Da der größte Außendurchmesser der Biegehülse dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung der Lagerschale entspricht und bei entsprechender Passung eine gute Anlage an der Wandung der Bohrung vorhanden.In Fig. 4, an arrangement is shown as it is particularly for the Use of measuring strips as transducers is advantageous. The inventive Arrangement here consists of a flexible sleeve 33, the outer diameter of which is the Diameter of the bore 17 or 19 corresponds, with two opposite sides 34 and 35 are flattened so far that their center-to-center distance is less than the bore radius. The inner diameter of the flexible sleeve is chosen so that the sleeve in the area of Pages 34, 35 is relatively thin-walled. The pages 34, 35 serve here both on the outside as well as on the inside of the inner bore as fastening areas for One measuring strip each 36, 37, 38, 39. Due to the flattening of the sides 34, 35 A thick-walled support area is created around 900 offset from these fastening areas. Because the largest outside diameter of the bending sleeve is the inside diameter of the mounting hole corresponds to the bearing shell and, with a corresponding fit, a good contact with the Wall of the bore available.

ist, wird jede Krafteinleitung in die Biegehülse in Richtung der Pfeile 41, die über die Stützbereiche 40 eingeleitet werden, selbst bei geringsten Belastungen zu einer Verformung der dünnwandigen Befestigungsbereiche 34, 35 und damit zu einem Ansprechen der Dehnmeßstreifen 36, 37, 38, 39 führen. Aufgrund dieser Konstruktion ist es möglich, selbst bei relativ massiv ausgeführten Flanschen von Lagerschalen die geringen Verformungen, die unter den relativ hohen Axialbelastungen an der Bohrung 17 auftreten, noch mit Sicherheit auf die Dehnmeßstreifen übertragen.is, any introduction of force into the flexible sleeve is in the direction of the arrows 41, which are introduced via the support areas 40, even with the slightest loads to a deformation of the thin-walled fastening areas 34, 35 and thus to a Response of the strain gauges 36, 37, 38, 39 lead. Because of this construction it is possible even with relatively massive flanges of bearing shells the small deformations that occur under the relatively high axial loads on the bore 17 occur, still transferred with certainty to the strain gauges.

In Fig. 5 ist die Schaltungsanordnung der Dehnmeßstreifen 36, 37, 38, 39 in Form der bekannten Wheatstone'schen Brücke dargestellt. Die Dehnmeßstreifen sind hierbei so auf den Befestigungsbereichen der Biegehülse 33 aufgebracht, daß die Dehnmeßstreifen in Umfangsrichtung der Innenbohrung bzw. der Aufnahmebohrung verlaufen.In Fig. 5 the circuit arrangement of the strain gauges 36, 37, 38, 39 shown in the form of the well-known Wheatstone bridge. The strain gauges are in this case applied to the fastening areas of the bending sleeve 33 that the strain gauges in the circumferential direction of the inner bore or the receiving bore get lost.

Die in Fig. 4 beschriebene Biegehülse stellt lediglich eine bevorzugte Ausführungsform für die Anordnung der Dehnmeßstreifen für einen derartigen Meßgeber dar. Anstelle des Einsatzes einer Biegehülse ist es außerdem möglich, die Dehnmeßstreifen unmittelbar an die Wandung der Aufnahmebohrung 17 bzw. 19 anzubringen. In diesem Falle besteht aus Platzgründen jedoch nicht die Möglichkeit, eine volle Brücke an der Meßstelle unterzubringen, sondern es können nur ein oder höchstens zwei Dehnmeßstreifen an der Wandung der Bohrung befestigt werden, während drei an bzw. zwei Dehnmeßstreifen einer anderen Stelle der Lagerschale jedoch möglichst nahe der Meßstelle als Temperaturkompensationsstreifen befestigt werden müssen. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 bzw. der Fig. 5 ändert sich im Prinzip hierdurch nicht.The bending sleeve described in Fig. 4 is only a preferred one Embodiment for the arrangement of the strain gauges for such a transducer instead of using a bending sleeve, it is also possible to use the strain gauges to be attached directly to the wall of the receiving bore 17 or 19. In this However, due to lack of space, there is no possibility of a full bridge the measuring point, but only one or at most two strain gauges can be used be attached to the wall of the bore, while three on or two strain gauges at another point on the bearing shell, however, as close as possible to the measuring point as a temperature compensation strip need to be attached. The circuit arrangement according to FIG. 3 or FIG. 5 changes In principle, this is not the case.

Verwendet man eine Biegehülse, so wird diese zweckmäßigerweise aus dem gleichen Material hergestellt, wie das Material,in das die Biegehülse eingesetzt werden soll. Es ist ferner leicht einzusehen, daß die Meßwertgeber auch an einer anderen Stelle des Lagerbockes, an der Verformungen infolge der über die Laufrollen eingeleiteten Axialkräfte auftreten, angeordnet werden können.If a flexible sleeve is used, this is expediently off made of the same material as the material in which the flexible sleeve is inserted shall be. It is also easy to see that the transducers are also connected to a another place of the bearing block, at the deformations as a result of the over the rollers induced axial forces occur, can be arranged.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch nach anderen Prinzipien arbeitende, bekannte Kraftmeßgeber eingesetzt werden, beispielsweise piezo elektrisch arbeitende Körper oder ähnliche Meßkörper, da der wesentliche Vorteil der Erfindung darin besteht, daß der Meßkörper nicht, wie es in einer Vielzahl anderer Anwendungsfälle üblich ist, die volle oder doch-zumindest einen Teil der vollen Belastung aufnehmen muß, sondern hier nur die Verformung eines tragenden Elementes mißt, so daß auch empfindliche Meßwertgeber als Kraftmeßgeber eingesetzt werden können.To carry out the method according to the invention can also according to other principles working, known force transducers are used, for example piezo electric working Body or similar measuring body, there the main advantage of the invention is that the measuring body does not, as it is common in a variety of other use cases, the full or at least-at least must absorb part of the full load, but only the deformation of a supporting element measures, so that sensitive transducers as force transducers can be used.

Anstelle der Anordnung der Kraftmeßgeber in den ortsfesten Lagerschalen kann es je nach Konstruktion des Laufrollenlagers auch zweckmäßig sein, den Meßwertgeber zur Messung der Verformung unter axialer Belastung auch in einer entsprechenden radialen Bohrung im Bundring anzuordnen. In diesem Fall muß das Meßsignal über einen entsprechend ausgebildeten Schleifring-übertrager von der sich drehenden Welle auf einen ortsfesten Meßgeräteanschluß übertragen werden. Soll der Einfluß der Gewichtsbelastung kompensiert werden, so muß,wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, ein entsprechender Kompensationsgeber im Bereich der Lagerschalen vorgesehen werden und in gleicher Weise wie in Fig. 3 dargestellt verschaltet werden.Instead of arranging the force transducers in the stationary bearing shells Depending on the design of the roller bearing, it may also be appropriate to use the transducer for measuring the deformation under axial load also in a corresponding to arrange radial bore in the collar ring. In this case, the measurement signal must have a appropriately designed slip ring transmitter from the rotating shaft a stationary measuring device connection can be transmitted. Should be the influence of weight load must be compensated, as shown in the embodiment, a corresponding one Compensation sensors are provided in the area of the bearing shells and in the same Way as shown in Fig. 3 are interconnected.

Ansprüche Expectations

Claims

Claims: a W method for measuring the axial thrust on the roller for a horizontally arranged rotary drum, in particular a rotary kiln, each of which to support axial loads has at least one collar ring with a corresponding sliding surface of the roller bearing an axially acting bearing part forms, in that the deformation of at least one of the axially acting bearing parts measured under the influence of the axial thrust and after Size and / or direction is displayed.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that, in addition, the deformation of the bearing part under the influence of weight measured by the rotary drum and the measured value obtained from the measured value of the deformation is withdrawn under the influence of the axial thrust.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the deformations are measured by means of stretch marks, which in an are connected in a known manner in the form of a Wheatstone bridge.

4. Arrangement for performing the method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is used to measure the deformation in the bearing body (5,6,9,10) at least one transverse to the load direction to be measured Bore (17,19) is arranged, and that in the bore (17,19) at least one in Circumferential direction of the bore of effective strain gauges arranged is.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t, that the strain gauge in the bore (17,19) is arranged so that it is with his the measuring part runs approximately in the direction of the load.

6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that g e k e n n -z e i c hn et that the strain gauge on a flexible sleeve that can be inserted into the bore (17, 19) (33) is attached.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t, that the bending sleeve (33) has two opposing thin-walled. Attachment areas (34,35) for strain gauges and two thick-walled support areas offset by 900 (40) for the plant on the bore wall, and that the fastening areas (34,35) have a center-to-center distance that is less than the bore radius.

L e r s e i t e