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LA SOUDURE ELECTRIQUE AUTOGENE, PROGEDSS ARCOS, S.A.
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in Brüssel (Belgien) Beschreibung zu Patentanmeldung Drehs chmelzofen
mit Lichtbogen-Plasma-Heizung Die Erfindung betrifft einen Drehschmelzofen mit Lichtbogen-Plasma-Heizung,
welcher eine innere sich drehende Trommel, ein diese umgebendes Gehäuse sowie eine
Kühleinrichtung aufweist.
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Drehschmelzöfen dieser Art sind bekannt. Bei den bekannten Drehschmelzöfen
wird das zu schmelzende oder aufzubereitende Material von der Trommel aufgenommen.
Eine Erhitzung dieses Materials in der Trommel erfolgt durch einen Lichtbogen sowie
einen Plasmastrahl, der sich durch das Trommelinnere erstreckt und von Lichtbogen-Plasma-Brennern
erzeugt wird, die seitlich von den Trommelenden angeordnet sind. Durch die Kühleinrichtung
der Drehschmelzöfen erfolgt mittels einer Kühlflüssigkeit eine Kühlung der sich
drehenden Trommel. Nach dem Schmelzen und Aufbereiten des Materials in der Trommel
werden die Drehschmelzöfen um eine Querachse gekippt, wodurch ein Ausfluß des geschmolzenen
oder aufbereiteten Materials aus der Trommel ermöglicht wird.
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Bei den infrage stehenden Drehschmelzöfen ist es erforderlich, daß
bei deren Betrieb ein Austritt von Kühlflüssigkeit aus dem Raum zwischen dem Gehäuse
und der Trommel nach außen vermieden wird.
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Die französische Patentschrift 1 526 999 sowie die belgische Patentschrift
709 795 zeigen einen bekannten Drehschmelzofen der infrage stehenden Art. Bei diesem
Drehschmelzofen erfolgt innerhalb der Trommel mittels eines Lichtbogen-Plasma-Strahls
eine
Heizung auf Temperaturen oberhalb von 30000C. Zur Kühlung der
Trommel ist bei diesem Drehschmelzofen eine Kühleinrichtung vorgesehen, durch welche
die Trommel mittels einer Kühlflüssigkeit berieselt wird. Dabei umfaßt die Kühleinrichtung
auch Teile, welche eine Strömung der Kühlflüssigkeit längs kegelstumpfförmiger Flächen
gewährleisten, die sich an den Enden der Trommel befinden, wodurch auch eine Kühlung
der Trommelenden bewirkt wird.
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Um den Austritt von Kühlflüssigkeit aus dem Raum zwischen dem Gehäuse
und der Trommel nach außen zu verhindern, sind bei dem bekannten Drehschmelzofen
die Endplatten der Trommel, welche mit dem Gehäuse in Eingriff stehen, mit einer
winkelförmigen Profilierung versehen. Durch diese winkelförmige Profilierung der
Endplatten der Trommel wird erreicht, daß die Kühlflüssigkeit von den in gegenseitigem
Eingriff befindlichen Flächen der Trommel und des Gehäuses weggetrieben wird, und
zwar durch die Wirkung der Zentrifugalkraft, welche ihr durch die Drehung der Trommel
vermittelt wird.
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Es wurde jedoch festgestellt, daß dieser Effekt und damit eine zufriedenstellende
Abdichtung des bekannten Drehschmelzofens gegen den Austritt von Kühlflüssigkeit
nur dann erreicht wird, wenn die Drehgeschwindigkeiten der Trommel verhältnismäßig
hoch sind und bei etwa 250 bis 500 U/min liegen. Derartige Drehgeschwindigkeiten
der Trommel liegen aber nur dann vor, wenn der Drehschmelzofen im Normalbetrieb
arbeitet. Dagegen sind solche Geschwindigkeiten nicht vorhanden, wenn die Trommel
nach deren Beschickung mit Material an läuft und nach der Behandlung dieses Materials
abgebremst wird3 Ähnlich liegen die Verhältnisse bei dem bekannten Drehschmelzofen,
welchen die französische Patentschrift 69/36 565 zeigt. Bei diesem Ofen ist die
Trommel mit einem axialen Ausgußstutzen versehen.
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Durch diesen Ausgußstutzen kann ein Abstich des behandelten Materials
erfolgen, wenn sich die Trommel mit einer geringen Geschwindigkeit von etwa 50 bis
100 U/min dreht.
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Entsprechendes gilt für den bekannten Drehschmelzofen, der sich aus
der französischen Patentschrift 69/36 564 ergibt. Bei diesem Drehschmelzofen ist
eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung der Trommel durch eine axiale
Öffnung während einer Drehung derselben mit nicht zu hoher Geschwindigkeit vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschmelzofen der
eingangs genannten Art zu schaffen, welcher Mittel zur Erzielung einer Abdichtung
gegen den Austritt von Kühlflüssigkeit aus dem Raum zwischen dem Gehäuse und der
Trommel bei allen Betrietszuständen aufweist. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß
bei einem derartigen Drehschmelzofen an seinen beiden Enden je eine elastische biegsame
Dichtung zwischen der Trommel und dem Gehäuse vorgesehen ist. Durch diese Dichtungen
wird bei allen Betriebszuständen eine sichere Abdichtung gewährleistet.
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Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschmelzofens
ist vorgesehen, daß die Dichtungen an Ringflanschen angeordnet sind, welche sich
an den Trommelenden befinden und mit den Gehäuseenden in Eingriff stehen.
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Weiterhin kann bei dem neuen Drehschmelzofen erfindungsgemäß vorgesehen
sein, daß die Dichtungen von je einem Dichtungsring gebildet sind und daß die Dichtungsringe
in einer Ringnut der Ringflansche lagern sowie unter Bildung einer Dichtungslippe
von den Ringflanschen radial vorspringen.
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in der Zeichnung ist ein Drehschmelzofen gemäß der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Dabei zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung sowie im Längsschnitt
einen Endteil dieses Drehschmelzofens.
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Der in der Zeichnung dargestellte Drehschmelzofen besitzt ein äußeres
ortsfestes zylindrisches Gehäuse 10 sowie eine in diesem sowie koaxial zu demselben
angeordnete im wesentlichen ebenfalls zylindrische Trommel 11. Zur drehbaren Lagerung
der Trommel 11
innerhalb des Gehäuses 10 sind an jedem Ende des
Ofens ein mit dem Gehäuse 10 in Verbindung stehender Lagerring 12 sowie ein zwischen
diesem Lagerring 12 und einem Ringvorsprung 13 der Trommel 11 befindlicher Kugellagerring
14 vorgesehen.
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Die Trommel 11 hat an jedem ihrer Enden eine Endwandung 15, welche
sich an den Ringvorsprung 13 anschließt und etwa kegelstumpfförmige Ausbildung besitzt.
In ihrer Mitte weisen die Endwandungen 15 Je eine Öffnung 16 auf, welche für den
Durchtritt des Materials sowie des Plasma-Lichtbogen-Strahls dienen.
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Von dem inneren Rand der Endwandungen 15 der Trommel 11 aus erstreckt
sich nach außen hin Jeweils ein zu der Trommel 11 und dem Gehäuse 10 koaxiales Ringstück
17, dessen Innenfläche zylindrische Gestalt aufweist.Auf das äußere Ende jedes Ringstückes
17 folgt ein Ringflansch 18, welcher sich von dem Ringstück 17 in radialer Richtung
erstreckt, und zwar bis in den Bereich des Lagerrings 12. An dem äußeren Rand jedes
Ringflansches ist ein innerer radialer Vorsprung 19 vorgesehen.Aufgrund dessen weist
jeder Ringflansch 18 an seinem äußeren Rand stufenförmige Gestalt auf.
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Das Gehäuse 10 besitzt an jedem seiner Enden einen im wesentlichen
radial nach innen gerichteten Ringflansch 20 mit einem äußeren radialen Vorsprung
21. Die Ringflansche 20 des Gehäuses 10 befinden sich in der gleichen Radialebene
wie die Ringflansche 18 der Trommel 11 und Je ein Ringflansch 20 steht mit Je einem
Ringflansch 18 in Eingriff. Zu diesem Zwecke sind die einander zugekehrten Ränder
der Ringflansche 20 und 18 entsprechend gestaltet.
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In dem Vorsprung 19 jedes Ringflansches 18 der Trommel 11 ist eine
sich radial bis zu dessen Umfangsfläche 19a erstreckende Ringnut 22 vorgesehen.
In dieser Ringnut 22 lagert ein Dichtungsring 23 und ist dort mittels Befestigungsschrauben
24 gehalten. Die Ausbildung und Anordnung des Dichtungsringes 23 ist dabei derart,
daß er unter Bildung einer Dichtungslippe 25 gegenüber der Umfangsfläche l9a des
Vorsprungs 19 radial vorspringt.
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Mit der Dichtungslippe 25 liegen Dichtungsrin 23 federnd gegen die
Innenfläche 20a des zugehörigen Ringflansches 20 des Gehäuses 10 an. Dabei weist
die Dichtungslippe 25 eine leichte Abbiegung in Richtung der Ofenmitte auf.
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In dem Raum zwischen der Trommel 11 und dem Gehäuse 10 sind mit Abstand
von der äußeren Trommelwandung zwei sich parallel zu der Ofenachse erstreckende
Rohre 26 vorgesehen, welche zu der Kühlte in richtung des Ofens gehören. Diese Rohre
26 sind an den Lagerringen 12 gehalten und erstrecken sich etwa bis zu der äußeren
Seitenwandung 12a derselben. Derjenige Teil des Mantels der Rohre 26, welcher der
Trommel 11 zugekehrt ist, weist in Abständen Öffnungen 27 auf. An die äußeren Enden
der Rohre 26 schließt sich jeweils ein Verlängerungsrohr 28 an. Die Verlängerungsrohre
28 erstrecken sich dabei von den äußeren Enden der Rohre 26 etwa radial in Richtung
der Ofenachse in dem Ringraum, welcher sich an Jedem Ende des Ofens zwischen der
Endwandung 15, dem Ringstück 17 und dem Ringflansch 18 der Trommel 11, welche dort
vorgesehen sind, befindet.
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Bei dem Betrieb des Ofens, bei welchem innerhalb der Trommel 11 mittels
eines nicht dargestellten Plasma-Lichtbogen-Strahls Material 29 behandelt wird,
erfolgt eine Kühlung der Trommel 11 durch eine Kühlflüssigkeit, welche der Trommel
11 durch die Rohre 26 der Kühleinrichtung zugeführt wird. Ein Teil der Kühlflüssigkeit
tritt dabei durch die Öffnungen 27 aus den Rohren 26 aus und bewirkt eine Berieselung
des Umfangs der Trommel 11 mit Kühlflüssigkeit. Ein weiterer Teil der Kühlflüssigkeit
gelangt durch die Verlängerungsrohre 28 in die Ringräume, welche sich an jedem Trommelende
zwischen der Endwandung 15, dem Ringstück 17 und dem' Ringflansch 18 befinden, wodurch
auch eine Kühlung dieser Teile der Trommel 11 bewirkt wird. Aus den genannten Ringräumen
strömt die Kühlflüssigkeit dann längs der Lagerringe 12 der Vorsprünge 19 der Ringflansche
18 und der Gehäuseinnenwandung in den Raum zwischen dem Gehäuse 10 und der Trommel
11. Durch nicht dargestellte
Teile der Kühleinrichtung wird die
Kühlflüssigkeit, welche teils durch die Öffnungen 27 und teils durch die Verlängerungsrohre
28 aus den Rohren 26 ausgetreten ist, diesen nach Abkühlung später wieder zugeführt.
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Bei allen Betriebszuständen des Ofens, d.h. sowohl wenn dessen Trommel
11 stillsteht, als auch wenn diese mit geringer oder hoher Drehzahl umläuft, wird
durch die Dichtungsringe 22 eine zuverlässige Abdichtung gegen den Austritt von
Kühlflüssigkeit aus dem Raum zwischen dem Gehäuse 10 und der Trommel 11 nach außen
längs der Eingriffsstellen zwischen Gehäuse 10 und Trommel 11 verhindert.