DE2523765A1

DE2523765A1 - Schwenkbare drehzapfen-lagerschale mit in umfangsrichtung einstellbarem schwenkpunkt und verfahren zum einstellen dieses schwenkpunktes

Info

Publication number: DE2523765A1
Application number: DE19752523765
Authority: DE
Inventors: Raymond Clarence Jenness
Original assignee: Allis Chalmers Corp
Current assignee: Allis Chalmers Corp
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1975-12-04
Also published as: CA1018226A; SE408332B; FR2273191A1; US3917365A; JPS5514925B2; FR2273191B1; JPS511852A; AU466707B2; AU8142775A; SE7505898L; BR7503327A; GB1492265A; DE2523765C3; ZA753307B; DE2523765B2

Description

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 28. ΜΑΠ975 Hk/Sv - A 3062

OORPORATIOlf

1126 South 70th Street, West Allis 14·, Wisconsin, USA

Schwenkbare Drehzapfen-Lagerschale mit in Umfangsrichtung einstellbare« Schwenkpunkt und Verfahren zum Einstellen dieses

Schwenkpunkt e s

Die Erfindung betrifft ein Drehzapfenlager und insbesondere ein Drehzapfenlager mit schwenkbarer Lagerschale, bei dem der drehbar abgestützte Drehzapfen in zwei Richtungen gedreht werden kann, und eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen der Stelle des Schwenkpunktes der schwenkbaren Lagerschale in Uafangsrichtung für einen optimalen Betrieb in jeder Drehrichtung.

Es ist bekannt, einen Versetzungs-Schwenkzapfen für eine schwenkbare Lagerschale zu schaffen, da die Verwendung eines Versetzungs-Schwenkzapfens dafür bekannt ist, daß die Ausbildung eines hydrodynaaisehen Schmierölfilekeiles zwischen der Lageroberfläche und dem sich drehenden Drehzapfen erleichtert wird. Bei Verwendung

DR. G. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L.-ING. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN 522. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) MÜNCHEN. KONTO-NUMMER 7270 TEL. <O89> 22 42 II. TELEX 5-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (071I156 72 6I POSTSCHECK: MÖNCHEN 77062-80S

5 09849/0796

eines Versetzungs-Schwenkzapfens für eine schwenkbare Lagerschale wird der Schwenkpunkt der Lagerschale in einen größeren Abstand vom "vorderen" Rand der schwenkbaren Lagerschale weg als vom "hinteren" Band der Lagerschale versetzt. Dies erleichtert die Ausbildung des hydrodynamischen Schmierölfilmkeiles im Bereich des vorderen Bandes. Der "vordere" Rand der schwenkbaren Lagerschale ist als derjenige Rand der Lagerschale bestimmt, der von einem gegebenen Punkt auf dem Umfang des sich drehenden Drehzapfens bei einer gegebenen Drehrichtung des Drehzapfens zuerst erreicht wird. Wird die Drehrichtung des Drehzapfens umgekehrt, wird auch die relative Stellung des "vorderen" Bandes und des "hinteren" Bandes der schwenkbaren Lagerschale umgekehrt.

Bei Verwendung eines Versetzungs-Schwenkzapf ens für eine schwenkbare Lagerschale ist, wenn es gewünscht wird, die Drehrichtung des Drehzapfengliedes zu verändern, das drehbar im Lager gelagert ist, es notwendig, den Schwenkpunkt der schwenkbaren Lagerschale auf mechanische Weise zu verschieben, um die optimale Anordnung des Schwenkzapfens für die besondere Richtung einer Drehung zu schaffen, in der sich der Drehzapfen drehen soll; d.h. wenn es gewünscht wird, die Drehrichtung des Drehzapfens aus einer Drehung beispielsweise im Uhrzeigersinn in eine Drehungentgegen dem Uhrzeigersinn zu verändern, ist es notwendig, den Schwenkzapfenpunkt der schwenkbaren Lagerschale mechanisch zu verschieben, um die Versetzungsstelle des Schwenkpunktes für die neue Drehrichtung zu optimieren.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schwenklagerschalen-Konstruktion und eine Einrichtung zu schaffen, die die Einstellung des Schwenkpunktes der Lagerschale erleichtert, um den Drehzapfen, der durch das Drehzapfenlager mit schwenkbaren Lagerschalen abgestützt ist, in zwei Richtungen drehen zu können.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Einstellen der Stelle des Schwenkpunktes einer schwenkbaren Lagerschale zu schaffen, um den durch das Drehzapfenlager

509849/0796 ORIGINAL INSPECTED

mit geschwenkten Lagerschalen abgestützten Drehzapfen in zwei Eichtungen drehen zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Einrichtung mit verbesserten schwenkbaren Lagerschalen und ein Verfahren zu schaffen, die bzw. das eine Einstellung der Stelle des Schwenkpunktes der Lagerschale für zwei Drehrichtungen der Einrichtung ermöglicht, die drehbar gelagert ist, und bei der bzw. dem die Einstellung vorgenommen werden kann, während die Einrichtung (wie beispielsweise ein großes Dreh-Mahl-Werk) beladen ist.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführung ist ein Drehzapfenlager mit schwenkbaren Lagerschalen vorgesehen, bei dem die Lagerschale erstens einen Lagerschalenbereich, der eine Zwischenfläche A mit dem sich drehenden Drehzapfen aufweist, und zweitens einen Schwenkabstützungsbereich, der an seinem radial inneren Ende eine Zwischenfläche B mit dem Lagerschalenbereich aufweist, und eine radial äußere Oberfläche enthält, die auf einer stationären Abstützungsflache geschwenkt werden kann.

Es sind öleinlaßeinrichtungen an beiden Zwischenflächen A und B vorgesehen, wodurch eine hydraulische Strömung mit einem großen Druck bei einer oder beiden Zwischenflächen eingeleitet werden kann, um die verschiedenen Oberflächen an den Zwischenflächen in einem "Hochhebe"-Vorgang radial in einen Abstand zu bringen. Dies erleichtert ein Bewegen des Lagerschalenbereichs und des Schwenkabstützungsbereichs bezüglich zueinander in Uafangsrichtung, um ein Verschieben des Schwenkpunktes der Lagerschale in eine optimale Stellung bei einer gegeben Drehrichtung zu bewirken. Ist der Schwenkpunkt in die gewünschte optimale Stellung verschoben worden, werden der Lagerschalenbereich und der SchwenkabStützungsbereich miteinander in einer festen Position bezüglich zueinander befestigt.

50 9 849/0796

Die Erfindung wird nachfolgend tinter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung näher beschrieben; es zeigt:

Pig. 1 eine Ansicht im wesentlichen längs der Linie I-I der Pig. 2, in der ein Mahlwerk veranschaulicht ist, das in einem Lageraufbau gemäß der Erfindung drehbar gelagert ist, und

Pig. 2 einen Axialschnitt des Aufbaus der Pig. 1.

In den Pig. 1 und 2 ist ein im allgemeinen mit 10 bezeichnetes Drehmahlwerk dargestellt, das so aufgebaut ist, daß es zum Mahlen eines Mineralerzes o&.dgl. verwendet werden kann. Dieses Drehmahlwerk 10 weist einen hohlen Drehzapfen 12 auf, der in einem Lageraufbau 14 drehbar gelagert ist. Der Drehzapfen 12 kann entweder der Eingangs- oder der Ausgangs-Drehzapfen des Mahlwerkes sein. Es ist eine Lageranordnung, die im allgemeinen der in dieser Beschreibung beschriebenen ähnlich ist, vorteilhafterweise an jedem der entgegengesetzten Enden des Mahlwerkes vorgesehen, um den Eingangs- bzw. den Ausgangs-Drehzapfen des Mahlwerkes abzustützen.

Der Lageraufbau 14 weist einen normalerweise senkrechten Lagerbock 16 auf, auf dessen äußerer Oberfläche eine nach oben offene Lagerabstützung 18 zweckmäßig montiert ist. Die obere Oberfläche 19 der Lagerabstützung 18 ist ein gewölbter Bereich eines Zylinders, dessen Radius im wesentlichen von der Längsachse G des Zapfens 12 gezogen ist. Umfangsmäßig in Abständen ist die Oberfläche 19 der Lagerabstützung 18 ausgespart, um Einsatzstücke aus einem geeigneten Abstützungsmaterial wie z.B. aus hochwertigem harten Werkzeugstahl zum Abstützen der zu beschreibenden entsprechenden Lagerschalen 20 aufzunehmen. Es sei bemerkt, daß die Lagerabstützung 18 sich nur unter den unteren Bereich des Umfangs des Zapfens 12 erstreckt, wobei die gewölbte Ausdehnung der Lagerabstützung 18 im veranschaulichten Ausführungsbeispiel weniger als 180° beträgt, wie dies bei Abstützungsanordnungen

509849/0796

für Drehzapfen von Mahlwerken zum Stand der Technik gehört. Ein geeignetes Gehäuse 25 ist auf dem oberen Ende des Lagerbocks 16 in einer einschlieBenden Anordnung bezüglich des oberen Bereichs des Lagerauf baue montiert, um eine Verunreinigung des Lagerschmiermittels und einen Verlust von Lagerschmiermittel zu verhindern. Das obere Ende des Gehäuses 25 haltert geeignete Dichtungen 27, die mit dem Umfang des sich drehenden Zapfens 12 in Eingriff stehen.

Das Drehzapfenlager weist eine Vielzahl von schwenkbaren Lagerschalen 20 auf (im Falle des veranschaulichten Ausführungsbeispieles zwei), die unter der unteren Oberfläche des Zapfens in einer abstützenden Beziehung zum Zapfen liegen. Die Lagerschalen 20 sind in Umfangsrichtung des Zapfens 12 in einem engen Abstand voneinander angeordnet. Ein Minimum von zwei schwenkbaren Lagerschalen 20 ist erforderlich, um den sich drehenden Drehzapfen 12 abzustützen, und es werden im allgemeinen mehr als zwei Lagerschalen verwendet (beispielsweise vier). Während die beiden Lagerschalen der Fig. 1 mit dem allgemeinen Bezugszeichen 20 gekennzeichnet sind, weist die in der Fig. 1 rechts gelegene Lagerschale das spezielle Bezugszeichen 20' auf. Jede Lagerschale 20 weist einen Lagerschalenbereich 22 auf, der sich in Umfangsrichtung und in Axialrichtung bezüglich des Zapfens 12 in einer unterliegenden abstützenden Beziehung zum Zapfen erstreckt. Jede Lagerschale 20 enthält auch einen Schwenkabstützungsbereich 24, der sich nur über einen Teil der Umfangslänge des Schalenbereichs 22 erstrecken kann, jedoch über die gesamte Axiallage des Schalenbereichs 22 verläuft. Der Lagerschalenbereich 22 und&er Schwenkabstützungsbereich sind in Umfangsrichtung bezüglich zueinander wie nachfolgend beschrieben einstellbar. Der Schwenkabstützungsbereich 24 ist normalerweise in einer zweckmäßigen Weise am radial äußeren Bereich seines entsprechenden Lagerschalenbereichs 22 wie eben ausgeführt befestigt, ist jedoch in einstellbarer Weise in einer Umfangsrichtung bezüglich des Lagerschalenbereichs 22 be-

509849/0796

wegbar, wenn es gewünscht ist, die Stelle des Schwenkpunktes einzustellen, wie dies nachfolgend im einzelnen beschrieben ist. Die radial äußere Oberfläche 26 eines jeden Schwenkabstützungsbereichs 24 hat eine sphärische Kontur oder einen anderen geeigneten konvexen Umriß, die bzw. der es gestattet, daß die entsprechenden Lagerschalen 20 sich geringfügig um zumindest zwei Achsen und vorteilhafterweise um alle drei Achsen drehen können, die mit r (radial), 0 (in Umfangsrichtung) und ζ (axial) in den Fig. 1 und 2 bezeichnet sind, wie dies durch den Ölfilm vorgeschrieben wird, der zwischen der radial inneren Oberfläche 28 des Schalenbereichs 22 und der radial äußeren zusammenwirkenden Oberfläche 15 des Zapfens ausgebildet ist. Die radial äußere sphärische oder konvexe Oberfläche 26 des Schwenkabstützungsbereichs 24 einer jeden entsprechenden Lagerschale 20 kann gegen eines der Einsatzstücke 21 in der gewölbten Oberfläche 19 der Lagerabstützung 18 drücken.

Der äußere Umfang des Drehzapfens 12 ist mit einer sich axial und in Umfangsrichtung erstreckenden versenkten Oberfläche versehen, die in geeigneter Weise radial über der Lageroberfläche 28 der Schale 20 liegt, und es ist die versenkte Oberfläche 15 auf dea sich drehenden Drehzapfen 12 an dessen entgegengesetzten axialen Enden durch Stoßschultern auf dem Drehzapfen 12 begrenzt, die mit dem Bezugszeichen 17A bzw. 17B versehen sind und mit Stoßschultern 23A, 23B auf den Lagerschalen 20 in Eingriff bringbar sind.

Der im Schmierölfilm an der Zwischenfläche zwischen der radial inneren Lageroberfläche 28 eines jeden entsprechenden Lagerschalenbereichs 22 und der radial äußeren Oberfläche 15 des Drehzapfens 12 aufgebaute Öldruck stützt die Last L ab, und es wird während eines normalen Laufvorgangs des drehbaren Mahlwerkes infolge der hydrodynamischen Wirkung des schmierenden Fluids (infolge der Relativbewegung zwischen den Oberflächen

509849/0796

28 und 15) das einen niedrigen Druck aufweisende öl zwecks einer hydrodynamischen Schmierung in ölverteilungsaussparungen 29-A- und 29B wie nachstehend im einzelnen "beschrieben angeliefert. Alternativ kann der ölfilmdruck zwischen dem Lager und dem Drehzapfen infolge eines hydrostatischen Betriebes des Schmiermittels, das durch eine äußere Pumpe mit einem relativ hohen Druck gefördert wird, nur zu bestimmten Zeiten während des Betriebs des Mahlwerkes sein, insbesondere während des Anfahrens, eines Langsamlaufes und eines Stillegens des Mahlwerkes. Das Hochdrucköl für einen hydrostatischen Betrieb kann durch eine zentral angeordnete Entleerungsöffnung 31 (Fig.2) in der Lagerfläche 28 der Lagerschale 20 gefördert werden. Die Entleerungsöffnung 31 ist über geeignete innere Durchlässe in der Schale 20 mit einer Hochdruckölquelle, beispielsweise einer Hochdruckpumpe P-1, verbunden.

Der Ausdruck "vorderer" Rand ist als derjenige Rand der geschwenkten Lagerschale 20 definiert, an dem ein gegebener Punkt P auf dem Umfang des sich drehenden Drehzapfens 12 bei einer gegebenen Drehrichtung des Drehzapfens zuerst vorbeiläuft, während der AusdB ck "hinterer" Rand hierdurch als derjenige Rand der schwenkbaren Lagerschale definiert ist, der von dem gegebenen Punkt P auf dem Umfang des sich drehenden Drehzapfens bei der gleichen Drehrichtung des Drehzapfens zuletzt erreicht wird. Demgemäß ist gemäß dieser Definition ersichtlich, daß der Punkt P auf dem Umfang des Zapfens 12 den Rand 30 der schwenkbaren Lagerschale 20 bei einer Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn des Drehzapfens 12 gemäß Fig. 1 zuerst erreicht, und demzufolge der Ausdruck "vorderer" Rand für den Rand 30 bezüglich einer derartigen Drehung im Gegenuhrzeigersinn zutrifft, während der Rand 32 von dem Punkt P auf dem Zapfen bei einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. 1 zuletzt erreicht wird, und demzufolge der Ausdruck "hinterer" Rand für den Rand 32 der schwenkbaren Lagerschale 20 bezüglich der Drehung des Zapfens 12 gemäß Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn gilt.

509849/0796

Wird die Drehrichtung des Zapfens 12 umgekehrt, wird die relative Lage des "vorderen" Randes und des "hinteren" Randes der schwenkbaren Lagerschale 20 umgekehrt. Wird angenommen, daß sich da? Drehzapfen 12 in einer Richtung im Uhrzeigersinn bezüglich der Fig.1 dreht , ist der Rand 32 der schwenkbaren Lagerschale 20 der "vordere" Rand, während der Rand 30 der "hintere" Rand ist. Während eines normalen Laufvorgangs baut sich ein hydrodynamischer ölfilmkeil zwischen der Lagerschalenoberfläche und dem sich drehenden Drehzapfen auf, wobei sich der ölfilmkeil vom "vorderen" Rand der Lagerschale bei der gegebenen Drehrichtung nach innen erstreckt. Die Ausbildung des hydrodynamischen ölfilmkeiles wird erleichtert, indem der Schwenkpunkt der Lagerschale in einen größeren Abstand vom "vorderen" Rand/bei der gegebenen Drehrichtung als vom "hinteren" Rand weg bei der gegebenen Drehrichtung versetzt worden ist.

Während eines normalen LaufVorgangs wird unter der Annahme, daß sich der Zapfen 12 gemäß Pig. 1 im Gegenuhrzeigersinn dreht, öl mit einem niedrigen Druck normalerweise zu der Zwischenfläche zwischen der Oberfläche 28 der Lagerschale 20 und der Oberfläche 15 des Zapfens 12 durch einen Entleerungsdurchlaß 29A(Fig. 1) in der Oberfläche 28 der Schale 20 in der Nähe des vorderen Randes 30 der Schale 20 bezüglich einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn gefördert. Würde die Drehung des Zapfens 12 bezüglich Pig.1 im Uhrzeigersinn erfolgen, würde öl mit einem niedrigen Druck zu der Zwischenfläche zwischen den Oberflächen 28 und 15 durch den Entleerungsdurchlaß 29B in der Nähe des "vorderen" Randes 32 bei einer Drehung im Uhrzeigersinn gefördert werden.

Die Entleerungsdurchlässe 29A und 29B werden durch geeignete Innere Durchgänge (nicht dargestellt) in der Lagerschale 20 versorgt, die ihrerseits mit einer Niederdruck-Ölvorratsquelle verbunden sind.

509849/0796

Gemäß Zeichnung sei bemerkt, daß, wenn die radial sich erstreckende Mittellinie bezüglich der Umfangsausdehnung des LagerSchalenbereichs 22 in radialer Ausrichtung zur Radiallinie N gemäß Fig. 1 sein würde, der Lagerschalenbereich 22 dann in Umfang sr ichtung bezüglich des Schwenkabstützungsbereichs 24 symmetrisch angeordnet wäre, wobei in diesem Falle der Schwenkpunkt der Lagerschale 20 nicht bezüglich der Mitte der Umfangsausdehnung des Lagerschalenbereichs 22 versetzt sein würde. Diese symmetrische Beziehung des Lagerschalenbereichs 22 zum Schwenkabstützungsbereich 24 wird, wie eben ausgeführt, nicht gemäß der Erfindung benützt, sondern stattdessen die Lagerschale immer mit dem Schwenkzapfen in einer versetzten Stellung betrieben. Somit liegt bei einer Drehung des Zapfens 12 im Uhrzeigersinn der Lagerschalenbereich 22 mit seiner Umfangsmitte in der Stellung G (Fig.1), so daß der Schwenkpunkt der Lagerschale 20 dann in Umfangsrichtung weiter von dem dann vorderen Rand 32 der Lagerschale (bei einer Drehung des Zapfens im Uhrzeigersinn) als von dem dann hinteren Rand 30 (bei einer Drehung im Uhrzeigersinn) versetzt ist.

Venn umgekehrt sich da? Drehzapfen 12 im Gegenuhrzeigersinn dreht, wobei dann der Rand 30 der vordere und der Rand 32 der hintere Rand ist, wird der Lagerschalenbereich 22 bezüglich des Schwenkabstützungsbereichs 24 derart verschoben, daß die Mitte der Umfangsau sdehnung des Lagerschalenbereichs 22 ait der Stellung H zusammentrifft, wobei dann der Schwenkpunkt der schwenkbaren Lagerschale in einejn größeren Abstand von dem dann vorderen Rand 30 (bei einer Drehung des Drehzapfens 12 im Gegenuhrzeigersinn) als von den dann hinteren Rand 32 (bei einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn) in Umfangsrichtung vesetzt ist ..

Der Aufbau und das Verfahren, durch den bzw. das das Verschieben des Lagerschalenbereichs 22 relativ zum Schwenkabstützungsbereich 24 bewerkstelligt wird, um eine Versetzungsbeziehung des Schwenkpunktes in Umfangsrichtung relativ sur Umfangsmitte des Lagerschalenbereichs 22 zu schaffen, werden nachfolgend beschrieben.

509849/0796

Es sei bemerkt, daß eine Fluid-Entleerung&-Auslaßöffnung 31 zentral in der Lagerfläche 28 des Lagerschalenbereichs 22 an der ZwiSeitenfläche A zwischen dem Lagerschalenbereich 22 und dem Drehzapfen 12 angeordnet ist. Das Fluid, das durch die Entleerungsöffnung 31 ausgelassen wird, ist normalerweise ein hydraulisches Fluid mit einem großen Druck und insbesondere eine Hochdruck-Öl strömung. Demnach wird die Hochdruck-Fluidströmung durch den Entleerungsauslaß 31 und durch den Entleerungsajslaß 34· (der noch zu beschreiben ist) als eine Hochdruck-Öl strömung bezeichnet. Die Ölentleerungs-Auslaßöffnung 31 ist geeignet mit. einer Hochdruck-Ölpumpe P-1 mit Hilfe einer Leitung 33 verbunden, die einen Fluiddurchlaß aufweisen kann, der sich durch das Innere des Lagerschalenbereichs erstreckt. Dieser Entleerungsauslaß 31 wurde vorstehend so beschrieben, daß er auch für einen hydrostatischen Betrieb während des anfänglichen Startvorgangs, des "Langsamlaufens" und des Stillegens des Mahlwerkes verwendet werden kann. Dieser Entleerungsauslaß 31 wird auch in Verbindung mit dem Vorgang eines Verschiebens des Schwenkpunktes verwendet, wobei dieser Vorgang nun beschrieben wird.

Es sei auch erwähnt, daß ein zweiter ölentleerungsauslaß 34· zur radial inneren Oberfläche des Schwenkabstiitzungsbereichs 24- der Lagerschale 20 an der Zwischenfläche B zwischen dem Schwenkabstützungsbereich 24 und dem Lagerschalenbereich 22 geöffnet ist. Die Ölentleerungs-Auslaßöffnung 34 ist durch Leitungseinrichtungen 36 verbunden, die einen Fluiddurchlaß aufweisen können, welcher sich durch das Innere des Schwenkabstützungsbereichs 24 erstreckt und hiernach mit einer anderen Hochdruck-Ölquelle als der Quelle verbunden ist, mit der die Auslaßöffnung 31 in Verbindung steht, da das öl, das aus den Auslaßöffnungen 31 und 34- fließt, begreiflicherweise unterschiedliche Drücke im Hochdruckbereich aufweisen kann. Demgemäß ist der gezeigte Entleerungsau si aß 34 an der Zwischenfläche B mit einer Hochdruck-Ölpumpe P-2 verbunden. Der zweite Entleerungsauslaß 34 könnte anstelle einer Anordnung im

509849/0796

Schwenkabstützungsbereich 24 im Lagerschalenbereich 22 an der Zwischenflache zwischen dem Lagerschalenbereich 22 und dem Schwenkabstützungsbereich 24 angeordnet sein.

Das Hochdrucköl, das aus der Auslaßöffnung 31 an der Zwischenfläche A und auch aus dem Auslaß oder der Entleerungsöffnung an der Zwischenfläche B fließt, kann typischerweise beispielsweise im Bereich von 35 bis 246 kg/cm (500 bis 3500 pounds per square inch) liegen, obgleich die Drücke an diesen beiden Entleerungsöffnungen nicht notwendigerweise die gleichen sind. Wird eine öl strömung mit einem hohen Druck zur Zwischenfläche A durch die Entleerungsöffnung 31 eingeleitet, wie nachfolgend beschrieben ist, bewirkt diese ein radiales "Hochheben" des Drehzapfens 12 bezüglich des Lagerschalenbereichs 22, um eine relative Umfangs-Einstell-Bewegung des Lagerschalenbereichs 22 bezüglich des Drehzapfens 12 zu erleichtern. Dieses radiale "Hochheben" kann größenordnungsmäßig im Bereich von beispielsweise 0,005 bis 0,012 cm (0.002 inch - 0.005 inch) liegen.

Wenn ein Hochdrucköl durch die Auslaßöffnung 34 an der Zwischenfläche B austreten gelassen wird, bewirkt dieses auf ähnliche Weise ein radiales "Hochheben" des Lagerschalenbereichs 22 bezüglich des Schwenkabstützungsbereichs 24, um ein relatives Umfangs-Einstell-Bewegen des Lagerschalenbereichs 22 relativ sum Schwenkabstützungsbereich 24 zu erleichtern. Dieses radiale "Hochheben" des Lagerschalenbereichs 22 relativ zum Schwenkabstützungsbereich 24 kann ebenfalls größenordnungsmäßig i* Bereich beispielsweise von 0,005 bis 0,012 cm (0.002 inch 0.005 inch) liegen. Ist der Lagerschalenbereich 22 relativ zum Schwenkabstützungsbereich 24 "hochgehoben", bewegt sich natürlich der Drehzapfen 12 mit dem Lagerschalenbereich 22 nach oben.

509849/0796

Die Oberfläche 15 des Drehzapfens 12 und die Oberfläche 28 der Lagerschale 2O₁ die eine Zwischenfläche A bestimmen, liegen auf im wesentlichen konzentrischen Umfangsbögen. Auf ähnliche Weise liegen die Stirnflächen des Lagerschalenbereichs 22 und des Schwenkabstützungsbereichs 24 an der Zwischenfläche B auf konzentrischen Umfangsbögen. Tatsächlich liegen die beiden Oberflächen an der Zwischenfläche A und die beiden Oberflächen an der Zwischenfläche B auf Umfangsbögen, die im wesentlichen von einer gemeinsamen Mitte aus gezogen sind, die im wesentlichen auf der zentralen Längsachse O des drehbaren Zapfens 12 liegt.

Die zweite Lagerschale, die speziell mit dem Bezugszeichen 20' gemäß Fig. 1 gekennzeichnet ist, weist Entleerungsöffnungen 31' und 3^⁸ auf, die den Entleerungsöffnungen 31 bzw. 3²H die vorstehend beschrieben sind, entsprechen» Die Auslaßoffnungen 31' und 3^' der Lagerschale 20^! sind ssit separaten Eochdruekpumpen P-3 bzw. 3?-4 verbunden.

Die soeben beschriebene Konstruktion, "bei der die Entleerungs-Auslaßöffnungen 31 und 34 in entsprechender Weise erstens an der Zwischenfläche A zwischen dem Lagerschalenbereich 22 und dem Drehzapfen 12 und zweitens an der Zwischenflache B zwischen dem SchwenkabStützungsbereich 24 und dem Lag©rsck©l©nbereich vorgesehen sind, ermöglicht die Verwendung von zwei unterschiedlichen alternativen Verfahren zum Einstellen des Lagerschalen-Schwenkpunktes wie folgt:

Verfahren 1

Es sei angenommen, daß der Lagerschalenbereich 22 in der Stellung ist, in der die Mitte seiner Umfangsausdehnung in der Stellung G gemäß Fig. 1 (bei einer Drehung des Drehzapfens 12 im Uhrzeigersinn) ist, und daß es gewünscht ist, die Mitte der Umfangsausdehnung des Lagerschalenbereichs 22 in die Stellung H bei einer

509849/0796

Drehung des Drehzapfens 12 im Gegenuhrzeigersinn zu verschieben.

Es ist selbstverständlich ersichtlich, daß normalerweise, sobald eine Einstellung des Schwenkzapfens vorgenommen worden ist, der Schwenklagerbereich 22 und&er Schwenkabstützungsbereich 24 miteinander durch geeignete Befestigungseinrichtungen befestigt werden und in der eingestellten Stellung verbleiben, bis man sich für einen Wechsel der eingestellten Stellung entschieden hat. Ist es umgekehrt gewünscht, die Stellung des Schwenkschalenbereichs 22 relativ zum Schwenkabstützungsbereich 24 einzustellen, werden die Schrauben oder Befestigungseinrichtungen, die die Glieder 22 und 24 in einer festen Stellung relativ zueinander befestigen, bewegt, um eine Relativbewegung der Glieder 22 und 24 bezüglich zueinander zu ermöglichen.

Um den Lagerschalenbereich 22 in die Stellung H aus der Stellung G wie eben ausgeführt zu bewegen, wird eine ölströmung mit einem großen Druck auf die Zwischenfläche B zwischen dem Schwenkschalenbereich 22 und dem Schwenkabstützungsbereich 24 durch die Entleerungs-Auslaßöffnung 34 angelegt. Bei einer Hochdruck-Schmiermittelströmung zwischen dem Schwenkabstützungsbereich 24 und dem Lagerschalenbereich 22 für ein "Hochheben" des Lagerschalenbereichs 22 relativ zum Schwenkabstützungsbereich 24 wird dann der Drehzapfen 12 im Uhrzeigersinn um einen Umfangsabstand gedreht, der gleich X + Y und der Umfangsabstand von der Stellung G in die Stellung H ist. Die Reibungskraft zwischen dem Drehzapfen 12 und der Lageroberfläche 28 des Lagerschalenbereichs 22 infolge des Gewichts des Mahlwerkes bewegt den Lagerschalenbereich 22 mit dem Drehzapfen 12 über den Abstand X + X im Uhrzeigersinn wie eben ausgeführt, und wenn dieser bogenförmige Abstand zurückgelegt worden ist, fällt die Mitte der Umfangsausdehnung des LagerSchalenbereichs 22 mit der Stellung H zusammen. Die Teile 22 und 24 können dann miteinander in einer festen Stellung relativ zueinander befestigt werden. Ist diese Einstellung wie eben beschrieben erfolgt, wird der Schwenkpunkt des Schwenkabstützungsbereichs 24 dann in Um-

5 0 9 8 4 9 / 0 7 9 6

fangsrichtung in einen größeren Abstand vom Rand 30 als vom Hand 32 versetzt, was dem gewünschten Zustand bei einer Drehung des Drehzapfens 12 im Gegenuhrzeigersinn entspricht, bei der der Rand 30 der vordere Hand ist.

Es ist ersichtlich, daß, wenn es gewünscht ist, den Lagerschalenbereich 22 aus der Stellung H zurück in die Stellung G für eine Drehung des Drehzapfens 12 im Uhrseigersinn zu verschieben, ähnliche Schritte bezüglich denjenigen, die eben beschrieben worden sind, folgen und eine Hochdruck-Schmiermittelströmung zur Zwischenfläche B zwischen den Gliedern 24 und 22 durch den Entleerungsdurchlaß 34- gefördert wird und der Drehzapfen 12 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, um die Umfangsmitte des Schwenkschalenbereichs 22 aus der Stellung H zurück in die Stellung G zu bewegen.

Während die Stufen des Verfahrens 1 bei einer einzigen Lagerschale 20 beschrieben worden sind, können die gleichen Stufen normalerweise gleichzeitig bei sämtlichen Lagerschalen 20 angewendet werden. Wenn es Jedoch bei dem Verfahren 1 erwünscht sein sollte, nur eine einzige Lagerschale 20 zu einer Zeit einzustellen, kann dies durchgeführt werden, wenn das Hochdrucköl an der Zwischenfläche A der Lagerschalen 20 zugeleitet wird, die zum gegebenen Zeitpunkt nicht eingestellt werden. Dadurch wird ermöglicht, daß eine einzige Einstellung der Lager schal en 20 zu einer Zeit vorgenommen werden muß. Sämtliche Lagerschalen 20 werden eingestellt, so daß diese die gleiche Versetzungs-Schwenk-Beziehung aufweisen.

Verfahren 2

Sind der Schwenkabstützungsbereich 24 und der Schwenkschalenbereich 22 unbefestigt und frei, so daß diese sich relativ zueinander bewegen können, werden die folgenden Schritte vorgenommen, um den Schwenkpunkt für eine Drehung des Drehzapfens 12 im Gegenuhrzeigersinn wieder einzustellen, wobei angenommen wird, daß die Umfangsmitte des Lagerschalenberexchs 22 sich bereits in

509849/0 796

der Stellung G für eine Drehung des Drehzapfens 12 im Uhrzeigersinn befindet: es wird erstens eine ölströmung mit einem großen Druck auf die Zwischenfläche B zwischen dem SchwenkabStützungsbereich 24 und dem Lagerschalenbereich 22 durch die ölentleerungsöffnung 34 ausgeübt, um den Lagerschalenbereich 22 relativ zum Schwenkabstützungsbereich 24 "hochzuheben"; es wird zweitens eine ölströmung mit einem großen Druck auf die Zwischenfläche A zwischen dem Lagerschalenbereich 22 und&em Drehzapfen 12 durch den ölentleerungsdurchlaß 31 an dieser Zwischenfläche ausgeübt, um den Drehzapfen 12 relativ zum Lagerschalenbereich 22 "hochzuheben"; es wird drittens eine Umfangskraft auf den Lagerschalenbereich 22 in einer Richtung im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 1 ausgeübt und der Lagerschalenbereich 22 längs eines bogenförmigen Abstandes bewegt, der gleich X + X ist, wodurch die Umfangsmitte des Lagerschalenbereichs 22 aus der Stellung G in die Stellung H bewegt wird; es wird viertens der Lagerschalenbereich 22 mit dem Schwenkabstützungsbereich 24 befestigt.

Befindet sich die Umfangsmitte des Lagerschalenbereichs in der Stellung H wie eben beschrieben, folgen, wenn es erwünscht ist, den Schwenkpunkt für eine Drehung des Drehzapfens 12 im Uhrzeigersinn wieder einzustellen, Schritte, die den vorstehend beschriebenen ähnlich sind, ausgenommen, daß die auf den Lagerschalenbereich 22 ausgeübte Umfangskraft ausgeübt wird, um zu bewirken, daß sich der Lagerschalenbereich 22 in eine Richtung entgegen dem Uhrzeiger gemäß Fig. 1 bewegt, um die Umfangsmitte des Lagerschalenbereichs 22 aus der Stellung H in die Stellung G zu bewegen. Die Teile 22 und 24 werden miteinander verbunden, wenn diese Einstellung vorgenommen worden ist.

Während die Schritte des Verfahrens 2 bei einer einzigen Lagerschale 20 beschrieben worden sind, kann das gleiche Verfahren entweder gleichzeitig bei sämtlichen Lagerschalen durchgeführt werden, oder es kann alternativ bei dem Verfahren 2 von Vielzahl der Lagerschalen eine zu einer Zeit eingestellt werden. Sämtliche

509849/0796

Lagerschalen 20 werden eingestellt, so daß diese die gleiche Versetzungs-ßchwenk-Beziehung aufweisen.

Während der Einstellungen, die bei dem Verfahren 1 und 2 beschrieben worden sind, wurde angenommen, daß der Schwenkabstützungsbereich 24 in einer im wesentlichen festen Umfangsstellung zurückbleibt und daß der Lagerschalenbereich 22 in Umfangsrichtung relativ zu dem Glied 24 bewegt wird, wodurch die Stellung des Schwenkpunktes relativ zum vorderen Rand 30 oder gegebenenfalls 32 eingestellt wird.

Ein wesentlicher Vorteil der Lagerschi, enkonstruktion, von der die Einrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung vorstehend beschrieben worden sind, ist, daß die Einstellung des Schwekpunktes wie gerade beschrieben durch jedes der Verfahren 1 oder erzielt werden kann, während das Mahlwerk oder eine andere drehbar gelagerte Einrichtung beladen ist.

Das hydraulische Fluid, das in der Beschreibung als öl gekennzeichnet ist und normalerweise das gleiche öl wie dasjenige ist, das zum Schmieren der Lagerschalen 20 verwendet wird, braucht für die vorgenannten Zwecke nicht notwendigerweise öl zu sein, sondern könnte auch ein anderes hydraulieches Fluid mit einer Viskosität in dem Bereich derjenigen von öl sein, das zum Schmieren der Lagerschalen 20 verwendet wird, was ausreichend ist, um ein "Hochheben" der Oberflächen an den Zwischenflächen A und B wie vorstehend beschrieben zu bewirken.

Somit wird ein Drehzapfenlager mit schwenkbaren Schalen geschaffen, bei dem die Lagerschale erstens einen Lagerschalenbereich, der eine Zwischenfläche A mit dem sich drehenden Drehzapfen aufweist, und zweitens einen Schwenkabstützungsbereich, der an seinem radial inneren Ende eine Zwischenfläche B mit dem Lagerschalenbereich aufweist, und eine radial äußere Oberfläche enthält, die auf einer stationären Abstützungsoberfläche schwenken kann.

509849/0796

An beiden Zwischenflächen A und B sind öleinlaßeinrichtungen vorgesehen, wodurch eine hydraulische Strömung mit einem hohen Druck an einer der beiden Zwischenflächen eingeleitet werden kann, um die verschiedenen Oberflächen an den Zwischenflächen in einem "Hochhebe"-Vorgang radial zu beabstanden. Dies erleichtert ein Bewegen des Lagerschalenbereichs und des Schwenkabstützungsbereichs relativ zueinander in Umfangsrichtung, um ein Verschieben des Schwenkpunktes der Lagerschale in eine optimale Stellung für eine gegebene Sichtung der Drehzapfendrehung zu bewirken. Ist der Schwenkpunkt in die gewünschte optimale Stellung verschoben worden, werden der Lagerschalenbereich und der Schwenkabstützungsbereich miteinander in einer festen Stellung relativ zueinander befestigt.

- Patentansprüche -

509849/0796

Claims

Patentansprüche

/ 1. YDrehzapfenlager mit schwenkbarer Lagerschale, mit einer Viel- ^-^zahl von schwenkbaren Lagerschalenteilen, die jeweils eine Schwenkabstützung und eine Drehzapfenlagerfläche aufweisen, um bei im Betrieb eingebautem Lagerschalenteil einen zugehörigen Drehzapfen so abzustützen, daß dieser in zwei Eichtungen gedreht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Lagerschalenteile (22) mit der Schwenkabstützung (24) während eines normalen Betriebs verbunden und von dieser Schwenkabstützung für ein Einstellen relativ zur Schwenkabstützung in Umfangsrichtung lösbar ist, und daß erste Einlaßeinrichtungen (36, 34) ein hydraulisches Fluid unter einem hohen Druck der Zwischenfläche (B) zwischen dem Schalenteil (22) und der Schwenkabstützung (24) zuleiten, um eine relative Einstellbewegung zwischen dem Schalenteil und der Schwenkabstützung in Umfangsrichtung zu erleichtern.
2. Drehzapfenlager mit schwenkbarer Lagerschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zweite, durch die Lagerschale getragene Einlaßeinrichtungen (33) ein hydraulisches Fluid mit einem hohen Druck der Zwischenfläche (A) zwischen dem Schalenteil (22) und dem Drehzpafen (12) zuleiten, um zusätzlich eine relative Einstellbewegung zwischen dem Schalenteil und dem Schwenkabstützungsteil in umfangsrichtung zu erleichtern.
3. Drehzapfenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß eine erste Hochdruck-Pumpe (P-1) mit dem ersten Einlaß (36) verbunden ist, und daß eine zweite Hochdruck-Pumpe (P-2) mit dem zweiten Einlaß (33) in Verbindung steht.
4. Verfahren zum Einstellen der Stellung des Schwenkpunktes eines Drehzapfenlagers mit schwenkbarer Lagerschale in Umfangsrichtung, bei dem das Lager ein Schalenteil mit einer Drehzapfen-

509849/0796

lagerfläche in einer abstutzenden Beziehung zu einem Drehzapfen und eine Schwenkabstützung aufweist, die die Lagerschale für eine Schwenkbewegung auf einer stationären Abstutzungsfläche abstützt, wobei das Schalenteil mit der Schwenkabstützung an deren Zwischenfläche während eines normalen Betriebs der drehbar gelagerten Einrichtung verbunden, jedoch voneinander lösbar sind, um ein Einstellen in Umfangsrichtung der Umfangsstellung der Schwenkabstützung relativ zum Schalenteil zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet , daß

1. das Schalenteil (22) von der Schwenkabstützung (24) getrennt wird, daß

2. eine hydraulische Strömung mit einem hohen Druck zur Zwischenfläche zwischen dem Schalenteil und dem Schwenkabstützungsteil zugeleitet wird, daß

3· der Drehzapfen längs des gewünschten Umfangsbogens der Einstellung des Schwenkabstutzungsteils relativ zum Schalenteil gedreht wird, wobei die Reibungskraft zwischen dem sich drehenden Drehzapfen und dem Schalenteil eine entsprechende Bogenbewegung des Schalenteils mit dem sich drehenden Drehzapfen relativ zum Schwenkabstützungsteil bewirkt, und daß

4-, nach Durchführung der gewünschten Einstellbewegung in Umfangsrichtung das Schalenteil und das Schwenkabstützungsteil in einer festen Beziehung zueinander befestigt werden.
5. Verfahren zum Einstellen der Stellung des Schwenkpunktes eines Drehzapfenlagers mit schwenkbarer Lagerschale in Umfangsrichtung, bei dem das Lager ein Schalenteil mit einer Drehzapfenlagerfläche in einer abstützenden Beziehung zu einem Drehzapfen und eine Schwenkabstützung aufweist, die die Lagerschale für eine Schwenkbewegung auf einer stationären abstützenden Fläche abstützt, wobei das Schalenteil und die Schwenkabstützung miteinander an deren ^zwischenflache während eines normalen Betriebs der drehbar gelagerten Einrichtung befestigt, jedoch voneinander lösbar sind, um eine

509849/0796

Einstellung in Umfangsrichtung der Umfangsstellung der Schwenkabstützung relativ zum Schalenteil zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet , daß

1. das Schalenteil (22) von der SchwenkabStützung getrennt wird, daß

2. eine hydraulische Strömung mit einem hohen Druck zur Zwischenfläche zwischen dem Schalenteil und dem Drehzapfen zugeleitet wird, daß

3. eine hydraulische Strömung mit einem hohen Druck zur Zwischenfläche zwischen dem Schalenteil und der SchwenkabStützung zugeleitet wird, daß

4. eine Umfangskraft auf das Schalenteil ausgeübt wird, um dieses längs des gewünschten Umfangsbogens einer Einstellung relativ zur SchwenkabStützung zu bewegen, und daß

5· nach Durchführung der gewünschten Einstellbewegung in Umfangsrichtung das Schalenteil und das Schwenkabstützungsteil in einer festen Beziehung zueinander befestigt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Strömung mit einem hohen Druck in einem Druckbereich von ca. 35 bis 246 kg/cm (ca. 500 bis 3500 pounds per square inch) zugeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Druck des hydraulischen Fluids erhöht wird, bis ein "Hochheben" des Schalenteils relativ zur Schwenkabstützung stattfindet, bevor sich der Drehzapfen dreht.
8. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichn e t , daß der Druck des hydraulischen Fluids erhöht wird, der ob? Zwischenfläche zwischen dem Schalenteil und dem Drehzapfen und der Zwischenfläche zwischen dem Schalenteil und dem Schwenkab stützungsteil zugeleitet wird, bis ein "Hochheben" des Schalen-

/und
teils relativ zur Schwenkabstützung des Drehzapfens relativ zum Schalenteil stattfindet, bevor eine Umfangskraft auf das Schalenteil ausgeübt wird.

S09849/0796