DE1542053A1

DE1542053A1 - Drehbarer Behaelter fuer Reaktionsvorgaenge mit Waermeerzeugung

Info

Publication number: DE1542053A1
Application number: DE19661542053
Authority: DE
Inventors: Stafford Donald C; Chaberlin Robert S
Original assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Current assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Priority date: 1965-03-04
Filing date: 1966-01-19
Publication date: 1970-04-23
Also published as: GB1103927A; US3348834A; BE675284A; NL6600825A; AT283406B; NL7010721A

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD, Patentanwalt, KÖLN, Universitätsstraße 31

Anlage

zur Eingabe vom 11»1.19ÖÖ HN

Aktenzeichen

Named.Anm. CHICAGO BRIDGE & IRON COMPANY 901 West 22nd Street ,Oak Brook, Illinois

Drehbarer Behälter für"Reaktionsvorgänge mit wärmeerzeugung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf drehbare Behälter für exotherme Reaktionen (z. Be auf basische Sauerstoff·· Konverterbehälter) sowie auf deren Lagerungen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen normalerweise senkrecht angeordneten drehbaren Behälter, der leicht von seinen Drehlagerungen abnehmbar ist; ferner betrifft die Erfindung einen Behälter, dessen Drehlagerungen sich einer Behälterauslenkung aus der Drehachse infolge des Gewichtes des Behälters und seines Inhaltes anpassen Können.

Bei Behältern, die zur Durchführung von exothermen Reaktionen benutzt werden, muß das Behälterinnere häufig periodisch gewartet werden; zur Wartung müssen die im Behälter durchgeführten Reaktionen normalerweise unterbrochen werden. Wenn diese im Behälter durchgeführten Reaktionen während der wartung des Behälterinneren fort·· gesetzt werden müssen, muß ein Reservebehälter vorhanden sein.

Den hier behandelten Behältern sind normalerweise eine ganze Reihe weiterer Ausrüstungsteile zugeordnet, die unter anderem zur drehbaren Lagerung des Behälters und zum Antrieb des Behälters dienen, um den Behälter zwischen seiner aufrechten und seiner Kippstellung durch eine Folg· von Drehetellungen zu drehen· Diese Lagerunge«

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und Antriebseinrichtungen erfordern im allgemeinen wanrena aer Ausbesserung des Behälterinneren keine Wartung; es bedeutet jedoch einen Verlust und unnötige Verteuerung, wenn man diese Einrichtungen während der Ausbesserungsarbeiten am Behälterinneren ungenutzt läßt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Behälter und diesem zugeordnete Lagerungs- und Antriebseinrichtungen vorgesehen, wobei der Behälter leicht von seiner Lagerung zu trennen ist, um während der Zeit der Ausbesserung des Behälterinneren diesen Behälter leicht gegen einen Reservebehälter austauschen zu können» Dadurch kann die gleiche Lagerungs- und Antriebseinrichtung in Verbindung mit mehr als einem Behälter benutzt werden, so daß die Zeitspannen, in denen die Lagerungs- und Antriebseinrichtung ungenutzt sind, äußerst gering gehalten werden.

Jm die hier behandelten Behälter ist im allgemeinen ein Lagerzapfenring angeordnet, auf dem der Behälter drehbar montiert ist; der Lagerzapfenring ist im allgemeinen zwischen zwei Drehzapfen montiert, so daß der Lagerzapfenring um die Achse dieser Drehzapfen gedreht werden kann. Einer der Drehzapfen ist ein Antriebsdrehzapfen und bildet eine Verbindung zwischen einem Antriebsmotor und dem Ring» Der andere Drehzapfen kann ein freidrehbarer Zapfen sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Lagerzapfenring lösbar auf den Drehzapfen montiert, wobei der freilaufende Drehzapfen derart drehfest gelagert ist, daß der Ort des aus dem Gewicht des Behälters und seines Inhaltes herrührenden Biegemomentes nach innen in Riohtung auf den ügerzapfenring verschoben wird· Durch eine der··, artige Anordnung wird erreioht, daß der leerlaufende Drehzapfen weniger stark und fest sein muß, so daß eine erhebliohe Ersparnis

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erzielt wird, 3

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung betreffen Einrichtungen ^am inneren, dem Lagerzapfenring nahe liegenden Ende der Drehzapfen zum Ausgleich der sich aus dem Gewicht des Behälters und seines Inhaltes ergebenden Durchbiegung des Lagerzapfenringes, so daß diese Durchbiegung die Drehung des Ringes um die Achse der Drehzapfen nicht stört.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der beanspruchten und offenbarten Konstruktion anhand der folgenden Eirizelbeschreibung eines Ausführungsbeispieles, in der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fig· 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Behälters und seiner Lagerung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Sprengansicht der Ausführungsform gemäß Fig· I.

Fig· J5 zeig't eine perspektivische Darstellung des Behälters, der nach der Abnahme von seinen Lagerungen auf einem Behälterwagen ruht.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsforrn eines Behälters und seiner Lagerungen gemäiS der Erfindung·

Fig. 5 zeigt eine senkrechte Seitenansicht - teilweise im Schnitt und teilweise weggebrochen - des in Fig. k dargestellten Behälters und seiner Lagerungen.

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Fig. 6 zeigt in größerem Maßstab teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht die Lagerung des Behälters und seines Lagerzapfenringes auf einem Antriebsdrehzapfen.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Sprengansicht eines Teiles des Antriebsdrehzapfens und der ihm zugeordneten Elemente.

Fig. 8 zeigt in größerem Maßstab einen senkrechten Schnitt durch die in Fig. 7 dargestellten Teile nach ihrem Zusammenbau.

Fig. 9 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Lagerung eines La&erzapfenringes auf einem leerlaufenden Drehzapfen.

Fig. 10 zeigt eine Stirnansicht - teilweise im Schnitt der lösbaren Lagerung eines Lagerzapfenringes auf einem Drehzapfen.

Fig. 11 ist eine Seitenansicht eines Behälterwagens zur Bewegung des Behälters in oder außer Eingriff mit seinen Drehzapfen und

Fig. 12 ist ein Schnitt nach der Linie 12-12 in Fig. 11.

Es wird zunächst auf die Figuren 1 bis 5 Bezug genommen. Hier ist ein normalerweise senkrecht angeordneter Behälter 20 und ein Lagerzapfenring 21 dargestellt, der den Behälter 20 mit radialem Abstand umgibt. An der Außenseite des Behälters 20 sind obere und untere Montageansätze 24 bzw. 35 befestigt, die mit Mitteln auf dem Lagerzapfenring 21 zusammenarbeiten, um den Behälter 20 in allen Drehstellungen des Behälters auf dem Lagerzapfenring 21 zu tragen. Eine ins einzelne gehende Beschreibung der Befestigung eines Behälters "20 auf einem Lagerzapfenring 21 kann der USA-Patentanmeldung

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Serial Number 168,762 vom 25· Januar 1962 entnommen werden.

Aus den Figuren 4 und 3 ist zu erkennen, daß der Lagerzapfenring 21 drehbar auf zwei Lagerzapfen montiert ist, und zwar auf einem Antriebslagerzapfen 22 und einem leerlaufenden Lagerzapfen 23i der Lagerzapfenring dreht sich zusammen mit dem Behälter 20 um die Achse der Drehzapfen 22, 23· Der Antriebsdrehzapfen 22 ist drehbar auf einem Sattel 24 und einem Joch 26 montiert, während der leerlaufende Drehzapfen 23 hinsichtlich seiner Achse fest auf einem joch 27 und einem Sattel 25 montiert ist. Das Joch 26 und der sattel 24 sind auf einer Gründung J56 gelagert; das Joch und der Sattel 25 sind auf einer Gründung 37 gelagert, die zusammen mit der Gründung 36 eine Grube 72 umschließt, in die der Behälter 20 ragt.

Auf dem Antriebsdrehzapfen 22 ist ein Antriebszahnrad 28 montiert, das über zwei allgemein mit 29, 30 bezeichnete Antriebsverbindungen mit zwei Antriebsmotoren J5l, 32 verbunden ist. Die Motoren 3I, 52 die die Verbindungen 29* 30 und das Antriebszahnrad 28 antreiben, treiben den Antriebsdrahzapfen 22 an, der wiederum mit dem Lager«· zapfenring 21 in Eingriff steht, um diesen Lagerzapfenring und den Behälter 20 um die Achse der Drehzapfen zu drehen.

Um einen Teil des Behälters 20 herum ist ein Aschenschirm 38 angeordnet, der die oberen Montageansätze 3^ abdeckt» Die Konstruktion eines derartigen Behälters 20 und dessen Antriebseinrichtung ist im einzelnen in der USA-Patentanmeldung, Serial Number

178,043 vom 7. März 1962 beschrieben. \

Fig. 5 zeigt, dill beide Drehzapfen 22 und 23 ein erstes oder |nn#ree End« 50 # 51 haben« das nah· dem Behälter 20 angeordnet ist.

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Die beiden Drehzapfen weisen außerdem ein zweites Ende 48 (Figt 5) auf, das vom Behälter 20 abgelegen ist, sowie einen Mittelteil 47, der sich zwischen den beiden Enden der Drehzapfen erstreckt.

Der Lagerzapfenring 21 ( und infolgedessen auch der vom Lagerzapfenring 21 getragene Behälter 20) ist auf den ersten oder inneren Enden 50, 51 der Drehzapfen 22, 2j5 derart gelagert, daß der Lagerzapfenring und der Behälter durch eine waagerechte Bewegung quer zur Drehzapfenachse heruntergeschoben werden kann, wobei der Behälter in seiner normalen senkrechten Stellung verbleibt. Die Konstruktion dieser Lagerung des Lagerzapfenringes auf den Drehzapfen wird nun im einzelnen beschrieben»

Gemäß der Darstellung in den Figuren 1 bis 3 und 10 weist der Lagerzapfenring 21 zwei Ausnehmungen 40 auf, die am Lagerzapfenring einander diametral gegenüberliegen·

Jede der Ausnehmungen 40 hat ein geschlossenes inneres Ende 45 an der dem Behälter 20 zugekehrten Seite und ein äußeres offenes Ende 46 gegenüber dem geschlossenen Ende 45· Die Ausnehmungen 40 haben außerdem geschlossene obere und untere Seiten 41 und 42, eine geschlossene senkrechte Seite 43 und gegenüber dieser senkrechten Seite 45 eine Seitenöffnung 44· Die Seitenöffnungen 44 der Lagerzapf enringausnehmungen 40 sind zur gleichen Seite hin gerichtet und zwar in Fig· 4 betrachtet zum oberen Ende des Zeichnungsblattes hin·

Am ersten oder inneren Ende 50« 51 der Drehzapfen 22, 2j5 ist ein mit den Ausnehmungen 40 in Eingriff kommendes Teil in Form eines Kopf·« 52 (Fig· 2) angeordnet, das duroh die Seitenöffnung 44 in dl· Ausnehmung 40 einführbar ist. im Inneren der Ausnehmungen 40

sind neben der senkrechten wand 43 Keile 65* 63 angeordnet, die mit einem Teil des Kopfes 52 in Eingriff kommen können. Außerdem sind in den Ausnehmungen 40 nahe der Seitenöffnung 44 herausnehmbare " Keile 66₁ 67 angeordnet, die jeweils mit einem anderen Teil des Kopfes 52 in Eingriff kommen können und zumindest teilweise die Seitenöffnung 44 verschließen, so daß der Kopf 52 nicht aus der Ausnehmung 40 austreten kann· Der Kopf 52 und die mit dem Kopf in Eingriff stehenden Keile ü5 bis 63 in der ausnehmung 40 weisen miteinander in Eingriff stehende und zusammenwirkende Mittel auf, um den Lagerzapfenring um die Drehzapfenachse drehbar zu montieren, und diese Teile werden nun im einzelnen beschrieben«

Aus Fig. 10 ist zu ersehen, daß der Kopf 52 einen polygonalen Querschnitt hat und vier einander diametral gegenüberliegende Seitenpaare aufweist. Mindestens zwei dieser Seitenpaare haben eine obere und eine untere Seite. Im einzelnen weist der Kopf 52 ein erstes diametral einander gegenüberliegendes Seiten« oder Oberflächenpaar 55* 56 und ein zweites diametral einander gegenüberliegendes Seiten- oder Oberflächenpaar·5°" sowie eine obere Seite 59 und eine untere Seite 60 und senkrechte Seiten 55 und 54 auf.

Es wurde bereits erwähnt, daß in der Ausnehmung 4o neben der senkrechten Seite 43 zwei Keile angeordnet sind, und zwar ein oberer Keil 65, der mit der oberen Seite 55 des Kopfes 52 in Eingriff kommen kann, und ein unterer Keil öÖ, der mit der unteren Seite 5c3 des Kopfes 52 in Eingriff kommen kann. In der Ausnehmung 40 sind neben der offenen Seite 44 zwei Keile angeordnet, und zwar ein oberer Keil 67* der mittels einer Schraube 63 lösbar an der oberen Seite 41 der Ausnehmung 4o befestigt und mit der oberen Seite 57 des Kopfes 52 in Eingriff bringbar ist, sowie ein unterer Keil 66, der mit einer schraube 62 auf der unteren Seite 42 der

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Ausnehmung 4o lösbar befestigt und mit der unteren Seite 56 des Kopfes 52 in Eingriff bringbar ist.

Die Seiten 55, 56, 57, pd des Kopfes 52 haben die gleiche Neigung wie die entsprechenden Keile 65, 66, 67» 63, mit denen sie in Eingriff kommen. Die beiden oberen Keile 65, 67 haben - in entgegengesetzter Richtung - die gleiche Neigung. Das heiiSt die Abwärtsneigung des Keiles 65 in Fig. 10 nach links 1st genau so groj'3 wie die Abwärtsneigung des Keiles 67 in Figt 10 nach rechts. Die Keile 65 und 67 haben bei einer typischen Ausführungsform eine Neigung von 45° gegenüber der Oberseite 41 der Ausnehmung 40.

Der Keil SB hat gegenüber der unteren Seite 42 eine steL gung, die nicht größer ist als das Gefälle der oberen Keile 65, 67· Die Steigung des Keiles 6b kann z.B. 30 betragen. Die Steigung des Keiles 66 gegenüber der unteren Seite 42 kann der Steigung des Keiles oo gleich sein.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Keil 65 auf einer Kolbenstange 64 entsprechend der Betätigung eines Arbeitszylinders 61 in waagerechter Richtung auf die offene Seite 44 der Ausnehmung 40 hin und zurück beweglich.

Es soll nun im einzelnen beschrieben werden, wie die Ausnehmung 4o vom Kopf 52 entfernt wird. Im Rahmen dieser Beschreibung wird nur von einer Ausnehmung auf einer Seite des Lagerzapferiringes die Rede sein, wobei es jedoch selbstverständlich ist, dai3 die gleichen Vorgänge für die Ausnehmung auf der anderen Seite des Lagerzapfenringes zutreffan.

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Der Arbeitszylinder 61 wird derart beaufschlagt, daß der Keil 65 vom Kopf 52 wegbewegt wird, das heißt, daß dieser Keil in Pig. IO nach links bewegt wird. Wenn dies geschieht, gleitet infolge des Gewichtes des Behälters 20 und des Lagerzapfenringes 21 dieser Behälter und der Lagerzapfenring zusammen mit dem am Lagerzapfenring befestigten oberen Keil 67 gegenüber der Seite 57 des Kopfes 52 nach rechts und unten· Infolge dieser Gleitbewegung bleibt der bewegliche Keil 65 dauernd in Berührung mit der Seite 55 des Kopfes 52· Diese Bewegung bewirkt, daß sich ein Spalt zwischen der Seite 56 des Kopfes 52 und dem unteren Keil 66 bildet, so daß das Gewicht des Behälters und des Lagerzapfenringes vom Keil 66 weggenommen wird. Es ist dann ohne weiteres möglich, den Keil 66 aus der Ausnehmung 40 herauszunehmen, indem man die Schraube 62 entfernt und den Keil 66 durch die offene Seite 44 der Ausnehmung 40 (in Pig· 10 nach rechts) herausschiebt»

Als nächstes wird die Schraube 63 herausgeschraubt, die den oberen Keil 67 an der oberen Seite 41 festhält, so daß der Keil 67 durch die offene Seite 44 (in Fig· 10 nach rechts) herausgeschoben werden kann. Zum Herausziehen des Keiles 67 kann es erforderlich sein, daß der Behälter und der Lagerzapfenring durch im folgenden noch zu beschreibende» Mittel angehoben wird, um den Eingriff des Keiles 67 mit der Seite 57 des Kopfes 52 und der Oberseite 41 der Ausnehmung 40 zu lockern.

Nachdem die Keile 66 und 67 aus der Ausnehmung 40 herausgenommen worden sind, kann die Ausnehmung 40 ohne weiteres außer Eingriff mit dem Kopf 52 gebracht werden. Hierzu ist es nur erforderlich, die Ausnehmung 40 gegenüber dem Kopf 52 in Fig· 10 nach links zu bewegen. Da die offenen Seiten 44 der Ausnehmungen 40 des Lagerzapf enringes 21 beide auf der gleichen Seite liegen, werden durch

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eine Bewegung des Behälters und des LagerzapfenrInges in waagerechter Richtung nach links in Fig. 10 beide Lagerzapf enringausnehmungen 40 gleichzeitig von den Köpfen 52 wegbewegt.

Um die Köpfe 52 wieder in die Ausnehmungen 40 einzusetzen, muß der oben im Zusammenhang mit der Wegbewegung der Ausnehmungen von den Köpfen beschriebene Vorgang nur umgekehrt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist der untere Keil 68 als gesondertes, von den Seiten 4^, 42 der Lagerzapfenringausnehmung 4o getrennt ausgeführtes Element dargestellt. Bei anderen Ausführungsformen kann der Keil 68 einstückig mit den Seiten 43* 42 der Ausnehmung 40 ausgebildet sein oder der Keil 68 kann so wie der obere Keil 65 beweglich montiert sein.

Zur Bewegung der Lagerzapfenringausnehmung 40 waagerecht zum Kopf 52 montiert man gemäß der Darstellung in Fig. 3 den Behälter zweckmäßig auf einem Wagen JO, der auf Schienen ¹Jl beweglich ist, welche auf dem Boden der Grube 72 angeordnet sind, in die der Behälter 20 hineinragt.

Aus der obigen 8efc Beschreibung ist zu ersehen, daß die polygonalen Köpfe 52 derart mit den Keilen in den Lagerzapfenringausnehmungen 4o in Eingriff stehen, daß die Köpfe mit dem Lagerzapfenring und der Lagerzapfenring mit diesen Köpfen drehbar ist. Im Inneren des Kopfes 52 des Antriebsdrehzapfens 22 sind Vorrichtungen angeordnet, um diesen Kopf mit dem Antriebszapfen zu drehen, im Inneren dee Kopfes 52 des leerlaufenden Drehzapf ens 23 sind Vorrichtungen angeordnet, durch die dieser Kopf

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^lj2 drehbar auf dem leerlaufenden Drehzapfen 23 gelagert ist«

Das Gewicht des Behälters und seines Inhaltes bewirkt eine Senkung oder Durchbiegung des Behälters 20 und des Lagerzapfenringes 21 gegenüber der Achse aer Drehzapfen 22, 2j5; aie im Inneren der Köpfe 52 angeordneten Konstruktionsteile zur Befestigung dieser Köpfe auf den entsprechenden Drehzapfen 22* 2J weisen sowohl Konstruktiousteile auf, uie zum Ausgleich dieser Durchbiegung oder Durchsenkung dienen, als auch Konstruktionsmittel zum Antrieb oder zur drehbaren Lagerung des Lagerzapfenringes.

Die Durchbiegung oder Senkung des Behälters und des Lagerzapfenringes ändert sich mit der dem Behälter 20 vorhandenen Last und die Konstruktion im inneren der Köpfe sorgt für einen Ausgleich dieser unterschiedlichen Durchbiegungen oder Senkungen. Die einzelnen Teile im Inneren der Köpfe werden nun im einzelnen beschrieben, wobei zunächst die dem Antriebsdrehzapfen 22 zügeordneten Konstruktionsteile beschrieben werden.

Gemäß aer Darstellung in den Figuren ο bis 8 ist am ersten oder inneren Ende t>0 des Antriebsdrehzapfens 22 ein kugeliges Teil 75 angeordnet und mittig um dieses kugelige Teil 75 erstreckt sich ein erster oder außenverzahnter Zahnring 76, der einstückig mit dem kugeligen Teil 75 ausgebildet oder mit diesem beweglich ist. Mit dem außenverzahnten Zahnring 76 steht ein zweiter, innenverzahnter Zahnring 79 in Eingriff, der diesen ersten Zahnring 76 umgibt. Dieser zweite, innenverzahnte Zahnring 79 liegt in inneren Ausnehmungen 84, o^lj zweier Hälften 82, Bj des Kopfes 52. Jede*» der Hälften 82, 83 des Kopf es -j2 hat eine innere gekrümmte oder kugelige Fläche üb bzw· ö7» die eine Hülse für das kugelige Teil 75 bilden. SAD₀RfQ₁₁U.,

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Aus Pig. 8 ist zu ersehen, daß der erste, außenverzahnte Zahnring Jo Zähne 77 und zwischen den Zähnen Zwischenräume Yo hat, wobei die Zähne 77 und die Zwischenräume ¹Jo in Richtung der Drehzapfenachse konvexe Oberflächen haben, mit denen sie mit dem zweiten Zahnring 79 in Eingriff stehen. Der zweite, innenverzahnte Zahnring 79 weist Zähne 8o und zwischen den zähnen Zwischenräume dl auf, wobei die Zähne 3o und die Zwischenräume dl des zweiten Zahnringes 79 konkave, in Richtung der Drehzapfenachse gekrümmte Oberflächen zum Eingriff mit dem ersten Zahnring haben.

In Fig. 6 ist dargestellt, daß je nach dem Gewicht des Behälters 20 und seines Inhaltes der Behälter und der Lagerzapfenring 21 eine unterschiedlich große Durchbiegung oder Senkung erfährt, wobei sich diese Durchbiegung oder Senkung bei Änderungen dieses Gewichtes än^rievt* Unterschiedliche Durchbiegungen oder Senkungen des Lagerzapfenringes öind einerseits durch die ausgezogenen und andererseits durch die strichpunktierten Linien in Fig· 6 dargestellt, Die strichpunktierten Linien stellen im Vergleich zu den ausgezogenen Linien in Fig« 6 eine größere Durchbiegung oder Senkung dar. Bei einer größeren Durchbiegung oder Senkung des Lagerzapfenringes 21 muß sich die durch die Innenflächen 86, ö7 der Kopfhälften ü2, o> gebildete Hülse entgegen der Uhrzeigerdrehrichtung und geringfügig nach links gegenüber der Eingriffsfläche des kugeligen Teiles 75 (Fig. 8) verschieben; die Zähne 8o und die Zwischenräume 81 des zweiten Zahnringes 79 müssen sich gegenüber den Zwischenräumen 78 und den Zähnen 77 des ersten Zahnringes 76 in BIg. 8 entgegen der Uhrzeigerdrehrichtung und geringfügig nach links verschieben«

Infolge der Anordnung des kugeligen Teiles und der Hülse sowie der Ausbildung der Zähne und der Zwischenräume der beiden Zahnringe

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7β und 79 rait gekrümmten Oberflächen gemäß der Darstellung in den Figuren 6 bis 13 wird eine Durchbiegung oder Senkung des Lagerzapfenringes ausgeglichen durch eine Bewegung der Kopfhälften 82, 83 und des zweiten Zahnringes 79 gegenüber dem kugeligen Teil 75 und dem ersten Zahnring "J6, die beide auf dem Drehzapfen 22 befestigt sind» Gleichzeitig wird durch den Eingriff zwischen dem ersten Zahnring J6 und dem zweiten Zahnring 79 bewirkt, daß sich der Lagerzapfenring und der Behälter zusammen mit dem Antriebsdrehzapfen 22 dreht.

Es wurde bereits erwähnt, daß der leerlaufende Drehzapfen 2j5 drehfest befestigt ist; außerdem ist der Kopf 52 auf dem leerlaufenden Drehzapfen 23 drehbar montiert, so daß sich dieser Kopf 52 gegenüber dem Drehzapfen 23 drehen kann. Aus Fig. 9 ist zu ersehen, daß am ersten oder inneren Ende 51 des Drehzapfens 23 ein allgemein mit 90 bezeichnetes sphärisches Walzenlager angeordnet ist. Da der Drehzapfen 23 starr befestigt ist und sich nicht mit dem Lagerzapfenring 21 dreht, befindet sich das Biegemornent des Drehzapfens 23 am ersten oder inneren Ende 51 dieses Zapfens innerhalb der Ausnehmung 40 und nicht etwa irgendwo in Fig. 9 links vom Ende 51· Dadurch wird das auf den Drehzapfen 23 wirkende Biegemornent verringert und infolgedessen braucht der Drehzapfen auch nicht so fest und nicht so dick zu sein.

Das sphärische Walzenlager 90 weist einen inneren Laufring 91 auf, der fest auf dein Drehzapfen 23 montiert ist und eine konvexe Außenfläche hat. Das Lager 90 weist außerdem einen mit einer konkaven Innenfläche versehenen äußeren Laufring 92 sowie mehrere Walzen 93 auf, die zwischen dem inneren Laufring 9I und dem äuße-« ren Laufring 92 angeordnet sind· Die Krümmung des inneren Lauf-

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■ ringes 91 und des äußeren Laufringes 92 verläuft in Richtung der Achse des Drehzapfens 23« Um den äußeren Laufring 92 herum ist ein kugeliger Eisenring 94 angeordnet, der mit dem äußeren Laufring 92 in Eingriff steht und gemäß der Darstellung in Fig. 9 breiter als dieser äußere Laufring 92 ist. Am inneren Ende 51 des Drehzapfens 23 ist eine Stirnplatte 95 befestigt. Der Ring 94 sitzt innerhalb des Kopfes 52 und 1st mit diesem drehbar. Außerdem ist der äußere Laufring 92 mit dem kugeligen Eisenring 94 und dem Kopf 52 drehbar, wobei diese Teile sich mit dem Lagerzapfenring 21 drehen.

Der kugelige Eisenring 9^ ist gegenüber dem äußeren Laufring 92 in Richtung der Achse des Drehzapfens 23 verschieblichj der Abstand zwischen der Stirnplatte 95 auf dem ersten Ende 51 des Drehzapfens 23 und dem inneren Ende 45 der Lagerzapfenringausnehmung 40 ist groß genug, um eine Wärmedehnung des Lagerzapfenringes in radialer Richtung aufzunehmen. Wenn der Lagerzapfenring sich in radialer Richtung dehnt, bewegen sich der Lagerzapfenring 21, der Kopf 52 und der kugelige Eisenring 9^ in. Fig. 9 nach links. Da der Drehzapfen 23 hinsichtlich des Lagerzapfenringes 21 ortsfest und unbeweglich befestigt ist, bleiben der Drehzapfen 23 und das auf diesem befestigte sphärische Walzenlager 90 unbewegt. Die radiale Dehnung des Lagerzapfenringes wird durch eine Gleitbewegung des kugeligen Eisenringes 9^ auf dem äußeren Laufring 92 des Lagers 90 sowie durch den Raum zwischen der Stirnplatte 95 auf dem Drehzapfen 23 und dem inneren Ende 45 der Ausnehmung 40 aufgenommen.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausi'Uhrungsform weist der Kftpf 52 mehrere Ohren oder Ansätze 99 auf, die vom Kopf nach innen ragen, und an diesen Ohren 99 ist eine innere Kopfstirnplatue 96 mit Schrauben 101 befestigt. Bei der in Fig* 9 dargestellten Au-führungs·

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form bildet die innere stirnplatte 96 praktisch das innere Ende der Ausnehmung 4o, so daß ein Zwischenraum zwischen der stirnplatte 9i^ auf dem Drehzapfen 2J und dem inneren Ende der Ausnehmung " 40 verbleibt. In Fig. 9 dient also der Raum zwisehen den Stirnplatten 93 und 96 zum Ausgleich einer radialen Dehnung des Lagerzapfenringes 21. An dem der innerer, Stirnplatte 96 gegenüfoer*· 1lebenden Ende des Kopfes ^2 ist eine Hingplatte 97 ^it Schrauben 100 am Kopf befestigt; zwischen der Ringplatte 97 und dem Drehzapfen 23 ist eine Dichtung 9'ö angeordnet.

Durch die Anordnung des in Pig. 9 dargestellten sphärischen wäizenlagers in Verbindung mit den übrigen in Fi£* 9 dargestellten Konstruktion-steilen wird eine Durchbiegung oder Senkung des Lagerzapf enr-inges infolge des Gewichtes des Behälters und seines Inhaltes ausgeglichen, während gleichseitig dsv ^T..a;v?-":-:^i--Aerrcii".o drehbar auf dem Drehzapfen 2J montiert ist»

Die Figuren 11 und 12 zeigen eine Ausführungsforrr. eir-es Ber':lt,erwagerib» rait dem man den Behälter aus seiner Lagerung auf -den l^rel zapf er:. 22, 23 herausbewegen kann. Der Wagen weist ein vorderes Fahrgestell 110 auf, das eine vordere Plattform 111 trägt; auf dieser wiederum sind mehrere Arbeitszylinder 112 montiert, die das vordere Ende einer Brücke II3 tragen; das hintere Ende dieser Brücke 11;J ist schwenkbar um die .achse eines Schwenkzapfen^ 114 montiert, der auf dem hinteren !Fahrgestell II5 befestigt ist. Unter der Oberseite der Brücke Ilj5 ist eine Einrichtung angeordnet, die einen Motor llö sowie eine allgemein mit 119 bezeichnete Verbindung zum Drehen eines Drehgestelles 116 aufweist, auf dem mehrere vom Behälter 20 nach unten ragende Ständer oder Füße 120 ruhen. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform dee Viagens ist eine andere art von Drehgestell 12ö vorgesehen, die im Vergleich zur

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Höhe des Drehgestelles 116 in Fig. 11 verhältnismäßig niedrig ist.

Wenn zum Herausnehmen oder Einsetzen der Keile in die Lagerzapf enringausnehmung 4o der Behälter 20 angehoben oder abgesenkt werden soll, werden die Arbeitszylinder 112 entsprechend beaufschlagt, so daß die Brücke H^ um ihre Schwenkachse 114 verschwenkt wird, wodurch das Drehgestell 116, die Behälterfüße 120 und der Behälter 20 angehoben oder abgesenkt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 bestehen die Füße oder Ständer 120 aus I-Walzstahlprofilen· Bei der Ausführungsform gemäß Fig· 3 bestehen die Füße oder Ständer IjJO aus Rohren.

Das vordere Fahrgestell 110 des Wagens 70 weist Räder IjJl auf, die auf Schienen 71 abrollen; das hintere Fahrgestell 115 des Wagens ¹JO weist Räder 1^2 auf, die desgleichen auf den Schienen 71 rollen. Über der Brücke 113 ist nahe dem vorderen Ende derselben ein Hubansatz 1^3 angeordnet, an dem die Haken einer oberhalb des Behälters angeordneten Hubvorrichtung angreifen können.

Die obige Einzelbeschreibung dient nur zur Erläuterung und zum Verständnis der Erfindung und soll die Erfindung nicht abgrenzen; für den Fachmann liegen zahlreiche Abwandlungen des dargestellten Ausführungsbeispieles auf der Hand.

Patentansprüche; ■* "*~ ~~*"'

BAD 0FU6INAL

009817/1S41

Claims

Dr. ing. E. BERKENFELD, Patentanwalt, KÖLN, Universitätsstraße

Anlag·

zur Eingabe vom 11,1.1966 HN

Aktenzeichen

Named.Anm. CHICAGO BRIDGE & IRON COMPANY

901 West 22nd Street Oak Brook, Illinois

Patentansprüche

( l.J Behälter für exotherme Reaktionsvorgänge, der mittels einer Lagerkonstruktion auf zwei waagerecht auf einer gemeinsamen Achse angeordneten und auf einem Untergestell abgestützten Drehzapfen drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkonstruktion (21) Rastvorrichtungen (4o) aufweist, die durch eine waagerechte Verschiebung des Behälters (20) mit der Lagerkonstruktion (21) quer zur Achse der Drehzapfen (22, 2J) in und außer Eingriff mit den dem Behälter (20) zugekehrten Enden (50, 51) der Drehzapfen (22, 25) bringbar sind, während der Behälter (20) sich in seiner senkrechten Normalstellung befindet.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkonstruktion ein um den Behälter (20) mit radialem Abstand angeordneter Lagerzapfenring (21) ist und daß auf dem Behälter (20) und dem Lagerzapfenring (21) Befestigungsvorrichtungen (34-> 35) zur Befestigung des Behälters (20) am Lagerzapfenring (21) vorgesehen sind»
3· Behälter naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Drehzapfen (22) mit einem Drehantrieb (28, 29, 31) versehen ißt, daß das innere Ende (50) dieses Drehzapfens (22) in drehfesten Eingriff mit der Rastvorrichtung (40) des Lagerzapfenringes (21)

bringbar ist, daß der andere Drehzapfen (23) drehfest auf dem Unter-· gtßtell (37) befestigt igt und daß zwieohen dem inneren Ende (51)

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dieses zweiten Drehzapfens (2^) und der Rastvorrichtung (4o) des Lagerzapfenringes (21) ein Wälzlager (90) angeordnet ist.
4. Behälter nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzapfen (22, 2j5) an ihren inneren Enden (50, 51) je einen Kopf (52) aufweisen, der in die Rastvorrichtungen (4o) des Lagerzapfenringes (21) eingreift, daß die Drehzapfen (22, 23) mittels eines Sattellagers (24, 25) nahe dem inneren Zapfenende (50, 51) und mittels eines Jochlagers (48) im axialen Abstand vom Sattellager auf dem Untergestell (36, 3J) gelagert sind und daß der Kopf (52) der Drehzapfen (22, 25) Einrichtungen zur Anpassung an eine Durchbiegung oder Senkung des Lagerzapfenringes

(21) des Behälters (20) gegenüber der Drehzapfenachse infolge des Gewichtes des Behälters (20) und seines Inhaltes aufweist.
5· Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß arn inneren Ende (50) des Antriebsdrehzapfens

(22) ein mit dem Drehzapfen (22) drehfestes kugeliges Teil (75) und eine sich mit dem Lagerzapfenring (21) drehende, das kugelige Teil aufnehmende Hülse (86, 87) ausgebildet ist und daß auf dem kugeligen Teil (75) ein erster, außenverzahnter Zahnring (76) und in der Hülse (86, 87) ein zweiter, innenverzahnter, mit dem ersten Zahnring (76) in Eingriff stehender Zahnring (79) angeordnet ist.
6. Behälter nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (77) und die Zahnzwischenräurae (78) des ersten Zahnringes (76) konvexe, in Richtung der Drehzapfenaohse gekrümmte Oberflächen haben, während die Zähne (80) und die Zahnzwischenräume (81) des zweiten Zahnringes (79) konkave, in Richtung der iafeit Drehzapfenachse gekrümmte Oberflächen haben·.

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7. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Untergestell (27) drehfeste Drehzapfen (23) an seinem inneren Ende (51) ein sphärisches Walzen-" lager (90) mit einem am Drehzapfen (23) befestigten inneren Laufring (91) und einem sich mit dem Lagerzapfenring (21) drehenden äußeren Laufring (92) aufweist, wobei zwischen den Laufringen (9I, 92) die Walzen (93) angeordnet sind und der Innere Laufring (9I) eine konvexe und der äußere Laufring (92) eine konkave in Richtung der Drehzapfenachse gekrümmte Oberfläche hat.
8· Behälter nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenseite des äußeren Laufringes (92) und dem Lagerzapfenring (21) ein kugeliger Eisenring (94) gegenüber dem äußeren Laufring (92) axial verschieblich und bewegungsfest mit dem Lagerzapfenring (21) angeordnet ist und daß ein Ausgleichshohlraum zwischen dem inneren Ende (51) des fjesten Drehzapfens (23) und dem Lagerzapfenring (21) vorhanden ist, um radiale Dehnungen des Lagerzapfenringes (21) gegenüber dem festen Drehzapfen (23) zu ermöglichen·
9. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtungen im Lagerzapfenring (21) aus zwei diametral einander gegenüberliegenden Ausnehmungen (4o) bestehen, die zur Außenseite und nach einer Seite (44) hin offen sind, wobei die offenen Seiten (44) beider Ausnehmungen (4o) zur gleichen Seite hin liegen und groß genug zum Durchtritt der an den Inneren Enden (50, 51) der Drehzapfen (22, 23) befestigten Köpfe (52) sind, und daß In den Ausnehmungen (4o) erste, an der geschlossenen Ausnehmungsseite (43) angeordnete Klemmstücke (65, 68) und zweite, an der offenen Ausnehraungsseite (44) angeordnete, heraus·

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nehmbare Klemmstücke (66, 67) zum Festspannen der K"opfe""(5£)~der Drehzapfen (22, 23) angeordnet sind, wobei letztere Klemmstücke (66, 67) zum Verschluß der offenen Ausnehmungsseite (44) dienen·
10« Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (52) der Drehzapfen (22, 23) vieleckige Gestalt haben, wobei mindestens zwei aus einer oberen und einer unteren Seite bestehende Seitenpaare (55* 58j 56, 57) vorgesehen sind, daß die Klernmstücke (65, 66, 67, 68) mit diesen Seitenpaaren (55* 56, 57* 53) in Eingriff bringbare Keile sind, deren Keilflächenneigungen den Neigungen der entsprechenden Drehzapfenkopfseiten gleich.sind, daß die Neigungen der oberen Keile (65, 67) untereinander entgegengesetzt gleich sind, daß die Neigungen des inneren unteren Keiles (68) geringer als die Neigung des inneren oberen Keiles (65) ist und daß der obere innere Keil (65) In waagerechter Richtung parallel zir Ausnehmungsrückseite (45) verschieblich ist.
11. Behälter nach Anspruch (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungen der unteren Keile (66) 68) untereinander entgegengesetzt gleich und geringer sind als die Neigungen der oberen Keile (65, 67).
12. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die um die Drehzapfenachse drehbaren und mit den Drehzapfen (22, 22) in Berührung befindlichen Konstruktionsteile in der Ausnehmung (4o) angeordnet sind«

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