DE2430633A1

DE2430633A1 - Vorrichtung zum drehen von nicht rotationssymmetrischen koerpern

Info

Publication number: DE2430633A1
Application number: DE19742430633
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz; Siegfried Dipl Ing Stadler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-26
Filing date: 1974-06-26
Publication date: 1976-01-15
Also published as: FR2276495B3; FR2276495A1; DE2430633C3; DE2430633B2; CA1029327A

Description

PATENTANWALT ","'". 4 DÜSSELDORF-BENRATR Π 9 . 5 . 1974

r\ ι πι - ι κι ζ™¹ im Di ο LJ οι i*"t f* er D " "*■ BENRAT Hen SCHi-OS SALLE c 89 - ·

■"" ULnIOn rLUuCn ^ TFfFPHM IW)¹IA ' *-'-■-/ - ρ! / ι-

TELEX 8 587 941

REG. NR. 2562/63

Egon Evertz, 565 Solingen, Vorländer Straße 23

Vorrichtung zum Drehen von nicht rotationssymmetrischen Körpern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Drehen von nicht rotationssymmetrischen Körpern um ihre Längsachse.

Das Drehen derartiger Körper bereitet im Gegensatz zum'Drehen von rotationssymmetrischen Körpern deshalb Schwierigkeiten, weil es im Laufe einer Umdrehung bei einem nicht rotationssymmetrischen Körper zu vertikalen Schwerpunktsverlagerungen kommt, wodurch ein entsprechender Arbeitsaufwand erfot— derlich ist. Dabei gilt als vorausgesetzt, daß die Längsachse eine im wesentlichen horizontale Lage einnehmen soll. Man bedient sich daher bei um ihre Längsachse zu drehenden Körpern rotationssymmetrischer Querschnitte. So kennt man Drehrohröfen für metallurgische oder für keramische Zwecke, bei denen wenigstens zwei in Umfangsrichtung des Körpers beabstandete Rollen vorgesehen sind, die der Abstützung des Körpers dienen, während der Antrieb beispielsweise über einen Zahnkranz erfolgt. In ähnlicher Weise sind Mischtrommeln ausgeführt.

509883/0499

Häufig besteht jedoch die Aufgabe, auch einen Körper von nicht rotationssymmetrischem Querschnitt in unterschiedliche Stellungen zu bringen. So stellt sich diese Aufgabe bei Stahlwerkskokillen oder- ähnlichen Gegenständen, die zum Zwecke der Bearbeitung in eine bestimmte Stellung gebracht werden sollen. Indes kann es sich auch um massive Körper handeln, an denen in bestimmten Stellungen Oberflächenbearbeitungen oder dergleichen vorgenommen werden sollen. Schließlich kann man auch mit Hohlkörpern von nicht rotat i onssymmetr i sche'm Querschnitt im Innern verbesserte Durchmischungsbewegungen bzw. verbesserte Reaktionsbedingungen erzielen, weil das sich in einem derartigen Körper befindliche Gut periodisch besonders stark bewegt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich Körper mit nicht rotationssymmetrischen Querschnitten um ihre Längsachsen drehen lassen, so daß die vorstehend genannten Aufgaben ge.löst werden können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art in an sich bekannter Weise wenigstens zwei in Umfangsrichtung des Körpers beabstandete Rollen mit im wesentlichen horizontalen Achsen besitzt, deren Umdrehungen zueinander in einer Differenzialbeziehung stehen, wobei zwischen den Rollen ein innerer freier Abstand besteht, der kleiner als die schmälste Seite des Körperquerschnittes ist, während der Achsabstand der äußeren Rollen voneinander größer als die Hälfte der breitesten Seite des Körpers ist.

Durch eine Vorrichtung dieser Art läßt sich der Körper mit nicht rotationssymmetrischem Querschnitt ohne Schwierigkeiten drehen. Die zwischen den Umdrehungen der Rollen bestehende Differenti a 1beziehung gleicht die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten, die zwischen der Mantelfläche des

509883/0499

- · 3; ■

Körpers und den Rollen bestehen, vollständig aus. Die Einhaltung der Bedingungen für den inneren freien Abstand zwischen den Rollen und für den Achsabstand der äußeren Rollen gewährleistet es einerseits, daß der Körper nicht zwischen den Rollen hjndürchrutschen kann, während andererseits vet— mieden wird, daß der Schwerpunkt des Körpers über eine Achse einer äußeren Rolle hinausgehend verschoben wird, so daß kein Drehmoment entstehen kann, durch welches der Körper über die äußere RoI1e abkippen könnte.

Zwar kann eine Rollefianordnung der vorgeschlagenen Art aus einzelnen Rollen Bestehen, die in Richtung der Längsachse des zu drehenden Körpers gegeneinander versetzt sind, doch liegen normalerweise die Rollen einer Rollenanordnung in einer Ebene. Dabei muß seibstverständlich der Achsabstand zweier benachbarter-R-ö-ll en stets größer sein als die Summe der Radien der benachbarten Rollen. Der Querschnitt des zu drehenden Körpers kann, wie sich aus den Bedingungen des Vor— Schlages ergibt, beispielsweise die Form eines Rechteckes besitzen, dem sich eine· schmale Seite und .eine breite Seite zuordnen lassen. Es gilt bezüglich des Schwerpunktes des Körpers jedoch als vorausgesetzt,, daß er in der Mitte der breitesten Seite des Körpers liegt.

Der Antrieb der Vorrichtung läßt sich unterschiedlich gestalten, doch erfolgt er zweckmäßig mittels wenigstens einer der den Körper abstützenden Rollen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die den Körper abstützenden Rollen Hydromotore als Antriebe vorgesehen sind, deren Druckleitungen paral1 el geschaltet sind. Durch die Parallelschaltung der Druckleitungen wird nämlich die D I f f eren ti al bez I ehung besonders wirkungsvoll hergestellt. In .ähnljeher Weise sind bezüglich ihrer Drehzahl regelbare Elektromotore, Insbesondere Gleichstrommaschinen mit einem Differentialregler geeignet.

509883/0499

Um die Anpresskraft des in der RegeT sehr schweren Körpers leichter abstützen zu können, wird zweckmäßig wenigstens eine Rolle am äußeren Ende einer Schwinge gelagert, deren inneres Ende das Lager einer weiteren Rolle bildet. Die Gleichmäßigkeit der Abstützung läßt sich noch steigern, wenn beide Rollen an den Enden von Schwingen gelagert sind, deren innere Enden dann für jeweils eine weitere Rolle Lager bilden. Bei besonders schweren Gegenständen lassen sich die Rollen auch an den Enden von Schwingen anordnen, die ihrer— seits an den Enden von gelenkig gelagerten Gabelhebeln gelagert sind. Man erzielt dadurch eine Abstützung über eine Vielzahl von einzelnen Rollen, so daß die auf eine einzelne Rolle entfallende Kraft gering bleibt.

Vor allem dann, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht ständig derselbe Körper gedreht werden muß, sondern wenn unterschiedliche Körper mit unterschiedlichen Abmessungen zu drehen sind, ist es von Vorteil, den Abstand der Rollen voneinander veränderbar einstellen zu können. Im¹ Hinblick auf die achsiale Erstreckung der zu drehenden Körper finden in der Regel wenigstens zwei In achsialer Richtung des zu drehenden Körpers beabstandete Rollenanordnungen Verwendung .

Für den Ausgleich einer Konizität der zu drehenden Körper lassen sich die Rollenanordnungen weiterhin vorteilhaft auch auf unterschiedliche Höhenlagen in Bezug zueinander e i nstel1 en.

Ein Abrutschen des zu drehenden Körpers während der Drehbewegung in achsialer Richtung wird, dadurch vermieden, daß außerhalb der Rollenanordnung eine weitere Rolle mit zu den Rollenachsen senkrechter Achse vorgesehen ist, an der die Stirnfläche des zu drehenden Körpers anliegt.

509883/0499

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung sei auf die sich auf Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Anordnung mit der Angabe von Maßbeziehungen,

Fig. 2 eine Längsansicht auf eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht gemäß Fig. 2 ohne den zu drehenden Körper,

Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 3 mit anderer Stellung des zu drehenden Körpers,

Fig. 6 eine Längsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 7 einen Querschnitt entsprechend Fig. 6.

Fig. 8 eine abgewandelte Ausführungsform des Beispiels gemäß Fig. 6 und 7 und

Fig. 9 eine weitere Ausaesta 1 turc der ^r'in Gemäß Fig. 1 ist ein Körper 1 von rechteckigem Querschnitt mit den Rechteckseiten b und h und dem Schwerpunkt S zu wenden. Die Darstellung ist eine Querschnittsdarstellung, wobei lediglich zwei Rollen 2 und 3 vorgesehen sind. Die beiden Rollen 2 und 3 haben die.übereinstimmenden Durchmesser r, und r₂. Für diesen Fall gelten die unterhalb der Zeichnung wiedergegebenen Beziehungen, wobei es sich um die Veranschaulichung der bereits beschriebenen, einzuhaltenden Bedinungen handelt. Der innere, freie Abstand ist mit a bezeichnet, während im übrigen die Rechteckseiten b und h sowie der gemeinschaftliche

509883/04 9 9 _ ₆

Rollenradius r einbezogen wurden.

Be i dem Ausführungsbe i sp i el gemäß Fig. 2 ist eine Kokille 4 zu wenden, die einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt hat, wie sich aus Fig. 3 ergibt. Man erkennt in Fig. 2 zwei in achsialer Richtung beabstandete Rollenanordnungen 5 und 6, von denen jede ein Paar Rollen 7, 7' bzw. 8, 8' aufweist. Die Rollen drehen sich in Richtung der in Fig. 3 eingezeichneten Pfeile, wobei sich die Kokille 4 in Richtung des in ihrem Innern in Fig. 3 wiedergegebenen Pfeiles dreht. Während die Kokille gemäß Fig. 3 mit einer ihrer Seiten sich in horizontaler Richtung befindet, hat sie gemäß Fig. 5 die horizontale Lage verlassen und ist mit ihrer Ecke zwischen die Rollen geraten. Dank der eingehaltenen Abstandsbeziehungen konnte sie nicht über die Rollen 7', 8' hinaus gefördert werden, vielmehr wird sie hierdurch zu ihrer Drehbewegung gezwungen.

Die Draufsicht gemäß Fig. h läßt sämtliche Rollen einzeln erkennen. Wie hieraus in Verbindung mit Fig. 2 hervorgeht, sind die Rollen mit Elektromotoren 9 angetrieben, die untereinander in einer Differenzialbeziehung stehen, wie bereits beschrieben wurde.

Um die beim Aufsetzen der verhältnismäßig schweren Kokille unvermeidlichen Stöße aufzufangen, sind die Rollen einerseits mit einer Bereifung aus elastischem Material versehen, wie sich vor allem bei der in Fig. 2 links im Querschnitt dargestellten Rollenanordnung erkennen läßt. Darüberhinaus ist der die Rollenanordnungen tragende Rahmen 10 noch mit elastischen Füßen 11 ausgebildet, so daß verhältnismäßig wenig Erschütterungen übertragen werden.

509883/0499

Für die Herstellung der Di fferentialbeziehung der mittels der Elektromotoren 9 angetriebenen Rollen untereinander finden bekannte, elektrische Steuerungen Verwendung, die zeichnerisch nicht dargestellt wurden. Im übrigen ist der Antrieb bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 bis 5 auf eine Rollenanordnung begrenzt.

Eine Ausführungsform für eine weitgehend universelle Verwendung ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt worden. Im dargestellten Aüsführungsbeispiel ist der zu drehende Körper eine konische Kokille 12 von rechteckigem Querschnitt. In diesem Falle sinddie Rollen durch Rollenpaare 15, 15'und 16, 16' ersetzt, die an den Enden von Wippen 13 und 14 gelagert sind. Wie bereits beschrieben wurde, wird durch eine derartige Anordnung eine verbesserte Abstützung mit geringeren Anpressdrucken erzielt. Im übrigen wird auch in diesem Falle davon ausgegangen, daß der Schwerpunkt S in der Mitte, die beim rechteckigen Querschnitt dem diagonalen Schnittpunkt entspricht, liegt.

Wie Fig. 6 zeit, sind für den Antrieb der Rollen 15, 15' sowie 16, 16' Hydromotore vorgesehen, von denen einer mit dem Bezugszeichen 17 versehen ist. Derartige Hydromotore oder Achsialkolbenmotore haben den schon beschriebenen Vorteil, daß sich durch Parallelschaltung ihrer Druckflüssigkeitsleitungen eine Di fferentialbez1ehung einstellt. Da sie Im übrigen dem Fachmann geläufig sind, wurde von einer näheren Beschreibung hierfür abgesehen.

Insbesondere für das Drehen von konischen Körpern kann es von Vorteil sein, wenn man die In achsialer Richtung beabstandeten Rollenanordnungen höhenverstellbar in Richtung des Doppelpfeiles 18 In Bezug zueinander anordnet. Die an der Stirnseite der Kokille 12 angeordnete, lose umlaufende Rolle .19

509383 /0 499

verhindert ein Abrutschen der Kokille während ihrer Drehung auf der Se^:te der Rolle 19.

Gemäß Fig. 8 sind, ähnlich wie in den Fig. 6 und 7, zwei gelenkig gelagerte Schwingen 13, 14 vorgesehen, an deren Enden die Rollen 20, 20' bzw. 21, 21' gelagert sind. Um diese Rollen sind Ketten 22, 23 herumgeführt, die mit ihnen im Eingriff stehen und über geeignete Abstützelemente, wie z.B. Gummistützen 25 oder - Zähne 24, den schematisch dargestellten, drehenden Körper 26 abstützen. Dadurch wird die Abstützkraft ebenfalls gleichmäßiger verteilt.

Wie Fig. 9 zeigt, kann man' eine Kette auch grundsätzlich für den allgemeinen Fall von lediglich zwei Rollen 27, 28 voi— sehen. Die Laschenkette 29 steht mit den genannten Rollen im Eingriff und hängt in ihrem unteren Trum durch, wohingegen ihr oberes Trum mittels der sich lose drehenden Spannrolle 30 gespannt ist. Die Spannrolle 30 ist zu diesem Zweck mittels der Feder 31 beaufschlagt, welche Feder sie nach unten zu ziehen sucht. Auf diese Weise wird beim Antrieb einer der beiden Rollen 27 oder 18 eine Differentialbeziehung zur anderen, nicht angetriebenen Rolle hergestellt. Für den Fall, daß die Rollen 27 und 28 beide einen Antrieb haben, und daß die Differentialbeziehung bereits durch antriebsseitige Mittel hergestellt ist, kann die Rolle 30 auch entfallen. In diesem Falle müßte die Laschenkette 29 auch in ihrem oberen Trum durchhängen können. Die Abstützung des Körpers 32 wird von jeweils einer Lasche übernommen, die sich ihrerseits mit ihren beiden Gelenkbolzen am Umfang der Rolle 27 bzw. 28 abstützen kann. Damit wird die Belastung, die sonst auf eine einzige Umfangsstel1e der genannten Rollen konzentriert ist, auf zwei Umfangsstel1 en verteilt.

509883/0499

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. J/orrichtung zum Drehen von nicht rotationssymmetrischen Körpern um ihre Längsachse, dadurch gekennzeichnet,daß sie in an sich bekannter Weise wenigstens zwei in Umfangsrichtung des Körpers beabstandete Rollen (2,3) mit Im wesent1ichen horizontalen Achsen besitzt, deren Umdrehungen zueinander in einer Differentialbeziehung stehen, wobei zwischen den Rollen (2,3) ein innerer freier Abstand (a - 2r) besteht, der kleiner als die schmälste Seite (h) des Körperquerschnittes ist, während der Achsabstand (a) der äußeren Rollen (2,3) bzw. (15,16') voneinander größer als die Hälfte der breitesten Seite des Körpers ist»

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Rollen mit einem Antrieb versehen ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rollen (15,15' 16, 16') Hydromotoren (17) als Antriebe vorgesehen sind, deren Druckleitungen parallel geschaltet sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennze i chnet, daß wenigstens eine der Rollen (15) am äußeren Ende einer Sch wl nge (1 3) gelagert ist, deren inneres Ende das Lager, einer weiteren Rolle (15') bildet.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rollen (15,15'16, 16') an den Enden von Schwingen angeordnet sind, die Ihrerseits an den Enden von gelenkig gelagerten Gebelhebeln gelagert sind.

5-0 9883/0499

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennze i chnet, daß der Abstand der Rollen voneinander einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennze ichnet, daß in achsialer Richtung des zu drehenden Körpers (4,12) wenigstens zwei RoI1enanordnungen (5,6) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenanordnungen (5,6) auf unterschiedliche Höhenlagen in Bezug zueinander einstellbar sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennze i chnet, daß außerhalb der Rollenanordnungen eine weitere Rolle Ci9) mit zu den Rollenachsen senkrechter Achse vor— gesehen ist, an der die Stirnfläche des zu drehenden Körpers (12) anliegt.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (27,28) in einer Ebene verlaufen und mit einer sie umgebenden Laschenkette (29) im Eingriff stehen, deren einzelne Laschen den Körper (32) in seinem Auflagebereich gegen die RoI1enumfangsflächeh abstützen, und die ferner mit ihrem Untertrum lose durchhängt, während ihr Obertrum mit einer Umlenkrolle (30) gespannt ist, die mit einer nach unten gerichteten Kraft beaufschlagt ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen k und 5, dadurch gekennzeichnet, daß um die von einer Schwinge (13,14) gelagerten Rollen (20,2(T) bzw, ζ21,21' ) eine den Körper (26) in seinen Auflagebereichen abstützende, mit den Rollen im Eingriff stehende Kette (22,25) herumgeführt ist.

509883/0499

.44 . Leerseife