DE2153385A1

DE2153385A1 - Lager fur Drehtrommeln

Info

Publication number: DE2153385A1
Application number: DE19712153385
Authority: DE
Inventors: Poul Hvidt 2400 Lübeck Chnstensen
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1970-10-28
Filing date: 1971-10-27
Publication date: 1972-05-10
Also published as: ES396416A1; ZA717002B; FR2110076A5; BR7107208D0; IT939126B; AU457141B2; GB1273648A; AU3500571A

Description

br F. tedersr

6188-3

F.L.Smidth & Go. A/S. Vigerslev Alle 77, DK-2500 Kopenhagen-Valby/Dänemark

Lager für Drehtrommeln

Priorität: 28.Oktober 1970, Großbritannien, Nr₀ 51273/70

Die Erfindung bezieht sich, auf Drehtrommeln, beispielsweise Rohrmühlen, welche mindestens an einem Ende mit einem Achszapfen versehen sind, der in einem Gleitkontaktlager abgestützt ist. Die Trommeln können an beiden Enden durch solche Zapfen und Lager abgestützt sein oder sie können nur an dem einen Ende in dieser Weise und sonst an dem anderen Ende beispielsweise mittels eines sogenannten Gleitschuhlagers abgestützt sein, welches eine Stütze mittels eines Gleitrings vorsieht, welcher sich längs des Umfangs der Trommel erstreckt und auf sich selbst einstellenden Gleitschuhen ruht.

Das GIeitkontaktlager kann einen unteren Teil und einen obere ι Teil mit Kontaktflächen besitzen, welche sich vollständig um

rotierende den Zapfen herum erstrecken, aber für grosse längsam/!Brommein wie z.B. Rohrmühlen, worin der bzw. die Zapfen aufwärts gerichteten Kräften nicht unterworfen sind, ist ein Lager, welches nur aus einem Unterteil besteht, im wesentlichen ausreichend.

Bisher waren die Kontaktflächen solcher Lager zylindrisch und sorgfältige Ausrichtung der Achsen der zylindrischen Flächen auf den Zapfen miteinander und mit der Trommelachse, ist ein wesentliches Erfordernis zur Vermeidung örtlicher Druckkonzentrationen,insbesondere von Randdrucken zwischen

2 09820/0918 _0RIQ1Nau inspected

den Kontaktflächen, welche Überhitzen der Teile veranlassen. Im Falle grosser -^rehtrommeln, beispielsweise Rohrmühlen, ist es eine verwickelte und kostspielige Aufgabe, sicherzustellen dass die notwendige Achsenausrichtung erhalten wird. Eine gewisse Anpassungsfähigkeit der lagerstruktur ist daher wünschenswert und um sie zu schaffen ist es bekannt, das Lager selbst auf einer sphärischen Fläche abzustützen. Diese lösung des Ausrichtungsproblems ist jedoch nicht sehr geeignet für Lager von grossen sich langsam drehenden Trommeln, weil infolge der sehr kleinen Grosse der Bewegungen zwischen den sphärischen Flächen beträchtliche Schmierungsschwierigkeiten auftreten. Diese Problemlösung ist auch sehr kostspielig.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, das Problem der Lagerausrichtung in wirksamerer Weise zu lösen.

G-emäss der Erfindung sind die Kontaktflächen des Zapfens und des Lagers einer solchen Trommel teilsphärisch.

Das Lager kann eine einzelne teilsphärische Fläche besitzen oder die teilsphärische Fläche kann in eine?· Anzahl von Teilen unterteilt eeim und diese können gewünsentenfalls von unabhängigen Einheiten getragen sein, welche selbsteinstellenc in einer ^weise ähnlich dem Lagerkissen eines Michell Drucklagers sein können.

Der Vorteil der Schaffung teilsphärischer Kontaktflächen gemäss der Erfindung besteht darin, dass infolge der konstanten relativen Bewegung, welche zwischen den Oberflächen des Zapfens und des Lagers stattfindet, die Randdrucke kleiner sein werden als in einem üblichen Gleitkontaktlager mit zylindrischen Kontaktflächen. Ferner wird das Lager immer den Zapfen noch über die volle Achsenlänge der Kontaktflächen abstützen, selbst wenn eine etwas ungenaue Ausrichtung der Zapfenachse vorhanden ist. Eine . fehlausgerichtete Zapfen, achse wird in der Praxis eine konische Fläche beschreiben, wenn die Trommel rotiert, aber die Bewegung der spaüh-rischen Zapfenfläche relativ zu der tragenden sphärischen Lagerfläche wird zu keiner Veränderung der durch die Flächen absorbierten Kraft führen, weil sie konzentrisch und sphärisch sind.

209820/0916

Als Ergebnis kann daher Endausrichtung der gleitenden Kontaktflächen und eine exakte Zentrierung der Zapfen auf der Trommel unterlassen werden. Wenn übliche zylindrische lager benutzt werden, ist eine solche Endausrichtung wesentlich, um die üngenauigkeiten auszugleichen, welche durch Sdiweissen des Trommelkörpers erzeugt werden.

Wenn die Trommel Zapfen und Lager an beiden Enden besitzt und die Kontaktflächen beider Zapfen und Lager teilsphärisch sind, kann eine sehr befriedigende Lagereinrichtung dadurch erhalten werden, dass ein Lager axial fest in seiner Position angeordnet und das andere Lager axial frei beweglich mittels einer Stützfläche gemaeht wird, welche auf einer flachen Basis sich hin und her bewegen kann. In diesem Fall ist die tragende Fläche vorzugsweise teilzylindrisch und hat ihre Achse in rechten Winkeln zur Trommelachse. Torzugsweise geht die Achse der teilzylindrischen tragenden Fläche durch die Mitte der teilsphärischen Kontaktfläche»hindurch. Diese Anordnung stellt sicher, dass die Drehachse der Trommel in der gleichen Ebene verbleibt, wenn Axialverschiebung des beweglichen Lagers stattfindet.

G-emäss einem weiteren Merkmal der Erfindung schliessen beide Lager,wenn Zapfen an beiden Enden der Trommel vorhanden sind, zwei aneinander befestigte Teile ein. B₈ ₈±_η& obere Teile und untere ±»gx Teile beider Lager vorhanden und beide oberen Teile sind einander gleich und tragen die teilsphärischen Kontaktflächen,und der untere Teil eines Lagers ist festangeordnet und der untere Teil des anderen Lagers trägt die teilzylindrische tragende Fläche, Da die oberen Teile beider Lager einander gleich sind, besteht eine Verringerung in der Anzahl der verschiedenen herzustellenden und auf Lager zu haltenden Teile als Ersatzteile, was vorteilhaft ist. Zusätzlich kann der untere die stützende!. Fläche tragende Teil ganz oder teilweise aus einem Material hergestellt sein, welches besonders geeignet ist, um den hohen örtlichen Druckei zu widerstehen, welche zwischen der teilzylindrischen tragenden Fläche und der Grundfläche auftreten.

2098 2 0/0916

Mittel können Torgesehen sein, tun die hin und her gehende Bewegung der tragenden Fläche auf der Grundfläche zu führen. Diese Massnahmen können aus Mitteln bestehen, um sicherzustellen, dass die hin und her gehende Bewegung der tragenden Fläche auf der Grundfläche nur in der Richtung der Trommelachse stattfindet, oder sie können aus Mitteln bestehen, um sicherzustellen, dass die Bewegung der tragenden Fläche auf der Basis eine perfekte Roll^jbewegung ist. Vorzugsweise jedoch bestehen sie aus beiden diesen Mitteln.

Die Mittel um sicherzustellen, dass die hin und her gehende Bewegung der tragenden- Flächen in der Richtung der Irommelachse verläuft, umfassen vorzugsweise eine oder mehrere leitflächen auf der Basis parallel zur Trommelachse, welche mit entsprechenden Leitflächen zusammenarbeiten, welche auf dem die stützende Fläche tragenden Glied ausgebildet sind So können auf den Enden der stützenden Sääeä Fläche aufrechte Leitschienen vorhanden sein, welche zusammen mit der Basis eine nutartige Bahn für die Bewegung der StMitzfläche bilden, oder die Stützfläche kann an ihren Enden mit flanschartigen Vorsprüngen versehen sein, welche sich über die Basis erstrecken und sie umfassen.

Die Mittel zum Sicherstellen der perfekten Rollbewegung können eine auf der Basis vorgesehene Zahnstange umfassen, welche mit einem Zahnsegment auf dem die Stützfläche tragenden Glied kämmt. Vorzugsweise ist ein Paar von Zahnstangen und Zahnsegmenten vorhanden, symmetrisch eine auf jeder Seite einer senkrechten Achse durch die Trommelachse angeordnet. Sowohl die Zahnstange wie das Zahnsegment brauchen nur eine sehr beschränkte Zahl an Zähnen aufzuweisen infolge der kleinen Grosse der hin und her gehenden Bewegung der stützenden Fläche.

Ein ^Äusführungsbeispiel mit einigen Abänderungen einer erfindungsgemäss konstruierten Trommel wird noch anhand der Zeichnungen beschrieben, welche darstellen:

Fig. 1 einen senkrechten Axialschnitt durch die zwei Enden der !Trommel mit weggebrochenem Mittelteil,

209820/0916

Pig. 2 einen schematischen Grundriss der Lagerflachen, auf welchen die Trommel abgestützt ist, wobei die Trommelachse genau gerade gezeigt ist,

Pig. 3 einen schematischen Grundriss ähnlich der Pigur 2, jedoch mit einer in übertriebener Weise gekrümmten TrommelaChse,

Pig. 4 einen senkrechten Axialsehnitt durch ein fest angeordnetes Lager der Trommel,

Pig. 5 einen senkrechten Axialschnitt durch das andere Trommellager, welches axial beweglich ist,

Pig. 6 einen senkrechten Querschnitt durch ein abgeändertes bewegliches Lager,

Pig. 7 einen senkrechten Querschnitt ähnlieh der Pig. 6 von einem abgeänderten Lager, und

Pig. 8 einen seitlichen Aufriss eines anderen abgewandelten beweglichen Lagers.

Gemäss Pig. 1 besitzt eine Drehtrommel, welche in diesem Beispiel ein Gehäuse 1 einer Rohrmühle ist, an ihren Enden zwei axiale Zapfen 2 und 3» welche teilsphärische Lagerkontaktflachen aufweisen. Der Zapfen 2 am linken Trommelende ist abgestützt durch ein teilsphärische«¹ Gleitkontaktlager, ausgebildet auf einem unteren Seil 4, welcher auf einer Grundplatte 5 befestigt ist. Die teilsphärische Lagerfläche ist auf einer Auskleidung 6 aus Lagermetall ausgebildet. Stattdessen kann eine Lagermetallauskleidung auf dem Zapfen anstelle auf dem Lager vorhanden sein.

Der Zapfen 3 an dem rechten Trommelende ist abgestützt durch eine Gleitkontaktlagerflache, ausgebildet auf einem unteren Teil 7, welche» in axialer Richtung beweglich ist· Die Lagerfiäche ist auf einer Auskleidung aus Lagermetall 8 ausgebildet. Wiederum naturgemäss könnte die Auskleidung stattdessen auf dem Zapfen vorhanden sein. Die Axialbewegung des Lagers wird durch Schaffung einer teilzylindrischen Stützfläche 9 auf dem unteren Ende des unteren Teils 7 erhalten. Die Pläche 9 ruht auf einer waggerechten flachen Grund- platte 10 und kann sich auf ihr hin υηδ her

209820/0916

Achse der teilzylindrischen Stützfläche 9 ist in rechten Winkeln zur Achse von Trommel 1 und geht durch die Mitte der sphärischen Gleitkontaktflächen des Lagers und des Zapfens 3 hindurch. Der Radius der zwei sphärischen Flächen ist r und der Radius der teilzylindrischen Stützfläche ist R.

Öl wird den Lagern an den zwei Enden der Trommel 1 durch Leitungen 11 und 12 zugeführt. Die Lager werden mittels Kühlwassers gekühlt, welches durch *,Hohlräume 13 und 14 fliesst, die in den unteren Teilen 4 bzw. 7 vorgesehen sind. Die Lager #ind innerhalb von Lagergehäusen 15 und 16 eingeschlossen.

Gemäss Fig, 2 sind die Achsen der Zapfen 2 und 3 genau ausgerichtet miteinander und mit der Achse von Trommel- oder Mühlenkörper 1, um eine einheitliche gemeinsame Achse' 17 zu bilden* Diese Achse erstreckt sich genau in rechten Winkeln durch zwei sphärische Lagerflächen, wie bei 18 und 19 angegebei

Jedoch wenn die Ausrichtung der Aehs4 der Zapfen 2 und 3 nicht genau ist, ist die Situation wie in Fig. 3 gezeigt. Wie hier gezeigt ist eine Achse 20 des Trommel- oder Mühlenkörpers schräg zur Achse der Zapfen 2 und 3, Welsh'sSiJci^

ZcdSctjnHHevtjciffeiip Sonder* -zu-ef* eincltr versetzt ,

a sind. In dieser Figur***£ sind die sphärischen Lagerflächen bei 21 und 22 angezeigt. Bei diesem Grad von Fehlausrichtung werden Trommel 1 und die zwei Zapfen um eine Achse rotieren, welche als strichpunktierte Linie gezeigt ist,und während der Rotierung werden die Achsen def Zapfen 2 und 3 konische Flächen umschreiben.

Jedoch in den Lagen, wie sie in den Figuren 2 und 3 gezeigt sind, werden die teilsphärischen Gleitkontaktlager wirksam sein und es werden keine örtlichen hohen Kontaktdrucke auftreten. Fehlausrichtungen gleich denjenigen, wie in Fig. 3 gezeigt, können nicht bei Verwendung von Lagern mit zylindrischen Kontaktflächen kompensiert werden.

Gemass Fig. 4 ist der untere Teil«4* des festangeordneten Lagers selbst in zwei Teile geteilt, nämlich einen oberen Teil 23, welcher den Zapfen 2 abstützt, und einen unteren Teil 24, welcher an dem oberen Teil 23 und auch an der Grundplatte 5 festangeordnet ist.

2 0 9820/0916

In ähnlicher Weise (Fig. 5) ist der untere Teil χ des bewegli« chen Lagers in einen oberen Teil 25, welcher den Zapfen 3 abstützt, und einen unteren Teil 26 aufgeteilt, welcher an den oberen Teil 25 befestigt ist und eine teilzylindrische Stützfläche 27 an seinem unteren Ende aufweist, welches auf der Grundplatte 10 ruht.

Die oberen Teile 23 und 25 sind einander gleich, sodass die gesamte; Zahl·.;, verschiedener Lagerteile verringert ist, was auch für die Zahl der Ersatzteile gilt, welche gehalten werden müssen.

Die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Lager haben ihre teilsphärischen Gleitkontaktflächen aufgeteilt in Abschnitte durch mittlere Nuten 28 und 29, während in dem Lager gemäß Fig. 1 die Gleitflächen kontinuierlich sind.

In der Abwandlung gemäss Fig. f? besitzt ein unterer Teil 30 eines beweglichen Lagers eine teilzylindrische Lagerstützfläche 31, welche auf der Grundplatte 10 ruht. Die Grundplatte 10 besitzt aufrechte Leitschienen 32 und 33, welche eine nutartige Bahn zwischen sich bilfen, um die hin und her gehende Bewegung des Teils 30 zuführen.

Die Einrichtung gemäss Fig. 7 ist etwas ähnlich, indem ein unterer Teil 34 eines beweglichen Lagers eine teilzylindrische Stützfläche 35 aufweist, welche wiederum auf der Grundplatte 10 ruht und an ihren Enden flanschartige Vorsprünge 36 und 37 besitzt, welche die Grundplatte 10 umfassen und wieder die hin und her gehende Bewegung des Teils 34 führen, was sicherstellt, dass sie nur in der Richtung der Achse von Trommel 1 stattfindet.

Bei der Abwandlung gemäss Fig. 8 besitzt ein unterer Teil 38 eines beweglichen Lagers eine teilzylindrische Stützfläche 39, welche auf der Grundplatte 10 ruht. Um vollkommene Rollbewegui zwischen der Fläche 39 und der Grundplatte 10 zu sichern, sind eine Zahnstange bildende Zähne 40 und 41 an jeder Seite des unteren Teils 38 vorgesehen und der untere Teil 38 selbst ist mit einem Zahn 42 an jeder Seite versehen, was tatsächlic ein Zahnsegment bildet, welches mit der Zahnstange kämmt, welche durch die Zähne 40 und 41 gebildet ist.

209820/0916

Bei einer weiteren nichtdargestellten Abwandlung kann der untere ^Teil des bewegliehen lagers sowohl mit ^leitflächen gemäss Jig. 6 und mit kämmenden Zähnen gemäss !ig. 8 versehen sein, um sicherzustellen, dass sowohl ein vollkommener Rollkontakt vorhanden ist und dass auch die Rollbewegung nur in der Richtung der Trommelachse stattfindet.

209820/0916

Claims

Dr. toff. L· νκϊ ύ*χ TIsrih Wilstorfer Straße 33 op -I -to>7o P 21 53 385.7 28.1.1972 P.L.Smidth & Go. A/S. Patentansprüche

1. Lager für ürehtrommeln, welche mindestens an einem

Ende einen axialen Zapfen besitzen, der in einem Gleitkontaktlager abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaki flächen des Zapfens und des Lagers teilsphärische sind.

2. Lager für Drehtrommeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen und Lager mit teilsphärischen Eontaktflächen an beiden Trommelenden vorhanden sind, wobei ein Lager axial fest in seiner Stellung angeordnet ist und das andere Lager axial frei beweglich mittels einer Stützfläche ist, welche auf einer flachen Grundplatte hin und her gehen kann*

3. Lager für JJrehtrommeln nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche teilzylindrisch ist und ihre Achse in rechten Winkeln zur Trommelaohae ist.

Laser für
4./Drehtrommel! nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der teilzylindrischen Stützfläche durch die Mitte der teilsp&ärisohen Kontaktflächen hindurchgeht.

5. Lager für Brehtrommeln nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Lager zwei aneinander befestigte Seile einschliessen, wobei die oberen Teile beider Lager gleich sind und die teilsphärischen Kontaktflächen tragen, und dass ein unterer Teil eines Lagers festangeordnet ist und ein unterer Teil des anderen Lagers die stützende Fläche trägt.

6. Lager für ^rehtrommeln nach einem der Ansprüche 2 bis 5$ dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um die hin und her gehende Bewegung der stützenden Fläche zu führen.

209820/0916

7. Lager für Drehtrommeln nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um sicherzustellen, dass die hin und her gehende Bewegung der stützenden Fläche, auf der Grundplatte nur in der Richtung der "l'rommelachse stattfindet« ' '

8. lager für Drehtrommeln nach Anspruch 7, wenn abhängig von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind,um sicherzustellen, dass die Bewegung der Stützfläche auf der Grundplatte eine perfekte Rollbewegung ist,

9. lager für Drehtrommel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Sicherstellen, dass die hin und her gehende Bewegung der stützenden Fläche in Richtung der Trommelachse erfolgt, eine oder mehrere leitflächen auf der Grundplatte parallel zur Trommelachse umfassen, welche mit entsprechenden leitflächen zusammenarbeiten, die auf dem die Stützfläche tragenden Glied ausgebildet sind.

lO.Dager für Drehtrommeln nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Sicherstellen der perfekten Rollbewegung eine auf der Grundplatte vorgesehene Zahnstange umfassen, welche mit einem Zahnsegment auf dem die Stützflächen tragenden Glied kämmt.

.11. lager für Drehtrommel*! nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Zahnstangen und Zahnsegmenten vorgesehen ist, von welchen symmetrisch eins auf jeder Seite einer senkrechten Ebene durch die Srommelachse angeordnet ist.

20 9 8 20/0916