DE2420122A1 - Drehrohrofen - Google Patents

Description

• Drehrohrofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehrohrofen für die Wärmebehandlung von Gut, der im Bereich seines-Gutauslaufendes eine Anzahl von Satellitenkühlrohren aufweist, deren Einlaufenden durch gleichmäßig über den Außenumfang des Drehrohrmantels verteilte Einlaufstutzen mit dem Inneren des Drehrohrofens verbunden und die auf der Außenseite des Drehrohrmantels mittels Los lager abgestützt sind, die eine Beweglichkeit der Kühlrohre in axialer Richtung gestatten.
• Bei bekannten Drehrohrofenausführungen mit Satellitenkühlrohren (z.B. DT-OS 2 104 115) der oben erwähnten Art werden die Satellitenkühlrohre außer von Festlagern im Bereich ihrer Einlaufstutzen von Los lagern auf dem Drehrohrmantel abgestützt, deren Lage zur Länge der Kühlrohre im wesentlichen lediglich im Hinblick auf eine günstige Gewichtsverteilung gewählt wird.
• Bei den bekannten Drehrohrofenausführungen treten während des Betriebes Jedoch verschiedene Probleme auf, die bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst werden konnten: An dem die Satellitenkühlrohre tragenden Drehrohrmantel treten zweierlei Verformungen auf, und zwar ergeben sich einerseits Durchbiegungen auf der Drehrohrlänge und andererseits Verformungen des Drehrohrquerschnittes, d.h. der an sich kreisförmige Querschnitt des Drehrohres wird oval. Zusätzlich zu diesen Drehrohrverformungen treten Verformungen der Satellitenkühlrohre selbst auf, was weitgehend auf Wärmedehnungen zurückzuführen ist.
• Diese geschilderten Verformungen während des Betriebes eines Drehrohrofens führen immer wieder zu Schwierigkeiten bei der Abstützung der Satellitenkühlrohre mittels der Loslager.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drehrohrofen mit Satellitenkhlrohren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Schwierigkeiten bei der Anbringung von Los lagern für die Satellitenkühlrohre weitgehend beseitigt sind.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Los lager für die Satellitenkühlrohre einerseits im unmittelbaren Bereich eines Laufringes am Drehrohrmantel und andererseits an einer Stelle am Auslaufende der Kühlrohre angebracht sind, an der das Gut die Kühlrohre bereits verlassen hat.
• Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, daß im unmittelbaren Bereich eines Laufringes sowohl die Durchbiegung als auch die Querschnittsverformung des Drehrohres am geringsten sind. Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Satellitenkühlrohre sich vom eigentlichen Drehrohrofenauslaufende sowohl in Richtung auf das Drehrohrofeneinlaufende als auch vom Auslaufende weg erstrecken können, wobei im letzteren Falle die Satellitenkühlrohre lediglich auf einem Tragrohr abgestützt sind, das in Verlängerung des eigentlichen Ofenteiles den Drehrohrmantel bildet.
• Die Anbringung der Los lager an den Satellitenkühlrohren erfolgt erfindungsgemäß jeweils an einer Stelle des Auslaufendes, an der sich kein Material mehr im Kühlrohr befindet, was also bedeutet, daß an dieser Stelle keine durch Temperaturänderungen hervorgerufene Dehnungen oder &uerschnittsveränderungen der Kühlrohre auftreten. Auf diese Weise können die Loslager in radialer Richtung und in Umfangsrichtung des die Kühlrohre tragenden Drehrohres praktisch fest ausgebildet sein, es ist lediglich eine Bewegungsfreiheit der Kühlrohre in deren axialer Richtung erforderlich. Dies führt zu einer Vereinfachung sowohl in der Ausbildung als auch in der Anbringung der Loslager.
• Durch die erfindungsgemäße Anbringung der Los lager lassen sich also in vorteilhafter Weise die Schwierigkeiten beseitigen oder zumindest auf ein vertretbares Minimum verringern, die durch Querschnittsverformungen und Durchbiegungen des die Kühlrohre tragenden Drehrohres und durch Wärmedehnungen der Kühlrohre selbst auftreten können.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung lassen sich aus den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele (anhand der Zeichnung) entnehmen; In der rein schematisch gehaltenen Zeichnung veranschaulichen Fig. 1 eine Gesamtansicht des Auslaufendes eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drehrohrofens mit Satellitenkühlrohren; Fig. 2A und 2B Einzelheiten über die Ausbildung und Anbringung von Los lagern, die blattfederartig ausgebildet sind; Fig. 3A und 3B Einzelheiten, bei denen die Los lager durch Pendelstützen gebildet werden; Fig. 4A und 4B zwei Teilansichten mit in Form von Einzelstützen ausgebildeten Loslagern, die das auslaufseitige Ende der Kühlrohre umfassen; Fig. 5 eine Einzelheit einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei der an den Stirnseiten der Satellitenkühlrohre Lagerzapfen ahgeordnet sind, die in als Einzelstützen ausgebildeten Los lagern gehaltert sind; Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der die Satellitenkühlrohre stirnseitige Lagerzapfen (zwei verschiedene Versionen) besitzen, die in einem gemeinsamen Loslager-Ring des Drehrohres gehaltert sind.
• Ein erfindungsgemäßer Drehrohrofen dient zur Wärmebehandlung von Gut verschiedener Art, beispielsweise Zementklinker. In Fig. 1 ist der Einfachheit halber lediglich das auslaufseitige Ende eines erfindungsgemäßen Drehrohrofens veranschaulicht. Das Drehrohr 1 enthält den eigentlichen Ofen bzw. Brennteil 2, von dem lediglich das Auslaufende angedeutet ist, sowie einen Tragrohrteil 3, der sich in koaxialer Verlängerung an den Ofenteil 2 anschließt und ggf. im Durchmesser etwas kleiner gehalten werden kann als der Teil 2.
• Um das Drehrohr 1, insbesondere um dessen Tragrohrteil 3 herum, ist in üblicher Weise eine Anzahl von Satellitenkühlrohren 4 gleichmäßig verteilt vorgesehen, deren Einlaufenden durch gleichmäßig über den Außenumfång des Drehrohrmantels verteilte Einlaufstutzen oder -Rohre 5 mit dem Inneren des Drehrohrofens verbunden sind. Die Anzahl der Satellitenkühlrohre ist für die Erfindung unbedeutend, es sei Jedoch darauf hingewiesen, daß mehr als zwei Kühlrohre 4 vorgesehen sind; in Fig. 1 sind lediglich der besseren Übersichtlichkeit wegen nur zwei solche Kühlrohre dargestellt.
• Die einzelnen Satellitenkühlrohre 4 werden durch Lager auf dem Mantel des Tragrohrteiles 3 des Drehrohres 1 abgestützt. Um die Anordnung der Kühlrohr-Einlaufstutzen 5 am Ofenteil 2 zu sichern, sind im Bereich der Einlaufenden der Kühlrohre 4 Festlager 6 vorgesehen, die die Einlaufenden der Kühlrohre fest mit dem Mantel des Drehrohres 1 verbinden. Um dagegen auftretende Längsdehnungen der Satellitenkühlrohre 4 ungehindert zu ermöglichen, sind im Bereich der Auslaufenden der Satellitenkühlrohre Los lager 7 vorgesehen, die eine axiale Beweglichkeit der Kühlrohre 4 gestatten und erfindungsgemäß an einer Stelle an den Kühlrohren angebracht sind, an der das Gut die Kühlrohre bereits verlassen hat. Wie sich ferner aus Fig.1 deutlich ersehen läßt, sind die Loslager 7 andererseits auf dem Drehrohrmantel unmittelbar neben einem Laufring 8 befestigt, der am freien Ende des Tragrohrteiles 3 vorgesehen ist und mit dem sich dieser auf einer Laufrolle 9 abstützt.
• Da somit das Gut auslaufende des Drehrohrofens einerseits über den Laufring 8 des Tragrohrteiles 3 und andererseits über einen Laufring 1O(mit Stützrolle 11) abgestützt wird, treten an der Befestigungsstelle der Loslager 7 am Drehrohrmantel keine aufgrund von Drehrohr-Durchbiegungen bedingte Verformungen auf. Der Laufring 8 am Tragrohrteil 3 verhindert seinerseits Jedoch auch Querschnittsverformungen des Tragrohrteiles 3, so daß die Befestigungsstellen der Los lager 7 am Drehrohrmantel praktisch von keinerlei Verformungen in ihrer Wirkung während des Betriebes beeinträchtigt werden. Dies wird in vorteilhafter Weise noch dadurch unterstützt, daß die Befestigungsstellen der Loslager 7 an den Kühlrohren 4 im wesentlichen keinen temperaturbedingten Veränderungen ausgesetzt sind, da das behandelte Gut an dieser Stelle die Kühlrohre bereits verlassen hat (durch Auslauföffnungen 12).
• Wie die folgenden Figuren 2 bis 6 deutlich machen, begünstigt die erfindungsgemäße Anbringung der Los lager deren konstruktive Ausbildung.
• In den Teilansichten der Fig. 2A und 2B ist eine Ausführungsform veranschaulicht, bei der Jedes Loslager 27 bzw. 27' durch eine Art Blattfeder gebildet ist. Diese blattfederartigen Loslager 27 bzw. 27' sind mit ihrem einen Ende dicht neben dem Laufring 8 des Tragrohrteiles 3 befestigt. Gemäß der in Fig. 2A dargestellten Ausführungsform ist das andere Ende des blattfederartigen Loslagers 27 flach an der auslaufseitigen Stirnseite 4a des zugehörigen Satellitenkühlrohres 4 angebracht, während bei der Ausführungsform der Fig. 2B das andere Ende des blattfederartigen Loslagers 27' an dem Umfangsteil des Kühlrohr-Auslaufendes befestigt ist, der auf den Tragrohrteil 3 weist. Im letzteren Falle ergibt sich also eine besonders materialsparende Ausbildung. Bei diesen beiden Ausführungsformen, bei denen die Loslager 27 bzw. 27' in axialer Richtung der Kühlrohre 4 federbeweglich sind, ergibt sich also eine konstruktiv äußerst einfache Ausbildung dieser Loslager.
• Eine weitere Ausführungs- und Anbringungsmöglichkeit von erfindungsgemäßen Los lagern zeigen die Fig. 3A und 3B, in denen Jedes Loslager 37 bzw. 37' in Form einer Pendelstütze ausgeführt ist. Diese Pendelstützen-Loslager 37 bzw. 37' sind sowohl am Mantel des Tragrohrteiles 3 als auch am auslaufseitigen Ende des zugehörigen Kühlrohres 4 in axialer Richtung der Kühlrohre schwenkbeweglich befestigt. Für die Befestigungsmöglichkeiten der Pendelstütze am zugehörigen Kühlrohr ergeben sich dabei verschiedene Möglichkeiten: In Fig. 3A ist die Schwenkstelle des Loslagers 37 an der auslaufseitigen Stirnseite des Kühlrohres 4 befestigt; in Fig. 3B befindet sich die Schwenkstelle des Loslagers 37' dagegen am Umfang des Auslaufendes des Kühlrohres 4, wobei es zweckmäßig sein wird, an zwei sich diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen Schwenkstellen vorzusehen, so daß dann die Pendelstütze etwa gabelförmig ausgebildet wird. Bei der Ausführungsform der Fig. 3A genügt demgegenüber bereits eine einfache gerade Stütze.
• In den Fig. 4A und 4B ist Jedes Loslager 47 wiederum als fest auf dem Mantel des Tragrohrteiles 3 befestigte Einzelstütze ausgeführt. Hierbei wird das Kühlrohr-Auslaufende an einer Stelle, an der sich kein Gut mehr im Kühlrohr befindet, vollkommen von dem Loslager 47 derart umfaßt, daß lediglich eine Gleitbeweglichkeit des Kühlrohres 4 in dessen axialer Richtung ermöglicht wird.
• Bei der Ausführungsform der Fig. 5 ist an der Stirnseite 4a eines Jeden Kühlrohres 4 konzentrisch zur Kühlrohrlängsachse 4b ein Lagerzapfen 58 vorgesehen, der von dieser Stirnseite 4a aus vorspringt. Dieser Lagerzapfen 58 wird von einem Loslager 57 umfaßt, das auf dem Mantel des Tragrohrteiles 3 befestigt ist und eine Beweglichkeit des Kühlrohres 4 in seiner axialen Richtung gestattet.
• Auch bei der Ausführungsform der Fig. 6 ist an den Stirnseiten 4a' bzw. 4a" der Kühlrohre 4 Jeweils ein nach hinten vorspringender Lagerzapfen 68 bzw. 68' vorgesehen. Diese beispielsweise als Gußstücke hergestellten Lagerzapfen 68 bzw. 68' (die einstückig mit den Endplatten der Kühlrohre 4 ausgebildet sein können) sind in einem gemeinsamen Loslagerring 69 bzw. 69' so gehaltert bzw. geführt, daß den Kühlrohren 4 eine axiale Beweglichkeit gestattet wird. Dieser gemeinsame Loslagerring 69 bzw. 69' ist fest auf dem Mantel des Tragrohrteiles 3 angebracht. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform bietet ferner die Möglichkeit, daß auf der Außenseite des Loslagerringes 69 bzw. 69' gleichzeitig der Laufring 8' bzw. 8t' für das hintere Ende des Drehrohres 1 bzw. des Tragrohrteiles 3 angebracht werden kann.
• Wie sich bei genauerer Betrachtung aus Fig. 6 ersehen läßt, sind in dieser Figur zwei Versionen der geschilderten Ausführungsform veranschaulicht.
• In der oberen Hälfte der Fig. 6 ist der Lagerzapfen 68 konzentrisch zur Längsachse 4b des KUhlrohres 4 vorgesehen, während in der unteren Hälfte der Fig. 6 der Lagerzapfen 68' des Kühlrohres 4 gegenüber der Kühlrohr-Längsachse 4b exzentrisch in Richtung auf den Drehrohrmantel versetzt ist. Während nun der Außendurchmesser D1 des Laufringes 8' bei einem zentrischen Lagerzapfen 68 relativ groß ist (vgl. obere Hälfte in Fig. 6), so kann der Außendurchmesser D2 des Laufringes 8" verhältnismäßig klein gehalten werden, wenn ein exzentrischer Lagerzapfen 68' vorgesehen wird, wie er in der unteren Hälfte der Fig. 6 zu sehen ist.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Drehrohrofen für die Wärmebehandlung von Gut, der im Bereich seines Gutauslaufendes eine Anzahl von Satellitenkühlrohren aufweist, deren Einlaufenden durch gleichmäßig über den Außenumfang des Drehrohrmantels verteilte Einlaufstutzen mit dem Inneren des Drehrohrofens verbunden und die auf der Außenseite des Drehrohrmantels mittels Loslager abgestützt sind, die eine Beweglichkeit der Kühlrohre in axialer Richtung gestatten, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Loslager (z.B. 7) für die Satellitenkühlrohre (4) einerseits im unmittelbaren Bereich eines Laufringes (z.B. 8) am Drehrohrmantel und andererseits an einer Stelle am Auslaufende der Kühlrohre angebracht sind, an der das Gut die Künlrohre bereits verlassen hat.

2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Loslager (27 bzw. 27') durch eine Art Blattfeder gebildet ist, die am Drehrohrmantel sowie am auslaufseitigen Ende des zugehörigen Kühlrohres (4) befestigt und in axialer Richtung des Kühlrohres federbeweglich ist.

3. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Loslager (37 bzw. 37') durch eine Pendelstütze gebildet ist, die sowohl am Drehrohrmantel als auch am auslaufseitigen Ende des zugehörigen Kühlrohres (4) in dessen axialer Richtung schwenkbeweglich angebracht ist.

4. Drehrohrofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstütze (37') mit dem Umfang des Kühlrohres (4) verbunden ist.

5. Drehrohrofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstütze (37) und das Kühlrohr (4) an der Stirnseite (4a) des Kühlrohr-Auslaufendes miteinander verbunden sind.

6. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auslaufseitigen Enden der Kühlrohre (4) von Je einem auf dem Drehrohrmantel befestigten, stützenartig ausgebildeten Los lager (47) vollkommen so umfaßt sind, daß sie in axialer Richtung gleitbeweglich gehaltert sind.

7. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite eines Jeden Kühlrohrauslaufendes ein in axialer Richtung des Kühlrohres (4) vorspringender Lagerzapfen (58; 68 bzw. 68') vorgesehen ist, der vom zugehörigen Los lager (57 bzw. 69) axial gleitbeweglich umfaßt wird.

8. Drehrohrofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß J'edesLoslager (57) einzeln auf dem Drehrohrmantel abgestützt und befestigt ist.

9. Drehrohrofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Loslager in einem gemeinsamen, auf der Außenseite des Drehrohrmantels angebrachten Stützring (69) vorgesehen sind, der an seiner Außenseite gleichzeitig den Drehrohr-Laufring (8' bzw. 8") trägt.

10. Drehrohrofen nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitig vorgesehene Lagerzapfen (58; 68 bzw. 68V) als Gußstück hergestellt ist.

11. Drehrohrofen nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitig vorgesehene Lagerzapfen (58 bzw. 68) konzentrisch zur Kühlrohrlängsachse (4b) vorspringt.

12. Drehrohrofen nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitig vorgesehene Lagerzapfen (z.B. 68 ? ) exzentrisch zur Kühlrohrlängsachse (4b) in Richtung auf den Drehrohrmantel versetzt ist.