FR2513336A1

FR2513336A1 - Flexible drive mechanism for rotating drum - has circumferential leaf springs each with floating end bearing on flat plate

Info

Publication number: FR2513336A1
Application number: FR8212540A
Authority: FR
Inventors: Ernst Stockhammer
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1981-09-23
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1983-03-25
Also published as: ATA408481A; DK207482A; DE8213674U1; AT381584B; FR2513336B3

Abstract

The rotating drum (1) is part of a drying kiln or a furnace and runs on rollers. The drum is driven through a geared ring (7). The connection between the drum and driving ring is achieved using leg springs (3). The drum has a series of circumferentially equi-spaced brackets (2) and the gear ring has similarly positioned connecting plates (12). Each spring has a swivel connection with one bracket (2) using a pin (5). The other end exerts pressure on a flat plate (6) of the adjacent bracket in a sliding manner. The centre of the spring is attached to the gear ring and the spring is tensioned using the adjusting bolts (11). This drive accommodates for the differential movement due to thermal expansion in the furnace.

Description

La présente invention est relative à un dispositif pour entraîner un tambour, en particulier un four tubulaire tournant, avec une couronne dentée pouvant être entraînée et embrassant à une certaine distance radiale le tambour monté de manière à pouvoir tourner, ces éléments étant associés pour le mouvement d'entraînement par des ressorts à lames qui, répartis sur la circonférence, se trouvent entre les deux éléments et prennent appui par le côté de l'une de leurs extrémités sur l'un desdits éléments, tandis que l'autre élément est fixé, de préférence centré, entre les points d'appui du côté des extrémités auxdits ressorts à lames. The present invention relates to a device for driving a drum, in particular a rotary tubular oven, with a toothed ring which can be driven and embraces at a certain radial distance the drum mounted so as to be able to turn, these elements being associated for movement drive by leaf springs which, distributed on the circumference, are between the two elements and bear by the side of one of their ends on one of said elements, while the other element is fixed, preferably centered, between the support points on the side of the ends of said leaf springs.

Sur les fours tubulaires tournants, l'entraînement du tambour est usuellement assuré par l'intermédiaire d'une couronne dentée pouvant être entraînée et embrassant le tambour à une certaine distance radiale afin de tenir compte des déformations du tambour dûes à la chaleur. La fixation de la couronne dentée doit pouvoir absorber en conséquence des dilatations thermiques de cette nature, tandis que, dans toute la mesure du possible, aucune force supplémentaire provenant de la dilatation thermique ne doit être transmise à la couronne dentée. On sait prévoir à cet effet, entre la couronne dentée et le tambour, des tôles qui attaquent le tambour dans le sens tangentiel, si bien qu'à la suite d'une variation du diamètre du tambour, ces tôles, qui sont fixées à l'autre extrémité à des pattes venues de fonderie sur la couronne dentée, peuvent céder élastiquement.L'inconvenient dans une conception de ce genre est pourtant le fait qu'il faut adapter avec précision la longueur des tôles de liaison pour ne pas devoir prendre son parti de forces de contrainte prenant naissance dès le montage dans certaines tôles isolées. On rotary tube furnaces, the drum is usually driven by means of a toothed ring which can be driven and embraces the drum at a certain radial distance in order to take account of the deformations of the drum due to heat. The fixing of the ring gear must be able to absorb thermal expansions of this nature accordingly, while, as far as possible, no additional force from thermal expansion should be transmitted to the ring gear. It is known to provide for this purpose, between the ring gear and the drum, sheets which attack the drum in the tangential direction, so that following a variation in the diameter of the drum, these sheets, which are fixed to the other end to the legs from the foundry on the ring gear, can yield elastically. The disadvantage in a design of this kind is however the fact that it is necessary to precisely adapt the length of the connecting plates so as not to have to take its use of constraint forces arising from mounting in certain insulated sheets.

Etant donné qu'il faut compter avec un échauffement irrégulier et, partant, avec une dilatation irrégulière du tambour, des forces de contrainte dûes à la chaleur apparaissent pendant l'exploitation en dépit d'une adaptation soignée des longueurs de tôle et sont susceptibles de conduire à une sollicitation excessive de certaines tôles. A cela vient encore s'ajouter le fait qu'en raison de l'attaque tangentielle des tôles de liaison au contact du tambour, il existe une superficie relativement importante de transmission de la chaleur, ce qui entraîne une charge thermique supplémentaire pour les tôles.Since it is necessary to reckon with an irregular heating and, consequently, with an irregular expansion of the drum, stress forces due to heat appear during operation despite careful adaptation of the sheet lengths and are likely to lead to excessive stress on certain sheets. To this is further added the fact that due to the tangential attack of the connecting sheets in contact with the drum, there is a relatively large area of heat transmission, which results in an additional thermal load for the sheets.

Dans une autre conception connue, il est prévu sur le tambour deux rangées de supports répartis sur la circonférence, entre lesquels sont fixés des ressorts à lames s'étendant paral lelement à l'axe du tambour et portant la couronne dentée au milieu, entre les supports prévus du côté des extrémités de ressort. La force circonfér*ntielle (sevant être transmise au tamhour par la couronne dentée constitue, pour ls ressorts à lames placés dans le sens tran.versal par rapport à l'orientation de ladite force, un cas de charge défavorable qui comporte le risque d'un gauchissement et peut aboutir d des ruptures du fait d'un effet d'entaille agissant au niveau des points de fixation. In another known design, there are provided on the drum two rows of supports distributed around the circumference, between which are fixed leaf springs extending parallel to the axis of the drum and carrying the ring gear in the middle, between the supports provided on the side of the spring ends. The circumferential force (wishing to be transmitted to the tamhour by the ring gear constitutes, for ls leaf springs placed in the transverse direction with respect to the orientation of said force, an unfavorable load case which involves the risk of warping and can lead to ruptures due to a notch effect acting at the fixing points.

Indépendamment de ces n5idératinsi la course d'élasticité possible des ressorts dens le sens radial vers le tambour est faible en raison de l'encastrement des ressorts à lames sur leurs deux côtés. Enfin, dans cette conception, il convient également de compter avec un échauffement relativement élevé des ressorts à lames.Independently of these, the possible elasticity stroke of the springs in the radial direction towards the drum is small due to the embedding of the leaf springs on their two sides. Finally, in this design, it is also necessary to count with a relatively high heating of the leaf springs.

Par suite, le problème posé à la base de la présente invention est d'éviter lesdites insuffisances et de créer un dispositif pour entraîner le tambour, sur lequel la liaison d'entraînement entre le- tambour et la couronne dentée entraînée demeure exempte de forces de contrainte dûes à la chaleur et, par voie de conséquence aussi, capable, avec ues moyens simples, d'absorber des dilatatiors thermiques irrégulières du tambour. Consequently, the problem posed at the basis of the present invention is to avoid said shortcomings and to create a device for driving the drum, on which the drive link between the drum and the driven gear remains free of stress due to heat and, consequently also, capable, with simple means, of absorbing irregular thermal expansions of the drum.

Partant d'un Dispositif du genre décrit au début, l'invention résout le problème posé pir le fait que les ressorts à lames s'étendent dans le sens de la circonférence de la couronne dentée et du tambour et prennent appui en patinant par l'une de leur extrémités. Starting from a device of the kind described at the beginning, the invention solves the problem posed by the fact that the leaf springs extend in the direction of the circumference of the ring gear and of the drum and are supported by skating through the one of their ends.

La liaison résistant à la traction des ressorts à lames à l'une de leurs extrémités et l'appui patinant prévu à leur autre extrémité garantissent une transmission sûre des forces circonférentielles de la couronne dentée au tambour par l'intermédiaire d'une sollicitation en traction des ressorts à lames, sans pour autant entraver la possibilité de mouvement des ressorts a lames par l'intermédiaire de l'extrémité prenant un appui en patinant. Ce faisant, concernant la fonction, il est d'une importance secondaire de savoir si les supports de ressorts sont prévus sur le tambour ou sur la couronne dentée et si la couronne dentée ou le tambour est fixé aux ressorts à lames entre les points d'appui du côté des extrémités des ressorts à lames.La position des extrémités de ressorts à lames prenant un appui patinant doit bien entendu être prévue en fonction du sens de la rotation du tambour. En dépit de l'utilisation de ressorts à lames, la course d'élasticité dans le sens radial est suffisante, parce que les ressorts à lames prennent, en effet, appui d'un côté d'une manière permettant un patinement. The tensile-resistant connection of the leaf springs at one of their ends and the slip support provided at their other end guarantee a safe transmission of the circumferential forces from the ring gear to the drum by means of a tensile stress leaf springs, without hampering the possibility of movement of the leaf springs via the end taking a skating support. In doing so, with regard to function, it is of secondary importance to know whether the spring supports are provided on the drum or on the ring gear and whether the ring gear or the drum is fixed to the leaf springs between the points of support at the ends of the leaf springs. The position of the ends of the leaf springs taking a slip support must of course be provided according to the direction of rotation of the drum. Despite the use of leaf springs, the elasticity stroke in the radial direction is sufficient, because the leaf springs take support on one side in a manner allowing slippage.

Des conditions de construction particulièrement simples sont crées suivant un prolongement de la réalisation de l'invention par le fait qu'entre les ressorts à lames qui s'étendent dans le sens de la circonférence, il est prévu chaque fois un support de ressorts qui présente une face de patinement pour l'extrémité de l'un des ressorts à lames et un téton d'ancrage pour l'extrémité façonnée en oeil d'ancrage de l'autre des deux ressorts à lames adjacents au support. De ce fait, non seulement le nombre des supports d'ancrage de ressort nécessaires est réduit à la moitié, mais encore la transmission de la chaleur aux ressorts à lames se trouve restreinte, parce que les surfaces de transmission entre les ressorts à lames et les supports de ressorts peuvent être restreintes à une superficie relativement petite. Particularly simple construction conditions are created according to an extension of the embodiment of the invention by the fact that between the leaf springs which extend in the direction of the circumference, a spring support is provided each time which has a skating face for the end of one of the leaf springs and an anchoring pin for the end shaped as an anchoring eye of the other of the two leaf springs adjacent to the support. As a result, not only the number of spring anchors required is reduced to half, but also the transmission of heat to the leaf springs is reduced, because the transmission surfaces between the leaf springs and the spring supports can be restricted to a relatively small area.

L'objet de la présente invention est illustré à titre d'exemple dans les dessins annexés qui représentent
A la figure 1 une vue en coupe normale par l'axe du tambour d'un dispositif suivant l'invention pour entraîner un tambour d'0n four tubulaire tournant, et
A la figure 2 une vue à plus grande échelle de la liaison d'entraînement entre la couronne dentée et le tambour.The object of the present invention is illustrated by way of example in the accompanying drawings which show
In FIG. 1, a view in normal section through the axis of the drum of a device according to the invention for driving a drum of a rotating tubular oven, and
In Figure 2 an enlarged view of the drive connection between the ring gear and the drum.

Le tambour 1 prenant appui de façon usuelle sur des rouleaux de roulement pour pouvoir tourner, porte des supports 2 de ressorts qui sont uniformément répartis le long d'une ligne de sa circonférence extérieure et sur lesquels prennent appui, par le côté de l'une de leurs extrémités, des ressorts 3 à plusieurs lames. Chacun de ces ressorts 3 à lames présente à l'une de ses extrémités un oeil d'ancrage 4 à l'aide duquel il est connecté de façon résistante à la traction par l'intermédiaire d'un téton d'ancrage 5 au support 2 de ressorts adjacent. Les supports 2 de ressorts forment de plus une face 6 de patinement pour l'autre extrémité de ressorts 3 à lames qui ne sont pas soumis à des forces de contrainte quelconque en raison de leur prise d'appui patinant par un côté entre les supports 2 de ressorts. The drum 1 usually supported on rolling rollers to be able to rotate, carries supports 2 of springs which are uniformly distributed along a line of its outer circumference and which bear on the side of one from their ends, springs 3 with several blades. Each of these leaf springs 3 has at one of its ends an anchoring eye 4 with the aid of which it is connected in a tensile-resistant manner by means of an anchoring stud 5 to the support 2 of adjacent springs. The spring supports 2 moreover form a skid face 6 for the other end of leaf springs 3 which are not subjected to any stress forces due to their grip which skates on one side between the supports 2 springs.

La couronne dentée 7, prévue pour entraîner le tambour 1, est fixée sur les ressorts 3 à lames prenant appui entre les supports 2 de ressorts, et ce à l'aide de deux plaques de serrage 8 et 9 qui sont serrées l'une vers l'autre par des boulons 10 de serrage en pinçant les ressorts 3. La position de la plaque de serrage 9 par rapport à la couronne dentée 7 est définie en l'occurrence par des vis de positionnement 11 qui sont engagées dans une platine d'embase 12 portée par la couronne dentée 7. The ring gear 7, intended to drive the drum 1, is fixed to the leaf springs 3 bearing between the spring supports 2, and this by means of two clamping plates 8 and 9 which are clamped one towards the other by clamping bolts 10 by pinching the springs 3. The position of the clamping plate 9 relative to the ring gear 7 is defined in this case by positioning screws 11 which are engaged in a plate of base 12 carried by the ring gear 7.

Cette platine porte également les boulons de serrage 10, ainsi que le fait clairement apparaître la figure 2. Pour ne pas devoir soutenir la plaque de serrage 9 uniquement par l'intermédiaire des vis de positionnement 11 par rapport à la platine d'embase 12, il est prévu entre la plaque de serrage 9 et la platine d'embase 12 des tôles de garnissage 13.This plate also carries the clamping bolts 10, as shown in FIG. 2. In order not to have to support the clamping plate 9 only by means of the positioning screws 11 relative to the base plate 12, between the clamping plate 9 and the base plate 12 there are lining sheets 13.

Etant donné que la couronne dentée 7 est reliée au tambour 1 d'une maniere rés-istant-à la traction par les ressorts 3 à lames et que ces derniers sont également reliés, d'une manière résistant à la traction, au tambour 1, ce dernier peut être tourné par l'intermédiaire de la couronne dentée 7. Cette liaison d'entraînement avec le tambour 1 permet d'absorber des dilatations thermiques même inégales du tambour 1, parce qu'en raison de l'extrémité des ressorts à lames qui n'est pas immobilisée sur la face 6 de patinement, des mouvements relatifs entre couronne dentée et tambour sont possibles tant dans l-e sens de la circonférence que dans le sens radial. Given that the ring gear 7 is connected to the drum 1 in a manner resistant to traction by the leaf springs 3 and that the latter are also connected, in a traction-resistant manner, to the drum 1, the latter can be rotated by means of the ring gear 7. This drive connection with the drum 1 makes it possible to absorb even unequal thermal expansion of the drum 1, because because of the end of the leaf springs which is not immobilized on the skating face 6, relative movements between the ring gear and the drum are possible both in the direction of the circumference and in the radial direction.

Pour entraîner la couronne dentée 7, il est prévu un pignon 14 qui est mis en mouvement, par l'intermédiaire d'un engrenage angulaire 15 et d'un arbre 16 articulé, par un moteur 17. Ainsi que la figure 1 permet de plus de le constater, le dispositif d'entraînement est enfermé dans un boîtier 18. To drive the ring gear 7, there is provided a pinion 14 which is set in motion, by means of an angular gear 15 and an articulated shaft 16, by a motor 17. As FIG. 1 allows more to see, the drive device is enclosed in a housing 18.

I1 est sans doute compréhensible que l'invention n'es-t pas limitée à l'exemple du mode de réalisation représenté. C'est ainsi, par exemple, que le tambour 1 pourrait attaquer les ressorts 3 à lames dans le milieu de la longueur des ressorts à lames qui devraient, dès lors, prendre appui par le côté de l'une de leurs extrémités sur la couronne dentée, tandis qu'à nouveau, il conviendrait de veiller à prévoir une possibilité de patinement de l'une des extrémités des ressorts à lames dans le sens circonférentiel. Le dispositif d'entraînement peut, cependant, aussi être utilisé sur d'autres tambours, tels qu'ils se présentent à titre d'exemple sur les séchoirs ou les mélangeurs-mal a- xeurs. Sur ces machines également, le problème surgit de créer une liaison d'entraînement entre le tambour et une couronne dentée, liaison d'entraînement devant assurer une compensation en prévision des dilatations thermiques et des forces de contrainte ainsi conditionnées. I1 is probably understandable that the invention is not limited to the example of the embodiment shown. Thus, for example, the drum 1 could attack the leaf springs 3 in the middle of the length of the leaf springs which should, therefore, bear by the side of one of their ends on the crown. toothed, while again, care should be taken to provide a possibility of slippage of one of the ends of the leaf springs in the circumferential direction. The driving device can, however, also be used on other drums, as they are presented by way of example on dryers or mixers. Also on these machines, the problem arises of creating a drive connection between the drum and a ring gear, drive link having to provide compensation in anticipation of thermal expansions and stress forces thus conditioned.

Claims

1. Device for driving a drum, in particular a rotary tubular oven, with a toothed crown which can be driven and embracing, at a certain radial distance, the drum mounted so as to be able to turn, these slow elements being associated for the movement 4 ′ driven by leaf springs which, distributed over the circumference, are between the two elements and are supported by the side of one of their ends On one of said elements, while the other element is fixed, preferably centered, between the points of support on the end side of said leaf springs, said device being characterized by; Ê causes the leaf springs (3) to extend in the direction of the circumference of the ring gear (7) and of the drum (1) and are supported by skating at one of their ends.

2. Device according to claim 1, with leaf springs bearing on the side of one of their ends on spring supports, characterized in that between the springs (3 with leaves, which extend in the direction of the circumference, there is provided each time a support (2) of springs which has a face (6) of slip for the end of one of the leaf springs (3) and an anchoring stud ( 5) for the end shaped as an anchoring eye (4) of the other of the two leaf springs (3) adjacent to the support (2).