DE941120C

DE941120C - Device for supporting rotary drums, in particular rotary tube ovens, which are mounted on more than two roller stations

Info

Publication number: DE941120C
Application number: DEP6799A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl-Ing Beckmann
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1951-12-22
Filing date: 1951-12-22
Publication date: 1956-04-05

Description

Vorrichtung zur Abstützung von Drehtrommeln, insbesondere von Drehrohröfen, die auf mehr als zwei Rollenstationen gelagert sind Drehrohröfen oder zu ähnlichen Zwecken verwendete Drehtrommeln werden von einer gewissen Länge an auf :drei oder mehreren rotierenden. Auflagerungen, sogenannten Rollenstationen, abgestützt, wobei üblicherweise mit dem Drehrohrmantel verbundene Laufringe verwendet werden. Diese Laufringe lassen sich aus fabrikatorischen Gründen nicht einheitlich koaxial anordnen, so daß vorzugsweise die Laufringe der zwischen den äußeren oder Endauflagerungen liegenden Rollenstationen mit ihren Mitten gegenüber der durch die Mitten der äußeren Laufringe gehenden Verbindungsgeraden mehr oder weniger exzentrisch sind. Durch diese Exzentrizitäten ergeben sich periodische Schwankungen ,der Stationslasten in der Frequenz der Ofenumdrehung, wobei diese Lastschwankungen ,stärkemäßig von dem Grade der Exzentrizität abhängen. So betragen dieselben beispielsweise bei einem dreifach gelagerten Drehofen mit Laufringen von 5 m Durchmesser und bei einer Exzentrizität des mittleren Laufringes von 5 mm (i o/oo) etwa ± 15 % und erhöhen sich bei 2 %o Exzentrizität auf angenähert ± 301/o-. Die Lasten dier äußeren Station ändern sich dabei jeweils im entgegengesetzten Sinne und in entsprechender Größe.Device for supporting rotary drums, in particular rotary kilns, which are stored on more than two roller stations are rotary kilns or similar Rotary drums used for this purpose are extended to a certain length: three or several rotating. Supports, so-called roller stations, supported, with Races connected to the rotary tube jacket are usually used. These For manufacturing reasons, races cannot be arranged uniformly coaxially, so that preferably the races of between the outer or end supports lying roller stations with their centers opposite that through the centers of the outer Races connecting straight lines are more or less eccentric. By these eccentricities result from periodic fluctuations in the station loads in the frequency of the furnace rotation, these load fluctuations being in magnitude of depend on the degree of eccentricity. For example, they are for one triple bearing rotary kiln with races of 5 m diameter and with an eccentricity of the middle race of 5 mm (i o / oo) about ± 15% and increase at 2% o Eccentricity to approximately ± 301 / o-. The loads on the outer station change included each in the opposite sense and in a corresponding size.

Diesen Lastschwankungen entspricht ein im gleichen Takt und entsprechendem Ausmaße erfolgendes Pulsieren der Biegungsmomente, wobei die der Exzentrizität zugekehrten Stellen des Laufringes- (und damit -des Drehrohrmantels) einer höheren Wechselbeanspruchung ausgesetzt sind als die dazu gegenüberliegenden oder davon abgekehrten Stellen. Die Rollenstation unterliegt in Beanspruchung und Auflagerbelastungen den gleichen Veränderungen.These load fluctuations correspond to one in the same cycle and the same Extensive pulsing of the bending moments, with those facing the eccentricity Place the raceway (and thus the rotary tube jacket) subject to higher alternating loads are exposed than the opposite or remote locations. The roller station is subject to the same load and bearing loads Changes.

Es ist bislang in der Praxis üblich gewesen, die Rollen einer Station bei überhöhter Belastung der Rollenlager auseinanderzurücken und auf diese Weise durch Abstützsenküng die Last zu mindern. Durch diese Maßnahme, die beispielsweise bei Drelifachauflagerung für die mittlere Rollenstation häufig zur Anwendung kommt, wird jedoch -statisch gesehen - nur der mittlere Belastungswert auf Kosten der äußeren Stationslasten abgesenkt. Diese rein montagemäßige Behelfslösung ist insofern unbefriedigend, als dieselbe eine völlig unkontrollierte Verteilung der Lasten auf die einzelnen Stationen nach sich zieht, was aus Sicherheitsgründen nicht tragbar ist.So far it has been common practice to use the roles of a station to move apart in the event of excessive load on the roller bearings and in this way to reduce the load by supporting the support. By this measure, for example is often used with triple support for the middle roller station, From a static point of view, however, only the mean exposure value is used at the expense of the external one Station loads lowered. This purely assembly-related workaround is unsatisfactory insofar as as the same, a completely uncontrolled distribution of the burdens among the individuals Stations entails what is not acceptable for security reasons.

Andererseits sind auch Rollenstationen für Drehrohröfen od. dgl. in Vorschlag gebracht worden, bei denen- ein Nachstellen der Lagerböcke dadurch vermieden wird,-daß die Rollenlagerin der Horizontalebene schwenkbar angeordnet sind. Diese Art Lagerung ist aber nur imstande, etwaigen in .der Längsrichtung der Drehtrommel auftretenden Schubkräften auszuweichen, während dadurch die durch eine Mantel- oder Laufringexzentrizität hervorgerufene vertikale Belastung nicht kompensiert werden kann.On the other hand, roller stations for rotary kilns or the like are also available in Proposal has been made in which readjustment of the bearing blocks is avoided -that the roller bearings are pivotably arranged in the horizontal plane. These Kind of storage is only able, if any, in the longitudinal direction of the rotary drum evade occurring shear forces, while thereby the by a jacket or The vertical load caused by the race ring eccentricity cannot be compensated can.

Demgegenüber wird durch die vorstehende Erfindung eine. Vorrichtung geschaffen, die es ermöglicht, bei mehr als zweifach gelagerten Drehrohröfen od. .dgl. den' Belastungsdruck jeder Auflagerstelle oder Rollenstation jeweils selbstregulierend konstant zu halten. Irgendwelche Lastschwankungen, die sich bei starrer Lagerung einstellen würden, treten sonach hierbei nicht auf.In contrast, the above invention is a. contraption created, which makes it possible to od with more than double-bearing rotary kilns. .like the 'load pressure of each support point or roller station in each case self-regulating to keep constant. Any load fluctuations that arise with rigid storage would therefore not occur here.

Die gemäß Erfindung entwickelte Vorrichtung besteht aus einem zusätzlich zur Drehtrommelauflagerwng angeordneten, beispielsweise hydraulischen System, das an den Laufrollen jeder Rollenstation jeweils in der Weise wirksam wird, daß durch die Exzentrizität eines Laufringes an einer Station sofort ein Belastungsausgleichsspiel sowohl an dieser einen als gleichzeitig auch an sämtlichen anderen Rollenstationen hervorgerufen wird. Das hydraulische System kann dabei eine in sich druckausgleichfähige Rohrleitung sein, die mit einer inkompresiblen Flüssigkeit, z. B. Öl, gefüllt ist, wobei die Flüssigkeit auf eine Druckübertragungseihrichtung (beispielsweise eine Zylinder-Kolben-Anordnung) einwirkt, die ihrerseits durch geeignete Übertragungselemente die Laufrollen an den Laufring andrückt. Die Kolben- und Zylinrnderquerschnitte können in Verbindung mit dem sich jeweils entsprechend dem Ofengewicht einstellenden Flüssigkeitsdruck an die zuvor statisch oder rechnerisch ermittelten Belastungswerte angepaßt werden.The device developed according to the invention consists of an additional one arranged for rotary drum support, for example hydraulic system that on the rollers of each roller station is effective in such a way that by the eccentricity of a raceway at a station immediately results in a load compensation clearance both at this one and at the same time at all other roller stations is caused. The hydraulic system can be a pressure equalizer in itself Be pipeline that is filled with an incompressible liquid, e.g. B. Oil, is filled, wherein the liquid is directed to a pressure transmission direction (e.g. a Cylinder-piston arrangement) acts, which in turn by suitable transmission elements presses the rollers against the race. The piston and cylinder cross-sections can be used in conjunction with the setting according to the weight of the oven Fluid pressure to the previously statically or computationally determined load values be adjusted.

In :der Zeichnung ist -ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht; hierbei ist Fig. i eine schematische Ansicht einer auf drei Rollenstationen auflagernden Drehtrommel mit erfindungsgemäß zugeordnetem Ausgleichssystem, Fig. 2 eine Stirnansicht einer gemäß Erfindung aufgebauten Rollenstation, worin konstruktive Einzelheiten gezeigt sind.In: the drawing -an embodiment of the invention is illustrated; FIG. 1 is a schematic view of a roller station supported on three roller stations Rotary drum with a compensation system assigned according to the invention, FIG. 2 is an end view a roller station constructed according to the invention, wherein structural details are shown.

In beiden Figuren sind jeweils gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bemannt.In both figures, the same parts are given the same reference numerals manned.

In Fig. i ist die Drehtrommel i über Laufringel auf drei Rollenstationen gelaigert, die alis Ganzes mit a, b, c bezeichnet sind. An jeder Rollenstation sindi die Laufrollen 3 mit einer entsprechend zugeordneten Zylinder-Kollyen-Anordnung ZK mechanisch gekoppelt, deren Zylinder durch ein gemeinsames Leitungssystem L kommunizierend verbunden sind. Von dem Leitungssystem L führt vorzugsweise über ein Rüokschlagventil R eine Abzweigleitung L' zu einer Pumpe P, die über eine Leitung L" .mit einem die Druckflüssigkeit aufspeichernden Vorratsbehälter V verbunden ist. Als Druckflüssigkeit kommt vorzugsweise Öl in Frage. Das Rückschlagventil R ist dazu da, um einerseits bei genügendem Druck in der Ausgleichsleitung L ,durch selbsttätigen Versehluß der letzteren ein in sich geschlossenes Druckaus.gleichssystem zu Schaffen, andererseits aber dennoch den Zutritt von zweokmäßigerweise automatisch nachgepumpter Druckflüssigkeit in das Leitungssystem L zu gestatten, sofern in -der letzteren eine Abnahme des Ölspiegels durch Leckverluste auftritt.In Fig. I, the rotary drum i is stored on three roller stations via running rings, which are designated as a whole with a, b, c . At each roller station, the rollers 3 are mechanically coupled to a correspondingly assigned cylinder-collyne arrangement ZK, the cylinders of which are connected in a communicating manner by a common line system L. A branch line L 'leads from the line system L via a non-return valve R to a pump P, which is connected via a line L ″ to a reservoir V storing the pressure fluid. Oil is preferably used as the pressure fluid In order, on the one hand, to create a self-contained pressure equalization system by automatically closing the latter, if there is sufficient pressure in the equalization line L, but on the other hand to allow two-way, automatically re-pumped hydraulic fluid to enter the line system L, provided there is a decrease in the latter the oil level occurs due to leakage losses.

In Rig. 2 ist dü.e konstruktive Durchbildung einer derartigen Rollenstation, wie sie bevorzugterweise gemäß Erfindung zur Anwendung kommen kann, mehr im einzelnen gezeigt. Wie dort zu sehen, sind die Kolben K so angeordnet, daß die Kolbendrücke einander entgegengeridhtet sind, wobei die durch diese Anordnungen ausgelösten Ausgleichsdruckkräfte beispielsweise durch Sohwenkhebeq q., 4' auf die Laufrollenachsen 5 übertragen werden. Weiterhin sind, wie zu ersehen, Sicherheitselemente S mit vorgesehen, die bei einem bestimmten, im voraus festgelegten Maximalausschlag der Hebel q., q.' in der Weise zum Ansprechen kommen, daß ein weiteres Ausschwenken der Hebel verhindert wird. Mit den Sicherheitselementen S kann außerdem eine Warneinnchtung verbunden sein.In rig. 2 is the constructive implementation of such a roller station, how it can preferably be used according to the invention, more in detail shown. As can be seen there, the pistons K are arranged so that the piston pressures are opposite to each other, the compensating pressure forces triggered by these arrangements for example by Sohwenkhebeq q., 4 'are transferred to the roller axles 5. Furthermore, as can be seen, security elements S are provided with the certain predetermined maximum deflection of the levers q., q. ' in the way come to the response that a further pivoting of the lever is prevented. A warning device can also be connected to the security elements S.

Die ungünstigen Folgen der Exzentrizität von Laufringen an Drehtrommeln und speziell an Drehrähröfen werden sonach durch die vorstehende Anordnung behoben. Würde z> B. die Belastung an der Rollenstation b infolge der Exzentrizität des dort rotierenden- Laufringes 2 steigen, -so müßte bei vorstehender Anordnung der Druck auf die Kolbenfläche der an dieser Station vorgesehenen Zylinder-Kolben-Anordnung zunehmen.: Da in dem System eine Drucksteigerung wegen der konstanten Gesamtlast (Drehtrommel- oder Ofengewicht) nicht möglich ist, schwenken die Laufrollen 3 dieser Station derart nach außen und drücken dabei über die damit verbundenen Kolben sowie über die Druckflüssigkeit und die den Laufrollen 3 der anderen Rollenstationen ca, c zugeordneten Kolben die zuletzt genannten Laufrollen derart nach einwärts, daß dabei die Rollenbelastung als solche infolge der jeweils im Takt :der Belastungsschwankungen sich einstellenden Lagerstützensenkung und =hebung konstant bleibt.The unfavorable consequences of the eccentricity of races on rotary drums and especially on rotary kilns are therefore eliminated by the above arrangement. If z> as the load on the idler b due to the eccentricity of the rotierenden- there race 2 increase, - so in the above arrangement, the pressure on the piston surface of the provided at this station would have cylinder-piston arrangement to increase .: As in the system an increase in pressure is not possible because of the constant total load (rotary drum or furnace weight), the rollers 3 of this station pivot outwards in this way and press over the associated pistons as well as the pressure fluid and the pistons assigned to the rollers 3 of the other roller stations ca, c the last-mentioned rollers inwards in such a way that the roller load as such remains constant as a result of the bearing support lowering and lifting which occurs in time with the load fluctuations.

Es versteht sich, daß in der konstruktiven Ausbildung und Anordnung der Einzelteile noch mancherlei Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne,daß dabei von dem Grundgedanken der Erfindung abgegangen oder der Umfang der Ansprüche eingeschränkt wird. So kann beispielsweise in demRohrleitungssystem L noch einManometer M eingesetzt sein, wodurch in Abhängigkeit von dem in dem Rohrleitungssystem L herrschenden Flüssigkeitsdruck auch der Materialdurchsatz der Drehtrommel gemessen werden kann.It goes without saying that in the structural training and arrangement the individual parts still various changes and modifications are possible without thereby departed from the basic idea of the invention or the scope of the claims is restricted. For example, in the pipeline system L there can also be a pressure gauge M be used, whereby depending on the prevailing in the pipeline system L Fluid pressure also the material throughput of the rotating drum can be measured.

Ebenso ist es selbstverständlich, daß - wie bereits eingangs erwähnt - das aufgezeigte Erfindungsprinzip in gleich vorteilhafter Weise auch auf Drehtrommeln mit mehr als drei Rollenstationen anwendbar ist.It is also a matter of course that - as already mentioned at the beginning - The disclosed principle of the invention in an equally advantageous manner also on rotary drums can be used with more than three roller stations.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for supporting rotary drums, in particular rotary kilns, which are mounted on more than two stations, using flexible support means, characterized in that all support means are connected to one another by a compensation system in such a way that changes in the support pressure at a station by corresponding lifting or lowering the support means are balanced by several stations, so that the support pressures at the stations are always in a constant ratio to one another.

2. Device according to claim i, characterized in that the pressure compensation is achieved by a hydraulic compensation system he follows.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that as hydraulic Compensation system a pipe system (L) is used, which with an incompressible liquid is filled, which at each roller station via a pressure transfer device attacks on the roller axles. q ..

Device according to claim 3, characterized in that that the roller axles (5) are attached to one end of pivot levers, at the other end one which is supported against the liquid in the pipeline system (L) Piston (K) attacks.

5. Device according to one of claims 2 to q., Characterized in that that by appropriate dimensioning of the piston cross-sections the relative contact pressure the rollers is fixed to each other.

6. Device according to one of the claims 2 to 5, characterized in that the pressure direction of the pistons (K) of each station is facing each other.

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that to maintain the liquid level in the pipeline system (L) a shut-off device is arranged which, when the liquid level falls automatic re-pumping of hydraulic fluid is permitted in line (L). B. Apparatus according to claim 7, characterized in that the aforementioned shut-off element is a check valve (R). G. Device according to one of Claims 1 to 8, characterized characterized in that at each roller station securing elements such. B. Safety stops (S) are provided, which limit the yielding of the rollers (3). ro. contraption according to one of claims 2 to g, characterized in that in the pipeline system (L) a manometer (M) is installed, which measures the material throughput of the Rotary drum permitted. Referred publications: German patent specifications No. 401 576, 737 g76.