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"Umlaufende und mit Rollen in einer Kreisbahn Ref-hrte Ofenteile"
Die Erfindung betrifft umlaufende und mit Rollen in einer Kreisbahn geführte Ofenteilen
An umlaufenden Ofenteilen, wie z.B. an den Ofentrommeln von geneigt liegenden Öfen
wie Drehrohröfen, bestehen erhebliche Schwierigkeiten, die umlaufende Ofentrommel
zu lagern, denn eine Lagerung auf in der Ofenmitte angeordneten Zapfen wUrde die
Ofenenden als Ein- und Austragenden weitgehend unzugänglich machen.
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In der Regel erfolgt die Lagerung solcher Ofentrommeln daher mit Rollen.
Dabei sind die Ofentrommeln in der geneigten Anordnung auf zwei Reihen von Rollen
gelagert, die in einem gegenüber dem Durchmesser der Ofentrommel wesentlich kleineren
Abstand voneinander angeordnet sind0 Diese Rollenanordnung hat jedoch den Nachteil,
daß die Ofentrommel z.B. beim Beschleunigen und Abbremsen unerwünschte Schaukelbewegungen
und Schwingungen ausführt, die je nach der Konstruktion des Ofens mehr oder weniger
die Gefahr in sich bergen, daß die Ofentrommel aus ihrer Lagerung rollt, Darüber
hinaus wirken sich die Schwingungen außerordentlich nachteilig auf die Ofentrommel
und deren Lagerung und Antrieb aus. Außerdem erschweren die Schwingungen den Anschluß
der
dem Ofen vor- und nachgeschalteten Einrichtungen.
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Um die Schwingungen der Ofentrommel zu verhindern, ist eine Vielzahl
von Vorschlägen gemacht worden, die zumeist darauf basieren, die Ofentrommel durch
eine Anzahl vorzugsweise gleichmäßig auf ihrem Umfang verteilter Rollen zwangsweise
zu führen. Allerdings muß dabei zusätzlich der Dehnung der Ofentrommel Rechnung
getragen werden. Insbesondere darf keine Drehachsenverlagerung eintreten. Dies geschieht
wie auch bei Öfen mit vertikaler Drehachse ähnlicher Lagerung durch eine federnde
Anordnung der Rollen.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß damit insbesondere die nachteiligen
Wirkungen auf den Antrieb und die Rollen nur zu einem kleinen Teil beseitigt werden
können.
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Ähnliche Verhältnisse liegen bei sogenannten Drehherdöfen vor. Drehherdöfen
sind in der Regel aufrecht stehende Durchlauföfen, vorzugsweise mit einer ortsfesten
ringförmigen Ofenhaube, die einen als Drehherd bezeichneten, ringförmigen Ofenboden
bzw. Ofenrost umschließt, der mit vertikaler Drehachse zumeist sowohl am inneren
als auch am äußeren Umfang auf Rollen läuft und durch seitliche, vorzugsweise am
Innenkreis des Drehherdes angreifende Führungsrollen geführt ist. Die seitlichen
Führungsrollen sind zum Ausgleich der auftretenden Wärmedehnungen federnd gelagert,
so daß der Drehherd ebenfalls mit den Rollen und Federn ein labiles System bildet,
das in nachteilige Taumelbewegungen geraten kann. Außerdem hat die federnde Lagerung
der Führungsrollen den Nachteil, daß der Drehherd bei exzentrischen Wärmedehnungen
oder außermittiger Schwerpunktlage des Behandlungsgutes in eine Exzenterbewegung
gerät, die leicht zu einer Beschädigung des Ofens führen kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, insbesondere Taumelbewegungen
und Drehachsenverlagerungen sowie Auswirkungen exzentrischer Wärme dehnungen an
umlaufenden Ofenkörpern zu verhindern.
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Dazu geht die Erfindung von dem Gedanken aus, alle den umlaufenden
Ofenteil führenden Rollen derart mit diesem zusammenwirken zu lassen, daß sie eine
Wärmedehnung des Ofens durch eine zwangsweise überall gleiche Abstandsänderung zu
dem Ofenteil ausgleichen, In vorteilhafter Weise wird dies nach der Erfindung dadurch
erreicht, daß die Rollen in doppelarmigen Hebeln gelagert sind, die ihrerseits auf
einem Kreisumfang innerhalb oder außerhalb des umlaufenden Ofenteils gelagert und
an ihrem freien Hebelarm miteinander verbunden sind. Die miteinander verbundenen
Hebel gewährleisten, daß der erfindungsgemäß gelagerte Ofenteil gegenüber solchen
in bekannter Weise mit federgelagerten Rollen geführten beispielsweise trotz exzentrischer
Schwerpunktlage des Behandlungsgutes oder exzentrischer Wärmedehnung und trotz der
beim Abbremsen und Beschleunigen auf ihn wirkenden Massenkräfte seine vorbestimmte
zentrische Lage im Ofen genau beibehält.
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Gleichzeitig werden die Belastungen des Antriebes und der Rollen auf
ein Minimum reduziert.
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Die erfindungsgemäße Rollenführung ist darüber hinaus überall anwendbar,
wo rotierende und sich im Durchmesser ändernde Gegenstände zentrisch zu führen sind.
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Vorzugsweise sind die Hebel als Kniehebel oder Winkelhebel ausgebildet
und über ein Gestänge od. dgl. miteinander verbunden. Die Hebel zeigen je nach Anordnung
der Führungsrollen am Innenkreis oder am Außenkreis des Ofenteils mit einem Arm
annähernd zentrisch zur Ofenmitte hin oder von
der Ofenmitte weg
und mit dem anderen Arm, der jeweils eine Rolle trägt, in Umfangsrichtung0 An dem
zur Ofenmitte zeigenden Arm sind die Hebel miteinander durch das Gestänge verbunden,
wobei zum Ausgleich des gekrummten Hebelarmweges zwischen jedem Hebel und dem Gestänge
als Zwischenglied eine Lasche od.dgl. vorgesehen ist. Dadurch bewegen sich die Rollen
bei einer Dehnung oder Kontraktion des umlaufenden Ofenteils im wesentlichen in
radialer Richtung, wahrend sich das die Hebel miteinander verbindende Gestänge in
Umfangsrichtung des Ofenteils bewegt. Gleichzeitig wird durch ein aus Kraftkolben
und/oder Federn bestehendes Federwerk, das dazu einerseits an einen Fixpunkt, z.B,
am Ofenfundament, und andererseits an das Gestänge angelenkt ist, gewährleistet,
daß die Führungsrollen mit der zugehörigen Führungsbahn in Berührung bleiben.
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In der Zeichnung sind schematisch ein herkömmlicher und ein erfindungsgemäßer
umlaufender, mit Rollen in einer Kreisbahn geführter Ofenherd dargestellt. Es zeigen:
Fig.1 einen Teilquerschnitt durch den Ofenraum eines ringförmigen Drehherdofens;
Fig. 2 einen in herkömmlicher Weise geführten, umlaufenden Ofenherd des Ofens nach
Fig. 1; Fig. 3 einen erfindungsgemäß geführten, umlaufenden Ofenherd des Ofens nach
Fig. 1; Fig. 4 die in Fig. 3 gestrichelt umrandete Einzelheit, in vergrößerter Darstellung.
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Nach Fig. 1 besteht ein Drehherdofen aus einer aufrecht stehenden,
ortsfesten Ofenhaube 10 und einem von der Ofenhaube 10 umschlossenen, ringförmigen,
umlaufenden Ofenherd 11, der im Betriebszustand das Behandlungsgut trägt, wobei
der
Ofenraum durch geeignete Dichtungen 12 gegen die Außenatmosphäre abgedichtet ist.
Der Ofenherd 11 läuft auf horizontal und fest angeordneten Rollen 13 um und wird
zugleich seitlich durch Führungsrollen 2 geführt. Wie die Rollen 13 sind auch die
Führungsrollen 2 gleichmäßig auf dem Umfang des Ofenherds 11 verteilt. Zusätzlich
sind die Führungsrollen 2 in herkömmlichen Öfen, wie in Fig. 2 dargestellt, noch
mittels Federn 3 nachgiebig an der Ofenhaube 10 gelagert. Diese Lagerung hat sowohl
bei unterschiedlichen Wärmedehnungen als auch bei einer Beschleunigung oder bei
einem Abbremsen des Ofenherdes 11 zur Folge, daß die mit Mg bezeichnete Mitte des
Ofenherdes 11 sich aus dessen mit bezeichneten Zentrum verlagert und das durch den
Ofenkörper 11 und die Federn 3 gebildete System zu exzentrischem bzw. außermittigem
Lauf gebracht wird. Dadurch entstehen zusätzliche Belastungen für alle an der Drehbewegung
des Ofenherdes 11 beteiligten Ofenteile, denen durch eine entsprechende Auslegung
dieser Teile begegnet werden muß.
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Nach Figo 3 sind die in diesem Fall mit 9 bezeichneten und mit einer
an dem Ofenherd 11 innenliegenden Führungsbahn 1 zusammenwirkenden Führungsrollen
an Winkelhebeln 4 gelagert. Die Winkelhebel 4 sind schwenkbeweglich gehalten und
weisen mit einem Arm zur Ofenmitte M hin und mit dem anderen Arm in Umfangsrichtung.
An dem zur Ofenmitte M weisenden Arm sind die Winkelhebel 4 durch ein Gestänge 5
miteinander verbunden, wobei jeweils zwischen den Winkelhebeln 4 und dem Gestänge
5 Laschen 14 als Zwischenglieder angeordnet sind, die bei einer Bewegung der Winkelhebel
4, wie in Figç 4 dargestellt, erlauben, daß sich der zugehörige Hebelarm der Winkelhebel
4 auf einer nach außen gekrümmten Bahn bewegt.
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Das Gestänge 5 ist seinerseits über ein aus Federn 6 und/
oder
wahlweise zusätzlich gesteuerten Kraftkolben 7 bestehendes Federwerk mit dem Fundament
verbunden. Die Federung 6 bzw. 7 spannt das Gestänge in bezug auf eine Bewegung
in Umfangsrichtung vor, d.h, in jedem Betriebszustand wird die Berührung der Fübrungsrollen
9 mit der Führungsbahn 1 sichergestellt.
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Im Betriebszustand, also auch beim Beschleunigen und Abbremsen des
Ofenherdes Ii, gewährleisten die Winkelhebel 4 mit dem Gestänge 5, daß das Zentrum
des Ofenherdes 11 nicht aus der Mitte M läuft, da alle Winkelhebel 4 infolge ihrer
Verbindung miteinander ihre Hebelstellung beibehalten bzw. bei Wärmedehnungen nur
gleiche Bewegungen ausführen können. Die nachteiligen Bewegungen wie bei der Rollenanordnung
nach Figo 2 können daher bei dem erfindungsgemäßen Ofen nicht eistehen.
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Anstelle des Gestänges 5 ist in einem weiteren, nicht dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung eine einstückige Tragkonstruktion od.dgl. vorgesehen.
Darüber hinaus können die Winkelhebel 4 auch an dem umlaufenden Ofenherd 11 gehalten
sein, und weiterhin kann sich die Fuhrungsbahn 1 auch außen an dem Ofenherd II oder
an der Ofenhaube 10 befinden. Des gleichen schließt die Erfindung ein, daß die Winkelhebel
4 mit einem Hebelarm in radialer Richtung nach außen weisen und das Gestänge 5 die
Winkelhebel 4 in geeigneter Weise umgibt.