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Selbstausrichtendes Rohrverbindungslager für Trockenzylinder. Die
Erfindung betrifft einen Lagerkopf für Zylinder zum Trocknen von Geweben, Papier
u. dgl. Für gewöhnlich dienen derartige Lagerköpfe zur arhsialen Unterstützung der
hohlen Zapfen jedes Zylinders sowie zur Überleitung von Dampf und Kondensationswasser
oder heißer Luft nach bzw. von dein Zylinder über diese hohlen Zapfen. Um hierbei
einen flüssigkeitsdichten Abschluß zwischen den Lagerköpfen und den Lagerzapfen
herbeizuführen, ist es gebräuchlich, eine Abdichtung zwischen diesen Teilen vorzusehen,
die durch eine Stopfbüchse zu sichern ist. Falls sich nun die Lagerköpfe und Zylinderzapfen
in genau achsialer oder geradliniger Ausrichtung befinden, so sind die Anschlu:ßstücke
oder Gelenke leicht in guter Ordnung zu erhalten. Befinden sich die Lagerköpfe jedoch
nicht in Linie, so sind genannte Anschlüsse nur schwierig in guter Abdichtung zu
erhalten.
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Beispiele, bei welchen ein Mangel in der geradlinigen Ausrichtung
vorhanden ist, sind folgende: t. der Lagerkopf für das eine Ende des Zylinders liegt
parallel, jedoch außer Linie mit dem. Lagerkopf des anderen Endes des Zylinders;
a. die Lagerköpfe liegen in keiner Ebene parallel zueinander; 3. die Lagerköpfe
jeder Seite des Zylinders liegen entweder parallel, jedoch außer Linie mit Beziehung
zueinander oder in keiner Ebene parallel zueinander.
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Bei erstgenanntem Beispiel läßt sich dem Mangel an geradliniger Ausrichtung
dadurch leicht begegnen, daß den Lagerköpfen eine genau geradlinige Lage mit Beziehung
zueinander erteilt wird, in welcher sie befestigt werden. Im zweiten und dritten
Beispiel dagegen vermag die bloße Einstellung der Lagerköpfe nicht genannten Übelstand
zu beheben, da die Lagerzapfen der Zylinder, während sie sich um. ihre eigene Längsachse
drehen, oder diejenige der Lagerköpfe bestrebt sind:, genannte Längsachse um eine
weitere Achse zu drehen, die der Hauptachse des Zylinders entspricht.
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Wenn sich die Lagerzapfen oder Lagerköpfe außer Linie und nicht parallel
zueinander befinden, so wird die Öffnung in den Lagerteilen der Lagerköpfe und der
Abdichtung vergrößert, demzutfolge leicht ein Brechen der Anschlußstücke und eine
Beschädigung der Lager herbeigeführt wird.
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Es ist nun einer der Zwecke der Erfindung, ein Lager für Trockenzylinder
zu schaffen, welches sich selbst ajuszurichten vermag, d. h. bei welchem irgendein
Mangel in der geradlinigen Ausrichtung der Lagerköpfe oder Lagerzapfen an den gegenüberliegenden
Enden der Zylinder keinen schädlichen Einfluß auf die Lager oder auf die Gelenke
ausübt. Es genügt hierbei, eines dieser Lager zur Behebung der in der Ausrichtung
etwa vorkommenden, in den obenstehend erwähnten drei Punkten angedeuteten Mängel
entsprechend einzurichten.
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Bei der Benutzung von Packungsmaterial zwecks Herbeiführung eines
dichten Abschlusses zwischen den Lagerköpfen und den Lagerzapfen wird die Packung
für gewöhnlich bis zu einem Maße zusammengepreßt, bei welchem beträchtliche Reibung
an den Lagerzapfen
hervorgerufen wird; hierbei wird indessen der
Drehung des Zylinders ein größerer Widerstand entgegengesetzt.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Anordnung eines abgedichteten
Gelenks, welches zufolge Mangels: geradliniger Ausrichtung der Lager oder der Zylinderzapfen
nicht schädlich beeinflußt wird und mithin keiner festen Abdichtung bedarf.
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Im weiteren werden der Erfindung gemäß rillt den verbesserten Lagern
Kugeln oder Rollen zur Vermeidung von Reibung in Verbindung gebracht, durch welche
die Abnutzung der sich drehenden Teile auf ein Geringes herabgesetzt wird. Diese
Rollen oder Kugeln sind vollständig umschlossen und gegen Staub, Dampf o. dgl. geschützt,
wobei das Schmiermittel für dieselben verhindert ist, an das in den Zylindern befindliche
Gewebe zu gelangen. Bei der einen Ausführungsform sind genannte Kugeln oder Rollen
derartig angeordnet, daß bei einer NUinkelbewegung des Lagerzapfens innerhalb des
Lagers keine seitlichen Stöße auf die Kugeln oder Rollen oder ihre Laufringe ausgeübt
werden, eine solche Winkelbewegung vielmehr durch eine radial wirkende Belastung
der Lager entsprechend ausgeglichen wird, so daß sich die Benutzungsdauer der die
Reibung vermindernden Teile wesentlich verlängern läßt.
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Der Erfindung gemäß dienen bei dem vorliegenden selbstausrichtenden
Rohrverbindungslager für Trockenzylinder, bei welchem der Zapfen desselben durch
kugelförmige Teile unterstützt ist, um ihnen eine Schwingbewegung zu gestatten,
wobei ein flüssigkeitsdichter Abschluß zwischen den drehbaren und feststehenden
Teilen zufolge der Reibungsberührung der Teile aufrecht erhalten wird, die kugelförmigen
Lagerungsteile nur zur Unterstützung des Lagers und bilden keinen Teil des im Gelenkgehäuse
anreordneten flüssigkeitsdichten Gelenks, welches durch ein biegsames Dichtungsstück
bei der schwingenden Bewegung der Zylinderzapfen unbeeinflußt bleibt.-In den Zeichnungen
zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines gemäß der Erfindung
eingerichteten, sich selbst in Linie ausrichtenden Lagers; Abb.2 zeigt eine abgeänderte
Ausführungsform eines Teiles von Abb. i im Längsschnitt; Abb. 3 zeigt einen Längsschnitt
eines Lagers nach einer weiteren abgeänderten Ausführungsform; Abb.4 zeigt einen
Querschnitt nach der Linie x-x der Abb. 3; A#bb. 5 und 6 zeigen in ähnlichen Ansichten
wie Abb.3 und d. eine weitere Ausführungsform des Lagers; Abb. 5 a ist eine abgeänderte
Einzelheit; Abb. 7, 8 und 9 zeigen Querschnitte von abgeänderten Einzelheiten; Abb.
io zeigt einen Längsschnitt einer weiteren abgeänderten Ausführungsform; Abb. i
i und 12 zeigen im Längsschnitt und im nuerschnitt ebenfalls eine abgeänderte Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes. Gemäß der aus Abb. i ersichtlichen Ausführungsform des
Lagers ist der Lagerkopf i mit einem in horizontaler Richtung sich erstreckenden
Teil ia versehen, welcher parallel zueinander sich erstreckende Seiten besitzt.
Am Ende dieses Teiles ia des Lagerkopfes oder Lagerbockes ist durch Schweißen oder
in anderer geeigneter Weise eine Metallkugel 2 befestigt. Diese Kugel besitzt eine
Durchgangsöffnung und ragt, wenn sie an den Teil ia des Lagerbockes i angeschlossen
ist, über das Stirnende des Teiles iry entsprechend weit vor. Mit der einen Hälfte
der Durchgangsöffnung ist die Kugel 2 an dem Ende des Teiles ia befestigt. Die andere
Hälfte der Durchgangsöffnung erweitert sich entsprechend nach außen hin. An jenem
Teil des Lagerkopfes oder Lagerbockes i, welcher sich irn Innern der Kugel 2 befindet
und durch dieselbe geschützt ist, ist das eine Ende eines Anschluß- oder Verbindungsstückes
3 befestigt. Dieses Anschlußstück besteht aus einem kurzen entsprechend versteiften
Gummirohr (Abb. i) oder einem biegsamen Metallrohr (Abb.2). Das andere Ende des
Anschlußstüekes 3 schließt sich an ein 1Zetallrohr d. an, "welches einen Teil eines
weiteren Anschlusses zwischen sich und dem Zylinderzapfen 5 bildet. Letztgenannter
Anschluß besitzt eine konische oder kugelförmige Fläche am Ende des Metallrohres
,4, die sich gegen einen konischen oder kugelförmigen Sitz am Lagerzapfen 5 anlegt.
Dieser Sitz wird zweckmäßig durch eine Packung 6 aus Fiber oder Metall abgedichtet.
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Am Zylinderzapfen 5 ist ein rohrförmiger muffenartiger Teil 7 befestigt,
welcher einen Fortsatz des Lagerzapfens bildet und sich über das Ende des Lagerbocks
hinweg erstreckt bzw. die Metallkugel 2 umschließt. Zwischen diesem rohrförmigen
Teil 7 und der Kugel 2 ist eine zweiteilige Hülse eingeschaltet, die denn Kugellager
angepaßt ist. Die beiden Teile 811, 8b dieser Hülse sind durch Verschraubung oder
in anderer geeigneter Weise miteinander verbunden. Durch die übereinandergreifenden
Teile der Hülse sind Stellschrauben 9 hindurchgeschraubt, um die Teile der Hülse
in der ihnen gegebenen Stellung zu sichern. Durch einen oder mehrere Stifte io,
welche von der zweiteiligen Hülse
getragen werden und in eine Nut
oder in Nuten der Kugel :z eingreifen, welche Nuten sich parallel zur Achse des
Lagers erstrecken, wird die Hülse 8a, 8b verhindert sich zu drehen, wobei ihr indessen
gestattet ist, in der Richtung .genannter Nuten um die Stifte herum eine Schwinb,-bewegung
auszuführen, die sich innerhalb einer Grenze erstreckt, welche durch den Zwischenraum
zwischen genannter Hülse und dem Lagerbock bestimmt wird. Dias Metallrohr 4, an
welches sich das Verbindungsstück 3 anschließt, ist mit Stiften i i versehen, die
sich gleitbar in am Ende der zweiteiligen Hülse vorgesehene Löcher hinein erstrecken,
wodurch sie bewirken, daß das Rohr ¢ und- die Hülse in geradliniger Ausrichtung
mit Beziehung zueinander verbleiben, so daß dass Rohr 4 verhindert wird, sich mit
dem Lagerzapfen zu drehen. Um das Metallrohr gegen seinen Sitz anzupressen, ist
eine Feder 12 vorgesehen, die jedoch auch durch einen Flüssigkeitsdruck ersetzt
sein könnte, welcher durch das Lager hindurchgeführt wird. Anstatt das Ende des
Gleitrohres 4 konisch oder kugelförmig zu gestalten, dementsprechend auch die anliegende
Stirnfläche des Lagerzapfens gestaltet ist, könnte die Einrichtung auch derartig
getroffen sein, daß das Ende des Rohres innerhalb des Lagerzapfens oder an einem
vorspringenden Teil des Lagerzapfens gleitbar ist, wobei der Zusamrnenschluß durch
eine Abdichtung gesichert wird. Bei jeder der vorbeschriebenen Anschlußeinrichtungen
ist der Druck, unter welchem der Zusammenschluß bewirkt wird, verhältnismäßig leicht
zu bemessen, so daß eine übermäßige Reibung am Lagerziapfen vermieden wird.
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Zwischen der zweiteiligen Hülse und dem Zapfenansatz 7 sind Kugellager
13 mit dem Laufring 14 zwischengeschaltet. Es werden zweckmäßig zwei Sätze von Kugellagern,
und zwar ein Ansatz an der rechten Seite und ein Ansatz an der linken Seite der
Kugel 2 vorgesehen. Die äußeren Laufringe der Ku2-ellager sind am Lagerzapfenfortsatz
7 mittels zweier Flanschscheiben 15a-, 15b und einer Distanzhülse 16 befestigt.
Die inneren Laufringe dagegen sitzen gleitbar an der zweiteiligen Hülse 8d, 8b.
Zufolge der Anordnung dieser Kugellager 13 wird bewirkt, daß bei einer winkelförmigen
Ausschwingbewegung des Lagerzapfens eine Beschädigung der Kugeln vermieden wird.
In den Teilen 7 und 16 sind Löcher zur Anordnung von Schmierbüchsen vorgesehen,
um ein Schmiermittel an die Kugellager heranzuführen. Das Loch in dem Teil 7 kann
für gewöhnlich durch einen Stopfen 711 abgeschlossen gehalten werden. Ein weiteres
Schmierlbch 7b kann vorgesehen sein, um die Teile 4 und 8b zu schmieren. Zufolge
der Befestigung des Zylinders an dem kugelförmigen Teil 2 des Lagerbockes wird bewirkt,
daß ein Mangel an geradliniger Ausrichtung zwischen Lagerkopf und Lagerzapfen entsprechend
ausgeglichen wird. Der Zylinder dreht sich um eine Achse, die in der Richtung einer
geraden Linie verläuft, welche sich vom Mittelpunkt des kugelförmigen Teiles des
einen Lagerbockes bis zum Mittelpunkt des kugelförmigen Teiles des anderen Lagerbockes
erstreckt, oder es schwingen die Lagerzapfen beständik um die kugelförmigen Teile
in einem Maße, welcher dem Grade einer ungenauen Ausrichtung entspricht. Das Gewicht
oder die Belastung des Zylinders überträgt sich auf die kugelförmigen Teile, die
von den Lagerköpfen getragen werden, wobei die Anschlußteile 3 unbeeinflußt bleiben.
Zufolge der Einrichtung, daß die Anschlußstücke 3 innerhalb der kugelförmigen Teile
2 angeordnet sind, vermag irgendeine ungenaue Ausrichtung zwischen den Lagerböcken
oder Lagerzapfen eine Beschädigung der Anschlüsse nicht herbeizuführen. Der' Grad
der Ausschwenkung (wenn sich überhaupt eine solche ergibt) kann hierbei vernachlässigt
werden.
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Bei der aus Abb. 3 und 4 ersichtlichen Ausführungsform ist das Anschlußstück
am Ende des Teiles 16 des Lagerkopfes oder Bockes 1 befestigt, und es ist dasselbe
zweckmäßig von der Gestalt eines elastischen oder biegsamen Abdichtungsringes 17.
Dieser Anschlußteil legt sich gegen die innere Fläche eines Rohrstückes 18 an, welches
an einem dicht angepaßten, rohrförmigen Ansatz i9 des Zylinderzapfens 5 befestigt
ist. Die Einrichtung ist hierbei derartig, d'aß der Abdichtungsring 17 den Zusammenschluß
der Teile entgegen der Dreh-, Winkel- oder Längsbewegung des Lagerzapfens und des
rohrförmigen Ansatzes 18 desselben zu sichern hat. Die Kugellager sind bei dieser
Ausführungsform außerhalb des rohrförmigen Ansatzes 18 vorgesehen. Die äußeren Laufringe
19171 werden von einem zylindrischen Teil 21 getragen, dessen Außenfläche kugelförmig
' gestaltet ist. Dieser kugelförmige Teil 2o wird von einem feststehenden- Ring
oder Gehäuse 21 umschlossen, welches einen Teil des Lagerbocks bildet. Die kugelförmige
Fläche des zylindrischen Teiles 2o steht in Berührung mit der inneren Fläche des
genannten feststehenden Ringes oder Gehäuses 21. Zufolge der Anordnung eines Zapfens
21d, welcher im Gehäuse z1 festsitzt und in eine Nut des Teiles 2o eingreift, ist
letzterer befähigt, eine Schwingbewegung auszuführen, wohingegen er jedoch an einer
Drehbewegung verhindert ist.
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Der Mittelpunkt der kugelförmigen Kurve des Teiles 2o befindet sich
in einer Ebene,
wciclie mit jener zusammenfällt, in welcher das
Abschlußstück 17 liegt. Es wird hierbei erreicht, daß irgendeine ungenaue
Ausrichtung der Lagerzapfen oder Lagerböcke den Zusainmenschluh der Teile nicht
wesentlich schädigt.
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Wie aus Abb.3" zu ersehen, könnte das Abschiußstiick auch in zwei
Teilen i7'@, 171'
hergestellt sein, wobei der Teil 1711 aus Fiber und der
Teil 174 aus Metall besteht. -Um dein Zylinder zu gestatten, sich auszudehnen oder
zusammenzuziehen, wird die Packung derartig eingerichtet, daß sie längs des Teiles
i" des Lagerbockes zu gleiten vermag. Zu diesem Zwecke können Nuten und Federn i7c
an miteinander zusammenwirkenden Teilen zur Verhinderung von Drehung vorgesehen
sein.
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Uin die Zusammensetzung oder Einstellung der Teile zti erleichtern
sowie die Packung auszuwechseln oder untersuchen zu können, ohne den Lagerkopf an
sich als Ganzes störend zu beeinflussen, ist jener Teil ia des Lagerbockes, welcher
flas Anschlußstück trägt. getrennt von dem anderen Teil des Lagerbockes hergestellt.
Letzterer besitzt einen Kopfteil oder eine Nabe ib, deren Bohrung zur Aufnahme des
Teiles ia dient, welcher sich durch gemannten Kopfteil oder Nabe ih hindurcherstreckt
und gegen Drehung durch einen Schraubenring ic gesichert gehalten wird.
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In jenem Teil des Kopfstückes i°, welcher innerhalb der ILITabe ib
des Lagerbockes liegt, sind i iffnungen vorgesehen, durch welche der Dampf oder
das Wasser auf seinem Wege nach dem Zylinder bzw. von denn Zylinder hindurchströmen
kann.
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Obgleich es sich empfiehlt, zwei Sätze von Kugellagern anzuordnen,
würde es auch genügen, einen einzigen Satz zu benutzen, welcher zweckmäßig in der
Ebene des Schwingungszentrums angeordnet wird. Die Abb. 5 und 6 zeigen ein derartiges
Ausführungsbeispiel. Der äußere Laufring 22 ist hierbei äußen kugelförmig gestaltet
und befindet sich in Berührung mit einer entsprechend kugelförmigen Innenfläche
des Ringes 23. Letzterer ist außen zylindrisch und in dem feststehenden Ring 2i
gleitbar und drehbar. An die Laufringe des Kugellagers schließen sich zu beiden
Seiten Flanschscheiben 24a, lab an, die mit dem äußeren Laufring innerhalb des Ringes
23 mitschwingen können. Diese Flanschscheiben liegen unmittelbar an dein Teil ig
und der Hülse igb an. Während somit die Kugellager den größten Teil der Belastung
aufnehmen, bilden die Flanschscheiben 24a, 24b nur Lager für die schwingende Bewegung,
während sie gleichzeitig zur Abdeckung der Kugeln und Laufringe dienen. Diese Anordnungsweise
der Ringe 22, 23, sowie der Flanschscheiben ist eine solche der bekannten sich selbst
ausrichtenden Kugellager, die bei vorliegender Erfindung in Anwendung gekommen ist.
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Die Flanschscheiben 15a, 15b in Abb. i, ferner die Flainsclischeiben
20a, tob in Abb. 3 und die Flanschscheiben 24a, 2411 in Abb. 5 bilden Abdeckungsmittel,
durch welche der Zutritt von Staub, Dampf u. dgl. zu den Kugellagern verhindert
wird und letztere mithin gebrauchsfertig bleiben. Ein ,weiterer Zweck genannter
Flanschscheiben besteht darin, das Schmiermittel in den Lagerstellen zurückzuhalten.
An ihren inneren Flächen sind ringförmige Nuten vorgesehen, wie aus Abb. i und 3
ersichtlich ist. Diese Nuten dienen zur Einlagerung von Filz oder ähnlichen Packungsringen
i5e. Genannte innere Flächen könnten indessen auch, wie aus Abb. 5 ersichtlich,
zum Zwecke der Schmierung einfach reit Ringnuten ausgestattet sein. Die genannten
Flanschseheiben oder Abschlußdeckel behalten mit Beziehung zu den Teilen, welche
die inneren und äußeren Laufringe in paralleler Lage halten, stets dieselbe relative
Lage, gleichgültig, wie eine ungenaue Ausrichtung der Lagerköpfe oder Lagerzapfen
sich jeweilig gestalten mag, weshalb sie befähigt sind, die Kugellager stets gegen
Stautb, Dampf n. dgl. zu, schützen. Anstatt die Kugellager an der rechten oder linken
Seite mit Beziehung zu dem kugelförmigen Teil des Lagerbockes anzuordnen, könnten
dieselben auch an fier einen Seite dieses Teiles angeordnet sein, und zwar zweckmäßig
an der Zylinderseite. Eine solche Einrichtung ist in Abb. io schematisch dargestellt.
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Anstatt der aus Abb. 5 ersichtlichen Abdichtung könnte auch eine stopfbüchsenartige
Abdichtung in Benutzung genommen werden, wie Abb. 5 a zeigt.
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Zwischen dem Gehäuse und dem Ring 23 wird, wie aus Abb.7 zu ersehen,
eine aus geeignetem Metall o. dgl. bestehende Ausfütterung 2ic zur Verhinderung
von Reibung vorgesehen, oder es könnte genannter Ring 23 auch selbst aus solchem
Material o. dgl. hergestellt sein, bei dessen Anwendung Reibung verhindert und abgeschwächt
wird. Wie aus Abb.8 zu ersehen, könnte der Ring 23 in Fortfall kommen, wobei die
Flanschscheiben oder Deckel 24, 24b derartig gestaltet sind, da.ß sie genannten
Ring ersetzen. Es werden hierbei Stellschrauben 24a vorgesehen, um die Teile 24a,
24b in Verbindung miteinander zu erhalten. Anstatt die Flanschseheiben oder Deckel
an dem Ring 23 zu befestigen, könnten sie auch in der aus Abb.9 ersichtlichen Weise
am Gehäuse 21 mittels Bolzen o. dgl. befestigt werden.
Wie aus Abb.
i i und 12 zu ersehen ist, ist ein Ring 25 mittels eines Bolzens 26 am unteren Teil
des Lagerbocks aasgelenkt. Die äußere Fläche des äußeren Laufringes 22 und die Stirnfläche
2q.11, 2¢b sowie die innere Fläche des Ringes 25 sind`. von entsprechender Kurvengestaltung,
um die erforderliche Drehgelenkinterstützung für den Lagerzapfen zu bilden. Einer
der Ringe 25 wird gegen Winkelbewegung durch eine Schnaube 27 gesichert gehalten,
deren Spitze in ein Loch im Lagerbock eingreift.
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Der Ring am anderen Ende des Zylinders ist frei, um demi Zylinder
eine entsprechende Ausdehnung oder Zusammenziehung in der Längsrichtung zu gestatten.
Anstatt den Ring am unteren Teil des Lagerbocks gelenkig zu befestigen, könnte er
auch an einem Zapfen angeordnet sein, welcher von einem übergreifenden Fortsatz
des Lagerbocks getragen wird.
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Der Lagerring 28 weist zwei verschiedene Durchmesser auf, wie aus
Abb. i i zu ersehen, wobei das eine Ende desselben in eine ringförmige Ausnehmung
im Lagerkopfteil i11 eingepaßt ist. Der Druck des Dampfes oder einer anderen Flüssigkeit,
die durch den Zylinder strömt, bewirkt hierbei, daß der Abdichtungsring 28 in richtiger
Lage gehalten wird. An der Stelle, an welcher der Packungsring in die Ausnehmung
im. Teil r11 eingesetzt ist, könnte er ebenso' wie die Ausnehmung entsprechend abgeschrägt
sein, um, einen dichten Sitz zu schaffen. Zweckmäßig werden zur Verbindung beider
Teile Feststellstifte 29 -benutzt, um die Drehung des Ringes 28 am Teil i11 zu verhindern.
Das vorstehend beschriebene, seich selbst ausrichtende Lager läßt sich zweckmäßig
auch bei Lagern benutzen, bei welchen Kugellager in Fortfall kommen. Das wesentlichste
Merkmal! der Erfindung besteht in der frei schwingenden Anordnung des Lagers, welches
derartig angeordnet ist, daß störende Belastungen oder Beanspruchungen zufolge ungenauer
Ausrichtung vermieden werden, wobei die Abschlußstellen in umgenügender Weise gesichert
bzw. geschützt sind.