-
Die Erfindung betrifft einen Trommeltrockner zum Trocknen eines Trocknungsgutes, mit
- - einer Trommel, die einen zylindrischen Trommelmantel aufweist, an oder auf dessen Außenumfang zumindest zwei entlang der Trommelachse beabstandete Laufringe angeordnet sind,
- - einer Stützvorrichtung, auf der die Trommel bzw. die Laufringe der Trommel drehbar abgestützt ist bzw. drehbar abgestützt sind und
- - einer Antriebseinrichtung für die Trommel und folglich für die Drehung der Trommel, wobei die Antriebseinrichtung einen Motor, z. B. einen Elektromotor, und eine Übertragungseinrichtung für die Übertragung der Antriebskraft des Motors auf die Trommel aufweist.
-
Trocknungsgut meint im Rahmen der Erfindung insbesondere ein rieselfähiges oder streufähiges Gut oder ein Schüttgut. Dabei kann es sich z. B. um Holzspäne, Holzstrands oder Holzfasern für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten handeln, z. B. für die Herstellung von Spanplatten, OSB-Platten oder Faserplatten (z. B. MDF- oder HDF-Platten). Alternativ kann es sich bei dem Trocknungsgut aber auch um Biomasse, Pellets, landwirtschaftliche Produkte oder Futtermittel, z. B. Rübenschnitzel oder dergleichen handeln. Darüber hinaus kommt die Trocknung von Chemikalien, Braunkohle oder dergleichen in Betracht.
-
Mit dem Trommeltrockner wird dem zu trocknenden Material Feuchtigkeit entzogen und folglich der Flüssigkeit reduziert. Dabei kann der Trommeltrockner direkt beheizt oder indirekt beheizt sein. Bei direkt beheizten Trommeltrocknern wird das zu trocknende Gut unmittelbar mit einem erhitzten Trocknungsmedium, insbesondere einem Trocknungsgas in Kontakt gebracht. Die Trommel kann mit Einbauten bestückt sein, die das Gut in Bewegung bringen oder in Bewegung halten. Das Gut kann durch die Einbauten und/oder durch die Strömung des Trocknungsgases durch die Trocknertrommel transportiert werden. Alternativ kann der Trommeltrockner als indirekter Trockner ausgebildet sein. Die indirekte Beheizung der Trommel kann z. B. durch Dampf, Heißwasser oder Thermalöl erfolgen.
-
Stets wird die Trommel zum Trocknen mithilfe der Antriebseinrichtung in Rotation versetzt. Das Trocknungsgut kann über einen Einlass zugeführt und einen Auslass abgeführt werden. Als Motor kommt in der Regel ein Elektromotor zum Einsatz, dessen Antriebskraft mithilfe der Übertragungseinrichtung auf den Trommelmantel bzw. die Trommel übertragen wird.
-
Ein Trommeltrockner der eingangs beschriebenen Art ist z. B. aus
DE 10 2007 031 081 B4 bekannt. Bei einem solchen Trommeltrockner weist die Übertragungseinrichtung in der Praxis einen auf der Trommel montierten Zahnkranz auf. Der Elektromotor treibt ein Ritzel an, das in der Regel über eine Kette auf den Zahnkranz der Trommel im Sinne eines Kettenantriebes arbeitet. Solche Trommeltrockner mit Kettenantrieb haben sich in der Praxis hervorragend bewährt. Alternativ wurde auch vorgeschlagen, einen Zahnradantrieb zu realisieren. Stets ist die Antriebseinrichtung bzw. Übertragungseinrichtung mit dem auf der Trommel aufgeschweißten Zahnkranz zusätzlich zu den Laufringen vorgesehen, die an dem Trommelmantel befestigt sind.
-
Dieses gilt auch für den aus der
DE 38 327 65 A1 bekannten Trommeltrockner für rieselfähiges Gut wie Holzspäne, Holzfasern und dergleichen, bei dem an dem Außenumfang der Trommel jeweils beabstandete Laufringe und ein Zahnkranz angebracht sind.
-
Alternativ wird in der
DE 25 105 23 A1 vorgeschlagen, eine Drehtrommel eines Trommeltrockners mit einem direkt antreibenden Elektromotor zu versehen, dessen Läufer mit dem Drehtrommelmantel in fester Verbindung steht, während der Stator des Motors auf dem Fundament abgestützt ist.
-
Ferner ist aus der
DE 10 2011 009 614 A1 ein Antrieb für die Trommel eines Trommelrückladegerätes bekannt. An dem Trommelmantel wird ein Triebstock oder ein Zahnkranz verdrehfest angeordnet. Der Antrieb steht durch ein Ritzel mit diesen in funktioneller Verbindung. Der Motor wird mit dem Getriebe schwenkbar am Tragrahmen des Trommelrückladegerätes verlagert, sodass der Zahneingriff zwischen Ritzel und Triebstock bzw. Zahnkranz stets sichergestellt ist.
-
Weiterhin ist aus der
DE 10 2013 018 775 A1 eine Triebstock-Getriebeeinrichtung bekannt. Diese wird insbesondere für einen Nockenwellenversteller eingesetzt, der ein Triebstockrad sowie einen Triebstockring aufweist, der wiederum mit dem Triebstockrad im Eingriff steht. Dabei weist der Triebstockring einen Bolzenhalter und mehrere Bolzen auf, wobei diese eine gegenüber dem Triebstockrad überdeckungsfreie Umfangskontur aufweisen.
-
Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Trommeltrockner der eingangs beschriebenen Art mit einer optimierten Antriebseinrichtung und insbesondere mit einer optimierten Übertragungseinrichtung zu schaffen, welche sich durch einen optimierten Aufbau auszeichnet und/oder für eine verbesserte Übertragung der Antriebskraft eines Motors auf den Trommelmantel sorgt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung einen gattungsgemäßen Trommeltrockner der eingangs beschriebenen Art mit den Merkmalen des Anspruch 1. Es ist vorgesehen, dass die Übertragungseinrichtung als Triebstock-Einrichtung ausgebildet ist, welche zumindest ein an dem Umfang oder auf dem Umfang des Trommelmantels angeordnetes Triebstockrad mit einer Zahl von über den Umfang verteilten Triebstöcken sowie zumindest ein von dem Motor antreibbares und dabei das Triebstockrad drehendes Triebstock-Gegenrad aufweist. Bevorzugt weist das Triebstockrad als Triebstöcke eine Vielzahl von über den Umfang verteilten, äquidistant beabstandeten zylindrischen Bolzen auf. Die Triebstöcke des erfindungswesentlichen Triebstockrades, welches an dem Umfang des Trommelmantels befestigt ist, sind folglich bevorzugt als zylindrische Bolzen ausgebildet.
-
Erfindungsgemäß wird folglich auf einen an der Trommel separat befestigten Zahnkranz und insbesondere einen Kettenantrieb verzichtet und stattdessen eine Übertragungseinrichtung (zwischen Motor und Trommel) realisiert, die als Triebstock-Einrichtung ausgebildet ist, wobei ein von dem Motor angetriebenes Triebstock-Gegenrad auf das an der Trommel befestigte Triebstockrad arbeitet. Diese Lösung zeichnet sich durch einen wirtschaftlichen Aufbau, hohe Haltbarkeit und verringerten Wartungsaufwand aus. Insbesondere ist keine Wartung und auch kein Austausch einer Kette eines Kettenantriebes mehr erforderlich, welche sich in der Praxis durch den regelmäßigen Druckkontakt der rotierenden Trommel dehnen kann. Das Triebstockrad an der Trommel zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau und damit auch durch eine wirtschaftliche Herstellung aus, da als Triebstöcke bevorzugt einfache, zylindrische Bolzen verwendet werden. Auf die Herstellung eines besonderen Zahnkranzes an der Trommel kann verzichtet werden. Damit entfallen auch Montagearbeiten einzelner Zahnsegmente an der Trommel, die zeitintensiv sind. Demgegenüber lässt sich das Triebstockrad, das an der Trommel angeordnet wird, einfach herstellen und montieren. Das Triebstockrad ist an einem der Laufringe bzw. unmittelbar neben einem der Laufringe angeordnet. Dabei kann es zweckmäßig sein, zwei Triebstockräder beidseitig des Laufringes anzuordnen, vorzugsweise unmittelbar beidseitig neben dem Laufring. Der Laufring einerseits und das Triebstockrad bzw. die (beiden) Triebstockräder werden als Baueinheit zusammengefasst bzw. als einheitliche Baueinheit ausgebildet, die an dem Trommelmantel befestigt ist. Abstützung einerseits und Antrieb andererseits werden folglich miteinander zu einem kompakten Aufbau kombiniert. Die einzelnen Triebstöcke (Bolzen) sind unmittelbar an dem Laufring befestigt, z. B. durch eine Querpressverbindung (in Bohrungen des Laufringes), so dass das Triebstockrad unmittelbar an dem Laufring gebildet wird. Ein darüber hinausgehender umlaufender Träger oder ein Trägerrad für die Triebstöcke ist nicht erforderlich. Das Triebstockrad wird lediglich von den einzelnen Triebstöcken (Bolzen) gebildet, die unmittelbar an dem Laufring (als Träger der Triebstöcke) befestigt sind. Dazu wird auch auf die Figurenbeschreibung verwiesen. So ist es nicht nur möglich, das Triebstockrad bzw. die Triebstockräder baulich mit dem Laufring zusammenzufassen, sondern außerdem besteht die Möglichkeit, das Triebstock-Gegenrad oder auch mehrere Triebstock-Gegenräder mit einer Laufrolle der Abstützung zusammenzufassen, vorzugsweise unmittelbar neben der Laufrolle anzuordnen. Die Laufrolle einerseits und das Triebstock-Gegenrad bzw. die Triebstock-Gegenräder werden folglich bevorzugt ebenfalls zu einer kompakten Baueinheit zusammengefasst. Insgesamt werden Antrieb und Lagerung baulich kompakt zu einer Einheit zusammengeführt.
-
Während das an der Trommel befestigte Triebstockrad nicht als Zahnrad ausgebildet ist, sondern mit Triebstöcken, die bevorzugt als Bolzen ausgebildet sind, ist das Triebstock-Gegenrad, welches das Triebstockrad antreibt, bevorzugt als Zahnrad ausgebildet, und zwar besonders bevorzugt als Zahnrad mit einer Evolventenverzahnung oder als Zahnrad mit einer Zykloidenverzahnung. Solche Zahnradtypen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Sie werden erfindungsgemäß besonders bevorzugt in Kombination mit dem Triebstockrad an der Trommel und folglich als Bestandteil eines Triebstock-Getriebes eingesetzt. Evolventenzahnräder sind weit verbreitet und einheitlich genormt, sie haben sich in der Praxis hervorragend bewährt und werden erfindungsgemäß für den Antrieb eines Triebstockrades eingesetzt. Die Zahnoberfläche wird durch eine Evolvente beschrieben, die durch Entfalten des Gewindes aus dem Grundkreis entsteht. Evolventenräder lassen sich einfach und kostengünstig herstellen. Optional kommt ein Zahnrad als Triebstock-Gegenrad mit zykloidischer Verzahnung zum Einsatz, das sich ebenfalls hervorragend in Kombination mit den erfindungsgemäßen Triebstöcken eignet. Bei der Zykloidenverzahnung entsteht die Zykloide durch Bestimmung eines auf einem Rollkreis fixierten Punktes, der auf einer Leitkurve gleitfrei abrollt. Bei Zahnrädern wird die Leitkurve auch Grundkreis genannt. Die Zahnaußenfläche (Epizykloide) und die andere Zahninnenfläche (Hypozykloide) werden durch zwei abgerundete Kreise mit unterschiedlichen Radien gebildet. Die konvexe Kopfflanke und konkave Fußflanke sorgen für eine geringe Flächenpressung der Zahnflanken.
-
Von besonderer Bedeutung ist das erfindungswesentliche Triebstockrad an dem Trommelmantel der Trocknertrommel, welches eine Vielzahl von Triebstöcken aufweist, die bevorzugt als zylindrische Bolzen (z. B. aus Stahl) ausgebildet sind. Diese Bolzen können einen Durchmesser von zumindest 100 mm, vorzugsweise zumindest 150 mm, z. B. 150 mm bis 200 mm aufweisen. Sie werden in der beschriebenen Weise erfindungsgemäß unmittelbar an einem der Laufringe befestigt, z. B. mittels zylindrischer Presspassung an einem Laufringe. Das Triebstockrad weist einen Außendurchmesser auf, der in etwa dem Außendurchmesser des Laufringes entspricht, der auf dem Trommelmantel angeordnet ist, d. h. der Außendurchmesser des Triebstockrades ist (etwas) größer als der Außenumfang des Trommelmantels. Bevorzugt ist der Außendurchmesser des Triebstockrades gleich oder (etwas) kleiner als der Außendurchmesser des Laufringes, so dass ein sehr kompakter Aufbau entsteht.
-
In der einfachsten Ausführungsform weist die Antriebseinrichtung zusätzlich zu der Übertragungseinrichtung lediglich den Motor auf, wobei der Motor z. B. unmittelbar oder mittelbar das Triebstock-Gegenrad antreibt, welches wiederum auf das Triebstockrad arbeitet und damit den Trommelmantel in Rotation versetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Motor (z. B. ein Elektromotor) mit einem Getriebe verwendet bzw. ein zusätzliches Getriebe vorgesehen. Der Motor oder das (Motor-)Getriebe kann optional auf ein erstes Zahnrad (Ritzel) arbeiten, welches mit einem zweiten Zahnrad kämmt, welches wiederum auf derselben Welle angeordnet wird, wie das Triebstock-Gegenrad. Auch dazu wird beispielhaft auf die Figurenbeschreibung verwiesen.
-
Insgesamt wird ein Trommeltrockner mit einem optimierten Antriebssystem zur Verfügung gestellt, welches sich durch reduzierte Fertigungs- und/oder Wartungskosten und einen reduzierten Wartungsaufwand auszeichnet. Außerdem wird in der bevorzugten Ausführungsform ein sehr kompakter Aufbau realisiert, da Antrieb und Lagerung der Trommel baulich zusammengefasst werden.
-
Der Laufring ist bevorzugt aus (legiertem) Stahl, z. B. aus einem Chrom-Molybdän-Stahl hergestellt. Das Triebstockrad bzw. die Triebstöcke, welche das Triebstockrad bilden, kann aus dem gleichen Werkstoff oder einem Werkstoff mit ähnlichen Eigenschaften bestehen. Es wird ebenfalls ein (legierter) Stahl verwendet, z. B. ein Chrom-Molybdän-Stahl oder ein Mangan-ChromStahl. Stets kann es sich um einen gehärteten Stahl handeln. Für die Fertigung des Triebstock-Gegenrades ist es vorteilhaft, denselben Werkstoff zu verwenden, wie für Triebstöcke.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen
- 1 einen Trommeltrockner nach dem Stand der Technik,
- 2 einen erfindungsgemäßen Trommeltrockner in einer perspektivischen Seitenansicht,
- 3 den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach 2,
- 4 einen vereinfachten Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach 2.
-
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst anhand von 1 der Aufbau eines bekannten Trommeltrockners mit herkömmlicher Antriebseinrichtung erläutert. Der Trommeltrockner nach 1 weist - wie auch der erfindungsgemäße Trommeltrockner nach 2 - eine Trommel 1 auf, die einen zylindrischen Trommelmantel 2 aufweist, an dessen Außenumfang zwei entlang der Trommelachse beabstandete Laufringe 3 angeordnet sind. Außerdem ist eine Stützvorrichtung 4 auf einem Fundament 5 vorgesehen, auf der sich der Trommelmantel 2 rotierend abstützt. Eine solche Stützvorrichtung 4 weist zwei Paare von Stützrollen bzw. Laufrollen 6 auf, wobei ein solches Paar von Laufrollen 6 jeweils einen Laufring 3 zur drehbaren Lagerung abstützt. Diese Laufrollen 6 sind - sowohl beim Stand der Technik als auch bei der Erfindung - wichtige Stützelemente und sie tragen das Gewicht der rotierenden Trommel 1 und lagern die Laufringe 3. Jede einzelne Laufrolle 6 ist mit einer Achse drehbar gelagert. Außerdem erfolgt eine axiale Lagerung, die z. B. durch zusätzliche Druckrollen 7 realisiert werden kann. Einzelheiten dazu sind nicht dargestellt, da die Erfindung bezüglich der Ausgestaltung und Funktionsweise der Lagerung und Abstützung auf die aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen zurückgreifen kann.
-
Von besonderer Bedeutung ist erfindungsgemäß die modifizierte Antriebseinrichtung 8 und insbesondere die modifizierte Übertragungseinrichtung 9.
-
Die Antriebseinrichtung 8' ist beim Stand der Technik nach 1 ist als Kettenantrieb ausgebildet. Dazu ist auf dem Trommelmantel 2 ein Zahnkranz 10 montiert, der über einen elektromotorischen Antrieb 11' mit einer Kette 12 angetrieben ist. In 1 ist erkennbar, dass dazu ein separater Zahnkranz 10 mit großem Umfang, nämlich mit in etwa dem Umfang der Trommel 1 auf dem Trommelmantel 2 montiert ist, und zwar zusätzlich zu den beiden Laufringen 3 beabstandet von diesen.
-
Demgegenüber zeigen die 2 bis 4 eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der die Übertragungseinrichtung 9 als Triebstock-Einrichtung ausgebildet ist, welche zumindest ein an bzw. auf dem Umfang des Trommelmantels angeordnetes Triebstockrad 13 mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilten Triebstöcken 14 aufweist, wobei diese Triebstöcke im Ausführungsbeispiel als zylindrische Bolzen 14 ausgebildet sind, die über den Umfang des Triebstockrades 13 äquidistant verteilt sind. Außerdem weist die Übertragungseinrichtung ein Triebstock-Gegenrad 15 auf, das von einem Elektromotor 11 angetrieben wird und damit das Triebstockrad 13 und folglich die Trommel 1 in Rotation versetzt. Details sind insbesondere in 3 erkennbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Triebstockräder 13 unmittelbar an einem der Laufringe 3 angeordnet, d. h. die beiden Triebstockräder 13, die eine Vielzahl von Bolzen 14 aufweisen, werden mit einem der Laufringe 3 zu einer kompakten Baueinheit zusammengefasst. Auf ein separates Zahnrad an der Trommel 1 des Trommeltrockners wird erfindungsgemäß verzichtet. Angetrieben werden diese beiden Triebstockräder 13 von den beiden TriebstockGegenrädern 15, die wiederum mit einer der Laufrollen 6 zu einer kompakten Baueinheit zusammengefasst sind, denn die beiden Triebstock-Gegenräder 14 sind unmittelbar beidseitig an die Laufrolle 6 angeschlossen. Auf diese Weise besteht die insbesondere in 3 dargestellte, sehr kompakt aufgebaute Einheit, bei der Antrieb und Lagerung baulich und funktionell zusammengefasst sind. In 3 ist im Übrigen eine der Druckrollen 7 erkennbar, die für die Axiallagerung des Laufringes 3 und damit auch der Trommel 2 sorgt.
-
Von besonderer Bedeutung ist erfindungsgemäß der einfache, kostengünstige und wartungsarme Aufbau der Triebstockräder 13, die baulich kompakt mit dem Laufring 3 zusammengefasst sind, denn die einzelnen Triebstöcke 14 bzw. Bolzen 14 sind sehr einfach formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig unmittelbar an dem Laufring 3 befestigt, z. B. durch zylindrische Presspassung. Ein besonderer Vorteil eines solchen Triebstockrades 13 mit einer Vielzahl von Bolzen 14 ist, dass kein einheitliches Zahnrad mit großem Umfang und auch nicht mehrere Zahnradsegmente gefertigt und montiert werden müssen, sondern dass sich das Triebstockrad 13 sehr einfach aus einzelnen, einfach aufgebauten Bolzen 14 zusammensetzen lässt.
-
In 3 ist im Übrigen erkennbar, dass das gesamte Antriebssystem 8 mit sehr kompaktem Aufbau in den Bereich der Laufrolle 3 integriert werden kann. Das Antriebssystem 8 überträgt die Antriebskraft des Motors 11 auf die Trommel 1, und zwar im Ausführungsbeispiel in mehreren Stufen, z. B. in drei Stufen. Der Motor 11 ist im Ausführungsbeispiel mit einem Getriebe 16 als erste Stufe W1 ausgerüstet. Die Abtriebswelle dieses Getriebes 16 arbeitet auf eine Antriebswelle und damit auf ein erstes Zahnrad 17 bzw. Ritzel, welches als zweite Getriebestufe W2 mit einem zweiten Zahnrad 18 kämmt. Dieses zweite Zahnrad 18 ist auf der gleichen Welle angeordnet, wie die beiden Triebstock-Gegenräder 15, welche in der dritten Stufe W3 die Kraft auf das Triebstockrad 13 und damit auf die Trommel 1 übertragen. Dabei handelt es sich lediglich um ein Ausführungsbeispiel. Optional besteht die Möglichkeit, dass der Motor ohne Getriebe, d. h. ohne die Stufe W1 und/oder ohne die Zahnradstufe W2 auf das Triebstock-Gegenrad arbeitet. Im Übrigen besteht die Möglichkeit, für die Übertragungseinrichtung 9 zwischen Motor 11 und Triebstock-Gegenrad 15 alternativ oder zusätzlich zu dem Getriebe 16 eine Kupplung vorzusehen. Einzelheiten sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.
-
Der Trommelmantel 2 eines solchen Trommeltrockners weist in der Regel einen Durchmesser D1 von zumindest 3 m, vorzugsweise zumindest 5 m auf. Es kann sich um einen Trommelmantel 2 mit großem Durchmesser D1 von z. B. 6 bis 8 m handeln. Das Triebstockrad 13 ist auf dem Trommelmantel 2 befestigt, so dass der Innendurchmesser des Triebstockrades (etwa) dem Durchmesser D1 des Trommelmantels entspricht. Gleiches gilt für die beiden Laufringe 3. Der Außendurchmesser D2 des Triebstockrades 13 wird durch die über den Umfang verteilten Triebstöcke 14 und folglich Bolzen definiert, wobei dieser Außendurchmesser D2 des Triebstockrades 13 dem Außendurchmesser D3 des zugeordneten Laufringes 3 entspricht oder (etwas) kleiner ist als der Außendurchmesser D3 des Laufringes 3. Bevorzugt ist der Außendurchmesser D2 des Triebstockrades 13 größer als der Außendurchmesser D1 des Trommelmantels 2 und kleiner als der Außendurchmesser D3 des Laufringes 3. Der Außendurchmesser D4 der Triebstock-Gegenräder 15 ist um ein vorgegebenes Maß größer als der Außendurchmesser D5 der Laufrollen 6, so dass der Laufring 3 im Betrieb zwischen die Triebstock-Gegenräder 15 greift.
