DE2601060A1

DE2601060A1 - Antrieb fuer grossgefaesse, -trommeln o.dgl.

Info

Publication number: DE2601060A1
Application number: DE19762601060
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: LUCASSEN REINER DIPL ING
Current assignee: LUCASSEN REINER DIPL ING
Priority date: 1976-01-13
Filing date: 1976-01-13
Publication date: 1977-07-14
Also published as: FR2338423A1; AT345073B; ATA10277A

Description

"Antrieb für Großgefäße, -troniineln o.dgl."

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Großgefäße, -trommeln o.dgl. mit Hilfe eines auf einem Zax^fen oder dem Umfang angeordneten Großrades, das außen auf seiner Felge einen Zahnkranz aufwaist, mit dem wenigstens ain Ritzel kämmt, das in einem Wagen gelagert ist, an dem auf beiden Seiten des Zahneingriffes Achsen von GJragrollen befestigt sind, welche auf nach innen gerichtetem Führungsbahnen auf der Rückseite dt-r Feige dse Großrades abrollen.

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Unter der Bezeichnung Großrad wird im folgenden ein Bauteil verstanden, das Speichen und eine Nabe aufweisen kann, z.B. wenn es auf einem Zapfen befestigt ist, das ggf. aber auch nur aus seiner Felge bzw. seinem Zahnkranz und den dazu gehörigen Befestigungsmitteln bestehen kann, wenn dieser Teil unmittelbar auf dem Umfang eines Gefäßes oder einer Trommel angebracht wird. Mehrere Ritzel können bei dem erfindungsgemäßen Antrieb dazu dienen, eine gegebene Leistungsgröße zu übertragen und an das Großrad weiterzugeben. Die Reaktionskräfte werden durch eine, ggf. auch mehrere Drehmomentenstützen auf das betreffende Maschinenfundament bzw. den Ständer der Maschine übertragen.

Zu den Gefäßen, die mit dem erfindungsgemäßen ^Antrieb ausgerüstet werden können, gehören z.B. Konverter, •bei denen der Antrieb das Gefäß kippt mit einem Drehmoment, das sich laufend ändert, wenn das Gefäß aus der Senkrechten nach beiden Seiten verschwenkt wird. Ein Beispiel für die Anwendung des erfindungsgemäßen Antriebes auf Trommeln ist die Zuführung von Bewegungsenergie zu Rohrkugelmühlen, die beispielsweise als Zementmühleri Verwendung finden und bei denen Lageveränderungen der angetriebenen Trommel auftreten können, z.B. durch Abnutzung der Halslager oder infolge Fundamentabsenkungen. Andere Anwendungsbeispiele für die Erfindung sind Erzmahlanlagen, Sintermaschinen, Diffusionsanlagen, Schaufelradantriebe und Schwenkwerke.

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Für diese und andere Antriebsprobleme werden selbstzentrierende Getriebe benötigt, um vorzeitigen Verschleiß oder Zerstörungen des Antriebes zu vermeiden. Die Hauptwirkung solcher selbstzentrierender Antriebe besteht darin, daß eine volle Anlage der Zahnflanken in Längsrichtung der Zähne herbeigeführt und unabhängig von den verschiedenen Fehlern, von denen einige eingangs erwähnt worden sind, aufrechterhalten wird. Die volle Anlage der Zahnflanken bedeutet im wesentlüaen die Aufrechterhaltung der Zahnflankenparallelität, wobei das Zahnkopfspiel konstant gehalten werden sol}., damit kein zusätzliches Gleiten an den Zahnflanken auftritt, wie z.B. beim Wechseln vom Tollast- zum Teillastbetrieb.

Ein Antrieb mit den bezeichneten Merkmalen ist bereits bekannt. Die Führungsrollen sind vor und hinter der Zahneingriffsebene, aber auch zu beiden Seiten neben dem Zahnkranz angeordnet. Die Selbstzentrierung kommt dadurch zustande, daß beim Abheben einer an einer Seite des Großrades laufenden Tragrolle eine Drehung um eine Diagonalachse erfolgt, die durch die betreffende Rolle, den Mittelpunkt des Zahneingri£fes und die ihr schräg gegenüberliegende Tragrolle verläuft. Das führt zunächst zu einer Entlastung auf der halben Breite der im Eingriff befindlichen Zahnflanken und nach anschliessendem Belastungsausgleich selbsttätig: zu einer Wiederherstellung der Zahnflankenparallelitä-t.

Nachteilig wirkt sich an solchen Antrieben aber aus, daß die Trennkraft am Ritzel zu Radialkräften an den

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!Dragrollen führen. Diese Tragrollen sind ballig ausgebildet und können deshalb störungsfrei außermittig laufen, wenn die Badialkräfte eine Verformung der Seitenwände des Wagengehäuses und/oder der Achsen eines die Tragrollen aufnehmenden Rollengehäuses bzw. die Tragrollenachsen selbst verformen. Gleichwohl werden infolge der einseitigen Belastung der Führungsbahnen bei außermittigem Lauf der Tragrollen die Bahnen stark abgenutzt, und dieser Verschleiß kann auf die Dauer nicht hingenommen werden. TTm den Verschleiß gering zu halten und den Zeitpunkt der Erneuerung möglichst weit hinauszuschieben, müssen die Wagengehäuse entsprechend verstärkt sowie schwere Achsen und breite Laufrolle gewählt werden. Diese erfordern entsprechend breite Führungsbahnen, welche ihrerseits die Felge des Großrades verbreitern. Solche Dimensionen des Antriebes sind wegen des damit verbundenen großen technischen Aufwandes unerwünscht, zumal der finazielle Aufwand für derartige Großgetriebe ohnehin beträchtlich ist. Außerdem führt die durch eingetretenen Verschleiß notwendige Reparatur zu längerfristigem Ausfall der betreffenden Haschine, von der meistens ein erheblicher Teil des Gesamtbetriebes und damit der Produktion abhängt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den durch die Radialkräfte bedingten Verschleiß mit Hilfe einer technisch mit geringem Aufwand verbundenen Vorrichtung so weitgehend zu vermindern, daß er praktisch in der erwarteten Lebensdauer des Antriebes keine Rolle mehr spielt.

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A- ■

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei dem eingangs bezeichneten Antrieb dadurch gelöst, daß an dem ^wagen auf beiden Seiten des Zahneingriffes Stützrollen angeordnet sind, deren Führungsbahnen auf der Rückseite der Felge angeordnet und nach außen gerichtet sind.

Unter dem Einfluß der durch die Ritzelzahnkraft verursachten Radialkräfte, verformen sich die Seitenwände des Ritzelwagens und führen zu einer Schrägstellung der Tragrollenachsen und somit auch der Tragrollen. Dieser Verformungseffekt wird durch die Stützrollen vermieden, die einen Teil der Radialkräfte auf die zusätzlichen Führungsbahnen der Felge übertragen.

Der Vorteil der Erfindung liegt hauptsächlich darin, daß die bislang durch Abstützung der Reaktionskräfte der Ritzelzahnkraft auftretenden Verschleißbeanspruchungen auf den Führungsbahnen, den Rollen, Lagern und anderen die Kräfte übertragenden Teilen des Wagens stark herabgesetzt bzw. praktisch ganz vermieden werden, da man die Radialkräfte an den Trag- und Führungsrollen in ihrer Größe und Wirkungsrichtung für jeden Betriebszustand - Leerlauf, Teil- und Vollast - eindeutig festlegen kann. Dabei ist gewährleistet, daß die Trag- und Führungsrolle!! über die gesamte Breite der Führungsbahnen tragen. So ist es möglich, die Tragrollen und entsprechenden Führungsbahnen kleiner zu dimensionieren und dadurch erhebliche Einsparungen am Wagen und Großrad zu erzielen.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Achsen der Stützrollen mit den Achsen

der Tragrollen fluchtend angeordnet und die Führungsbahnen der Stützrollen liegen zwischen der Mitte des Großrades und den außen angeordneten Führungsbahnen der Tragrollen. Hierdurch wird die zunächst einseitig im Wagen eingespannte Achse, sei es der Tragrolle selbst, sei es des Tragrollenkäfiges, der mehere Tragrollen vereinigt, am Ende der Achse der betreffenden Stützrolle abgestützt und dadurch zu einem Träger auf zwei Stützen.

Es ist ferner zweckmäßig, die Felge des Großrades auf ihrer Innenseite neben jeder Führungsbahn für Tragrollen mit einer konzentrisch zur zugeordneten Führungsbahn für Stützrollen verlaufenden Vertiefung zu versehen. Dadurch ist es möglich, ein beiderseitiges Tragen und Verspannen der Führungsrollen zu vermeiden und gleichzeitig die Vertiefung als Schmiermittelkammer zu verwenden.

Besonders zweckmäßig ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die geforderte Bewegungsenergie an einem Wagen mit zwei Ritzeln übertragen wird. Zu diesem Zweck hat der Wagen mehrere konzentrisch angeordnete Ritzel, wobei jedem Ritzel Trag- und Führungsrollen zugeordnet sind, deren Achsen mit. der Ritzelwelle in einer gemeinsamen Radialebene des Großrades angeordnet sind.

In diesem Fall ergibt sich eine sehr einfache Aufteilung der Kräfte, bei der die Radialkräfte an jeder Führungsbzw. Tragrolle im einfachen Verhältnis zur Ritzelzahnkraft und der Anzahl der Führungs- bzw. Tragrollen steht.

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Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen:

fig. 1 unter Fortlassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten einen Schnitt durch einen Antrieb gemäß der Erfindung, der radial und in der Ebene des Zahneingriffs geführt ist,

Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Pig. 1.

Ein Großrad, das auf einem nicht dargestellten Zapfen beispielsweise einer Kugelmühle befestigt ist, hat mehrere Speichen 1 bzw. 2 und eine allgemein mit 3 bezeichnete Felge. Auf der Außenseite der felge befindet sich ein Zahnkranz, z.B. eine Evolventenverzahnung. Die flanke eines der Zähne ist bei 4 dargestellt, der Zahnlückengrund 5 gehört zu einer Eitζelver zahnung, dessen Zahnköpfe bei 7 enden. Das Ritzel 8 eitzt auf einer Welle 9t welche in Pendellagern gelagert sind, welche ihrerseits in den Seit entwänden 12 eines Wagens befestigt sind. Dieser Wagen ist wegen seiner für sich bekannten Einzelteile nicht weiter dargestellt und mit einer oder mehreren Drehmomentenstützen auf dem Maschinenfundament abgestützt.

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In den Seitenwänden 12 des Wagens sind Bohrungen 13 für Buchsen 14 angebracht, welche Wälzlager 15 bzw. 16 umschließen. Eine Buchse wird von einer Achse 18 durchsetzt, welche in den Lageml5 und 16 läuft und eine ballig ausgebildete Tragrolle 19 an ihrem freien Ende lagert. Ein Lagerdeckel 20 schließt die Tragrollenachse 18 und ihre Lagerung in der Lagerbuchse 14 nach außen ab. Die Lagerbuchse 14 ist mit Hilfe von Schrauben bei 22 bzw. 23 befestigt und kann exzentrisch zum Ein- und Nachstellen der Rollen gelagert werden.

Mit der Achse 24 der Tragrollenachse 18 fluchtet die Mittellinie 25 einer Stützrollenachse 26, welche zur Lagerung einer ebenfalls ballig ausgebildeten Stützrolle 27 dient.

Die Stützrolle 27 rollt auf einer Führungsbahn 28 ab, die auf der Rückseite der Felge 3 angeordnet, jedoch nach außen, d.h. in Richtung auf das Ritzel 8 orientiert ist. Die Führungsbahn 28 ist auf einem axialen Vorsprung 29 der Felge ausgebildet.

Die Tragrolle. 19 läuft dagegen auf einer Führungsbahn 30, welche zwar ebenfalls auf der ^-.Rückseite der Felge 3 des Großrades angebracht, jedoch nach innen gerichtet ist und damit auf den Zapfen weist, auf dem das Großrad befestigt ist.

Die Betriebsstellung des Tragrollenzapfens 18 und damit auch des Führungsrollenzapfens 26 ist mit a¹ in Fig. bezeichnet. In der Zahneingriffsebene 32 ist die

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Ritzelzahnkraft Fr angesetzt. Wegen der Symmetrie der Anordnung treten an gegenüberliegenden Tragrollen

Fr
19, 19a Reaktionskräfte -^ auf. Diesen entsprechen gleich große Reaktionskräfte auf den Führungsbahnen 30, 30a und entsprechende Kräfte auf den- Führungsbahnen 28, 28a für die Stützrollen 27, 27a.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist der Mittelpunkt des allgemein mit 34 bezeichneten Großrades bei 35 wiedergegeben. In dem nicht näher dargestellten Wagen sind zwei Ritzel 36 bzw. 37 untergebracht. Radialebenen 38 bzw. 39 enthalten die analog zu Fig. 2 mit 32 bezeichneten Zahneingriffsebenen und damit die Mittelpunkte 40 bzw. 41 der Ritzel 36, 37, aber auch die Mittelpunkte 42 bzw. 43 der Tragrollen 19 bzw. der Stützrollen 27.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich auf der Innenseite der Felge 3 des Großrades neben jeder Führungsbahn 30, 30a für Tragrollen 19, 19a eine konzentrisch zu der zugeordneten Führungsbahn 28 bzw. 28a für die betreffenden Stützrollen 27, 27a verlaufende Vertiefung 45 bzw. 45a, um ein beiderseitiges Tragen und Verspannen der Führungsrollen zu vermeiden und gleichzeitig die Vertiefung als Schmiermittelkammer zu verwenden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Antrieb für Großgefäße, -trommeln o.dgU mit Hilfe eines auf einem Zapfen oder dem Umfang angeordneten Großrades, das außen auf seiner Felge einen Zahnkranz aufweist, mit dem wenigstens ein Ritzel kämmt, das in einem Wagen gelagert ist, an dem auf beiden Seiten des Zahneingriffes Achsen von Tragrollen befestigt sind, welche auf nach innen gerichteten Führungsbahnen auf der Rückseite der Felge des Großrades abrollen,

dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wagen (12) auf beiden Seiten des Zahneingriffes (4 - 7)ftJhruigrollen (27, 27 a) angeordnet sind, deren Führungsbahnen (28, 28 a) auf der Rückseite der Felge (3) angeordnet und nach außen gerichtet sind.
2. Antrieb nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (26, 26 a) der förungarollen (27, 27 a) mit den Achsen (18, 18 a) der Tragrollen (19, 19 a) fluchten und die Führungsbahnen (28, 28 a) der Stützrollen zwischen der Mitte (32) des Großrades (34) und den außen angeordneten Führungsbahnen (30, 30 a) der Tragrollen (19* 19 a) liegen.

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3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (3) des Großrades (34) auf ihrer Innenseite neben jeder Führungsbahn (30, 3Oa) für Tragrollen (19, 19a) eine konzentrisch zu der zugeordneten Führungsbahn (19, 19a) für Führungsrollen (27, 27a) verlaufende Vertiefung (45t 45a) aufweist.
4. Antrieb nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß.der Wagen (12) mehrere konzentrisch angeordne te Ritze (36, 37) aufweist, wobei jedem Ritzel Trag- und Führungsrollen zugeordnet sind, deren Achsen (42, 43) mit der betreffenden Ritzelwelle (40, 41) in einer gemeinsamen Radialebene (32, 38) angeordnet sind.

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