DE3700227A1

DE3700227A1 - Rotierender rohrkoerper von innen oder von aussen gestuetzt

Info

Publication number: DE3700227A1
Application number: DE19873700227
Authority: DE
Inventors: Erich Goergens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-01-07
Filing date: 1987-01-07
Publication date: 1988-07-21

Description

Die Erfindung betrifft einen von innen oder von außen gestützten, rotierenden Rohrkörper mit Zug- oder Druck über tragenden Bauteilen gemäß den Ansprüchen 1 bis 14.

Es ist bekannt, rotierende Rohrkörper von innen zu stützen, etwa durch Knotenbleche oder Stege bzw. Ronden. Oft ist dies jedoch aus fertigungstechnischen Gründen nicht möglich, unwirtschaftlich oder nicht ausreichend, um die zu erwartenden Verformungskräfte wirkungsvoll und zuverlässig zu unterdrücken. In solchen Fällen können aufwendige Gußkörper erforderlich werden, die neben hohen Kosten auch schwierige Handhabung und Reparatur bewirken. Besonders lange Rohrkörper wie Walzen für Walzstraßen oder Druckmaschinen stellen einen großen Teil der Kosten zugehöriger gesamter Anlagen dar, was deren Verbreitung zumindest einschränkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Konstruktionsprinzipien aufzuweisen, wonach Walzen aus einfachen Rohrkörpern auch in großen Längen so hergestellt werden, daß sie verformungsfrei bleiben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vorzugsweise Seil-, Verschiebefiguren zwischen der Körperwand so angeordnet werden, daß infolge einer Schwerpunktver schiebung über die Seil-, Verschiebefigur unterdrückende Gegenreaktionen erzwungen werden. Dabei werden die different reagierenden Bereiche des Rohrkörpers genutzt, um die Ver schiebefigur auszusteuern. Bei solchen Anordnungen ist dann eine Verschiebung real nicht mehr möglich, da Aktion und Reaktion gleich sind und einander aufheben.

Besondere Vorteile sind erfindungsgemäß dort erreichbar, wo lange Walzen großen Verformungskräften ausgesetzt sind oder wo hohe Anforderungen an die Einhaltung von Toleranzen gestellt werden. Aber auch dort, wo durch Abnutzung oder Beschädigung der Oberfläche Demontage und Erneuerung gefordert ist. So kann z. B. eine von innen gestützte Walze vollkommen verformungsfrei gestützt sein. Dadurch erfüllt sie nicht nur die Anforderung hinsichtlich der Toleranzfelder sondern weist auch ein schwingungsfreies Eigenverhalten auf. Bei metallischer Oberfläche ist nach einfacher Demontage und Transportfähigkeit ein Auftragsschweißen ohne schädlichen Einfluß auf die restliche Körperstruktur möglich. Nicht zuletzt können mit größeren, preiswerteren und zuver lässigeren Walzen dieser Art größere, wirtschaftliche und präzisere Werkstücke hergestellt werden. Etwa zylindrische Körper wie Behälter von Tankfahrzeugen, Silos oder Lagertanks könnten aus größeren Walzbreiten den Vorteil ziehen, daß weniger Schweißnähte erforderlich sind.

Bedingt durch die hohen Kosten großer Walzen könnten durch die Neuerung die gesamten Kosten zugehöriger Anlagen beträchtlich gesenkt werden. Dies würde neben der Nachfrage für Neuanlagen auch Nachrüstung und neue Anwendungsbereiche bzw. Produktpaletten bedeuten können.

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Walze im Quer-, Längsschnitt mit zwei zweiwertigen (3) oder dreiwertigen Bau teilen (4) die form- oder kraftschlüssig mit der Körperwand (6) verbunden sind und so einer Ver schiebung des Schwerpunktes (5) etwa infolge Durch biegung entgegenwirkend reagieren,

Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch mit einwertigen, stabförmigen Bauteilen (2), die im Bereich der Geraden (8) quasi kene Verschiebung erfahren. Durchbiegung ange nommen, behalten sie ihre Position gegenüber der Körperwand (6) durch ihre Schrägstellung bei, wodurch sie einer Durchbiegung immer gleichgroße Gegenkräfte entgegenrichten, bzw. entsprechende Haltekräfte erzeugen. Das mittlere Bauteil (2) entlang der Geraden (8) verhindert Ein- oder Ausbeulen bei hoher Drehgeschwindigkeit,

Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch mit einer durchgehenden Welle (9) an welcher sich Bauteile (1) z. B. Seile befestigen lassen, die dann auch an der Körperwand (6) befestigt sind und so ein Durchhängen vermeiden oder Bauteile (2) etwa Zug-/Druckstäbe, die dann auch eine Durchbiegung- oder Verschiebung nach oben unterdrücken.

Fig. 4 wie Fig. 2, jedoch mit veränderter Bauteil konfiguration, die auf eine Richtung zur Körper wand (6) ausgerichtet ist und wie gestrichelt dar gestellt, überlagert sein kann,

Fig. 5 wie Fig. 2, jedoch mit veränderter Bauteil konfiguration,

Fig. 6 wie Fig. 2, jedoch mit Bauteilen (1 oder 2), die je weils unterhalb der Geraden (8) bzw. darüber und zur Körperwand (6) angeordnet sind. Dadurch wird die an genommene Durchbiegungsreaktion (nach außen) in Pos. (11) genutzt, um eine deutlichere Gegenreaktion auf Durchbiegung oder Durchhängen zu erreichen,

Fig. 6a wie Fig. 1 bis 5, jedoch mit Seil (1) und Stäben (2) über den gesamten Querschnitt gegen eine Rohr wand (6) wirkend und Verstärkungsringen (15),

Fig. 7 wie Fig. 6, jedoch mit mehr Bauteilen (1) oder (2) und Verstellgliedern (12) oder (13), die auch moto risch angetrieben sein können,

Fig. 8 wie Fig. 6 oder 7, jedoch mit veränderter Bauteil konfiguration und von außen einstellbaren Verstell gliedern (12 oder 13),

Fig. 9 wie Fig. 6, 7 oder 8 mit zwei Endlosseilen in der Schnittebene, die jeweils seitlich über ein Ver stellglied (12), (13) vor- oder nachspannbar sind,

Fig. 10 wie eine der Fig. 1 bis 9, in Richtung der Ge raden (8) gesehen. Dabei können beliebig viele Stützebenen (14) (wie in den Fig. 1 bis 9 gezeigt) um die Gerade angeordnet sein.

Auch dann, wenn andere Bauteile oder -körpers erfin dungsgemäß einander zugeordnet werden, lassen sich durch Gegenreaktion ausreichend Gegenkräfte zur Unterdrückung unerwünschter Verformungen erzeugen.

Claims

1. Rotierender Rohrkörper, der von innen oder von außen mit Stützelementen stabilisiert wird und dadurch zwischen den Lagerstellen keine Durchbiegung oder Verformung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den, infolge Durchbiegung oder Verformung, different reagierenden Bereichen (A) oder (B) des Rohrkörpers (7) in dessen Hohlraum Stütz elemente (1, 2, 3 oder 4) um die Drehachse (8) angeordnet sind, die einer unerwünschten Verformung zwängend entgegenwirken.

2. Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stützelemente (1, 2, 3 oder 4) mindestens eine - schräg von der Geraden (8) abweichende - Kraftwirkungslinie zwischen (A) und (B 1 oder B 2) zur Rohrwand (7) und eine beliebige Anzahl, Form oder Lagerfunktion aufweisen können, aber von innen oder von außen immer auf Gegenreaktion ausgerichtet sind.

3. Nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen (A) und (B 1 oder B 2) durch Lagerbedingungen und die Geometrie des beliebig geformten Rohrkörpers (7) bestimmbar und veränderbar ist und Verstärkungsringe (15) die kreissymmetrische Stützung übernehmen.

4. Nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen (A) und (B 1 oder B 2) durch Wahl der Kopplungspunkte (0) und deren charakteristischen Funktion über die Stützelemente in diesen Bereichen zwischen einem Minimum und einem Maximum als Referenz- Antriebssystem zur Gegenreaktion, gegenüber uner wünschten Verformungen genutzt wird.

5. Nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (1, 2, 3 oder 4) zum Schwerpunkt (5) - mindestens zweimal zur Geraden (8) divergierend - die Bereiche (B 1 und B 2) über (A) verbinden.

6. Nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente jeweils in der Hälfte, zwischen der Geraden (8) und der Körperwand (6), oder über die ganze maximale Querschnittsfläche des Rohrkörpers (7) wirken.

7. Nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kraftwirkungslinien der Stütz elemente (1, 2, 3 oder 4) aus (B 1 oder B 2) kommend, im Bereich des Schwerpunktes (5) schneiden oder auch dort die Wand des Rohrkörpers (7) stützen und ein-, zwei- oder dreiwertig sein können.

8. Nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (7) an beliebig vielen Stellen von innen durch Stützelemente (1, 2, 3 oder 4) gestützt wird.

9. Nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (7), aus beliebigen Materialien bestehend, über beliebig viele Quer-/Längsschnittflächen um die Drehachse (8) von innen oder außen gestützt ist.

10. Nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (1, 2, 3 oder 4) in Richtung der Gegenreaktion stabil, federnd oder ausgleichend wirkende Funktion aufweisen oder so einstellbar sind.

11. Nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) oder das Zentrier-Laufteil (10) beliebig ausgebildet oder gelagert bzw. befestigt ist.

12. Nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungspunkte (11) jeweils neben der Geraden (8) angeordnet sind und die Verstellglieder (12 oder 13) beliebige Funktionen oder Stellmöglichkeiten aufweisen können.

13. Nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (1, 2, 3 oder 4) eine rückstellende Wirkung aufweisen, mit der Wand (6) oder zusätzlichen Körperteilen (9) oder 10) beliebig verbunden sind und zum größten Teil die Lastübertragung in Richtung der Drehachse (8) vornehmen.

14. Nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (7) aus jeder Richtung gegen Ver formung durch Gegenreaktion der Stützelemente gesichert oder gestützt ist sowie andere Formen oder Aufgaben mit gleichen Methoden erfindungsgemäß lösbar sind, auch dann, wenn der Körper nicht rotiert.