DE2424224B2 - Drehrohrofen mit satellitenkuehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen mit Satellitenkühler, dessen Kühlrohre über zwei Lagerhalterungen auf dem Drehrohrofenmantel abgestützt sind, wobei die in Gutförderrichtung hintere Lagerhalterung das zugehörige Kühlrohr axial verschiebbar haltert.
Bei Drehrohröfen der genannten Art, insbesondere bei Drehrohrofen mit größeren Abmessungen, treten zwischen einzelnen Bauteilen, wie z. B. zwischen dem eigentlichen Drehrohr und den darum herum angeordneten Kühlrohren, Wärmedehnungen auf, die auf unterschiedliche Temperaturen in den einzelnen Bauteilen zurückzuführen sind und die durch konstruktive Maßnahmen kompensiert werden müssen.

Zu diesem Zweck ist es aus der Praxis bekannt, die — in Gutförderrichtung gesehen — hintere Lagerhalterung eines jeden Satelliten-Kühlrohres einerseits direkt am Umfang des Drehrohrmantels und andererseits am Kühlrohr so anzuordnen, daß das Kühlrohr in diesem Bereich axial verschiebbar gehaltert und somit auf dem Drehrohrmantel abgestützt wird. Im Bereich des Einlaufendes eines jeden Satelliten-Kühlrohres ist dagegen eine Lagerhalterung vorgesehen, die diesen Bereich des Satelliten-Kühlrohres fest, d. h. starr, mit dem Drehrohrmantel verbindet. Die Einlaufstutzen der Satelliten-Kühlrohre dienen dabei lediglich zum Überleiten des zu kühlenden Gutes aus dem Drehrohrinnern in die einzelnen Satellitenkühlrohre, ohne daß diese dabei irgendwelche Halterungsfunktionen ausüben. Es hat sich nun jedoch gezeigt, daß an den Befestigungsstellen insbesondere der fest mit dem Drehrohrmantel verbundenen vorderen Lagerhalterungen (im Bereich der Einlaufenden der Satelliten-Kühlrohre) auf Grund der großen und ständig wechselnden mechanischen Beanspruchung des Drehrohres durch die Kühlrohrbelastung und auf Grund der auftretenden Wärmedehnungen mit der Zeit Risse und sogar Dauerbrüche erhalten, die eine zuverlässige Halterung der Satelliten-Kühlrohre nicht mehr gewährleisten.

Weiterhin ist eine Drehrohrofen-Ausführung (DT-OS 21 04 115) bekannt, bei der die Sateliiten-Kühlrohre über ihre Einlaufstutzen fest mit dem Drehrohr verbunden sind und bei dem außerdem auf der Länge eines jeden Satelliten-Kühlrohres verteilt zwei Lagerhalterungen vorgesehen sind, die sowohl mit dem Drehrohrmantel als auch mit dem Kühlrohrmantel beweglich verbunden sind, so daß die Satelliten-Kühlrohre in axialer Richtung verschiebbar gehaltert werden. Bei dieser bekannten Ausführungsform wird die Verbindung zwischen der Lagerhalterung und dem Drehrohrmantel über eine Schwenkachse hergestellt, während die Verbindung zwischen einem Kühlrohrmantel und der Lagerhalterung durch ballige Flächen der Lagerhalterung und dazwischen angeordnete gerade Knaggen hergestellt wird; hierbei ist im Bereich zwischen zwei in Umfangsrichtung des Drehrohres be-

nachbarten Satelliten-Kühirohren jeweils eine vordere und eine hintere Lagerhalterung vorgesehen, so daß praktisch alle Satelliten-Kühlrohre mehr oder weniger sfnrr untereinander verbunden und beweglich sind. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Ausführungsform ist darin zu sehen, daß auf Grund der geschilderten Befestigungen der Satelliten-Kühirohre am Drehrohrmantel bei unterschiedlichen Wärmedehnungen der Satelliten-Kühlrohre in axialer Richtung (d-rch Temperaturunterschiede) unkontrollierbare Kräfte auf die einzelnen Lagerhalterungen übertragen werden, wobei diese Kräfte vor allem dann besonders ungünstig sind, wenn sich die einzelnen Kühlrohre während der Drehrohrbewegung gerade seitlich des Drehrohres befinden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungen einen Drehrohrofen der eingangs genannten Art mit Satelliten-Kühlrohren zu schaffen, der bei relativ einfacher konstruktiver Ausführung eine sichere und dauerhafte Anbringung der Lagerhalterungen gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die am Einlaufende jedes Satelliten-Kühlrohres vorgesehene vordere Lagerhalterung am Kühlrohrmantel fest, am Drehrohrmantel jedoch in axialer Richtung schwenkbeweglich angebracht ist und daß zur Abstützung aller Satelliten-Kühlrohre auf dem Umfang des Drehrohrmantels je zumindest eine ringförmige Bandage für die vorderen und die hinteren Lagerha'terungen befestigt ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der — in Gutförderrichtung gesehen — vorderen Lagerhalterung jedes Satelliten-Kühlrohres ergibt sich gewissermaßen eine halbstarre Befestigung des Kühlrohr-Einlaufendes am Drehrohrmantel. Da die vordere Lagerhalterung mit dem Kühlrohrmantel fest und mit dem Drehrohrmantel schwenkbeweglich verbunden ist, wird das zugehörige Satelliten-Kühlrohr im wesentlichen in Längsrichtung des Drehrohrofens arretiert gehalten, wobei es jedoch Abstandsänderungen zum Drehrohrmantel im Bereich der hinteren Lagerhalterung mitmachen kann, welche bei durch Wärmeänderungen hervorgerufenen Axialverschiebungen auftreten können.

Da die einzelnen Lagerhalterungen bei dem erfindungsgemäßen Drehrohrofen nicht direkt — wie bei den bekannten Ausführungen — am Drehrohrmantel, sondern an ringförmigen Bandagen angebracht sind, die ihrerseits auf dem Umfang des Drehrohrmantels befestigt sind, werden einerseits die Querschnittsverformungen des Drehrohres im Bereich der Abstützstellen weitgehend vermieden oder zumindest auf ein Minimum herabgesetzt und andererseits die Verbindungen zwischen dem Drehrohrmantel und den Lagerhalterungen durch Elemente hergestellt, die geringeren Wärmebeanspruchungen ausgesetzt sind.

Durch diese erfindungsgemäßen Merkmale kann somit eine äußerst sichere und dauerhafte Abstützung der einzelnen Satelliten-Kühlrohre auf dem Drehrohrmantel gewährleistet werden.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung ist jedes Satelliten-Kühlrohr von seiner vorderen Lagerhalterung ringförmig fest umschlossen, während die hintere Lagerhalterung gabelförmig ausgebildet und sowohl am Kühlrohrmantel als auch am Drehrohrmantel schwenkbeweglich gelagert ist. Jede vordere und hintere Lagerhalterung kann dabei über wenigstens einen Achsbolzen an Lagerköpfen schwenkbeweglich angeordnet sein, die an der zugehörigen Bandage befestigt sind Die Schwenklagerverbindungen zwischen den Lagerhalterungen und dem Drehrohrmantel sowohl der vorderen als auch der hinteren Lagerhalterungen können somit in vorteilhafter Weise konstruktiv gleichartig ausgebildet sein.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand eines in der Zeichung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht des Auslaufendes eines erfindungsgemäßen Drehrohrofens,

F i g. 2 einen vereinfacht dargestellten Querschnitt durch das Ofenauslaufende, entlang der Linie H-II in Fig.l,

F i g. 3A und 3B zwei Teilansichten in vergrößertem Maßstab, die die erfindungsgemäße Ausführungsform einer vorderen Lagerhalterung darstellen,

F i g. 4A und 4B Teilansichten in vergrößertem Maßstab, die die Ausführung einer hinteren Lagerhalterung darstellen.

In F i g. 1 ist das Auslaufende eines Drehrohrofens 1 zu sehen, der für die Wärmebehandlung von Gut dient. Das Drehrohr la des Drehrohrofens 1 besitzt am Ofenauslaufende zwei Laufringe 2 bzw. 3, die in üblicher Weise von Laufrollenstationen 2a bzw. 3a abgestützt werden.

Über den Umfang des Drehrohres la ist eine Anzahl von Satelliten-Kühlrohren gleichmäßig verteilt angeordnet. Jedes Kühlrohr 4 steht an seinem Einlaufende über einen Einlaufstutzen 5 sowie über Durchtrittsöffnungen 6, die im Mantel des Drehrohres la vorgesehen sind, mit dem Drehrohrinnern in Verbindung.

Die einzelnen Satelliten-Kühlrohre 4 sind jeweils über eine im Bereich des Einlaufendes angeordnete vordere Lagerhalterung 7 sowie über eine — in Gutförderrichtung gesehen — dahinter liegende hintere Lagerhalterung 8 auf dem Mantel des Drehrohres la abgestützt.

Wie sich aus den F i g. 1, 2 (untere Hälfte), 3A und 3B deutlich ersehen läßt, ist jedes Satelliten-Kühlrohr 4 von seiner vorderen Lagerhalterung 7 durch eine Art Profilring ringförmig und fest umschlossen, so daß sich eine feste bzw. starre Verbindung zwischen Lagerhalterung 7 und Kühlrohrmantel 4a ergibt. Die dem Drehrohrmantel la abgewandte Seite der Lagerhalterung 7 kann dabei — wie in den F i g. 3A und 3B angedeutet — zum leichteren Einsetzen des Kühlrohres abnehmbar befestigt sein. Für die Verbindung zwischen den vorderen Lagerhalterungen 7 und dem Mantel des Drehrohres la ist auf dem Umfang dieses Drehrohrmantels wenigstens eine Bandage 9 befestigt, über die eine in axialer Richtung (vgl. Doppelpfeil 10) schwenkbewegliche Verbindung zwischen dem Drehrohrmantel und den vorderen Lagerhalterungen 7 hergestellt wird

Eine Bandage 9 des Drehrohrmantels wird bei dem veranschaulichten Beispiel durch zwei aus Flachstahl hergestellte, hochkantstehende Ringe gebildet, die gleichartig ausgeführt und mit parallelem axialen Abstand auf dem Drehrohrmantel befestigt sind. Zwischen den beiden Bandagenringen sind Lagerklötze 11 so befestigt, daß ihre Bohrungen zu den Bohrungen von Lagerführungen bzw. Lageraugen 12 der vorderen Lagerhalterungen 7 ausgerichtet sind (vgl. F i g. 3A).

Durch die Bohrungen der Lagerklötze 11 und der Lageraugen 12 ist ein durchgehender Achsbolzen 13 eingeführt, so daß sich die schwenkbewegliche Verbindung zwischen der Lagerhalterung 7 und dem Drehrohrmantel ergibt. Diese Schwenkverbindung könnte

natürlich auch durch zwei kurze Achsbolzen im Bereich eines jeden Lagerauges 12 hergestellt weiden, wobei dann zweckmäßig zu beiden Seiten eines Lagerauges 12 ein Lagerklotz (ähnlich wie 11) vorgesehen wird.

Da — wie insbesondere aus F i g. 2 zu ersehen ist die einzelnen Satelliten-Kühlrohre 4 in Umfangsrichtung verhältnismäßig dicht aneinander angeordnet sein können, wird in solchen Fällen die schwenkbewegliche Verbindung zwischen den Lagerhalterungen 7 und der gemeinsamen Bandage 9 des Drehrohrmantels zu konstruktiven oder zumindest montagebedingten Schwierigkeiten führen. Aus diesem Grunde können die Lagerhalterungen 7 zweier in Umfangsrichtung des Drehrohres la benachbarter Satelliten-Kühlrohre 4 jeweils in axialer Richtung versetzt zueinander am zugehörigen Kühlrohrmantel 4a angeordnet sein. Hierbei kann dann auf dem Umfang des Drehrohrmantels neben der ersten Bandage in axialer Richtung versetzt eine zweite Bandage vorgesehen sein, wobei die axiale Versetzung bzw. der Abstand dieser zweiten Bandage der axialen Versetzung der Lagerhalterungen 7 der benachbarten Satelliten-Kühlrohre zueinander entspricht.

Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel (vgl. insbesondere F i g. 1 und 3B) werden die beiden Bandagen für die vorderen Lagerhalterungen 7 durch die beiden hochkant stehenden Bandagenringe 9 sowie durch einen zusätzlichen Bandagenring 9a gebildet, der gleichartig wie die Bandagenringe 9 ausgeführt und mit gleichem axialen Abstand zum benachbarten Bandasprechend ausgebildeten Profilring gebildet sein.

Das andere Ende der hinteren Lagerhalterung 8 kann — wie veranschaulicht — ausgeführt und mit dem Mantel des Drehrohres 1 schwenkbeweglich verbunden sein, wie das entsprechende Ende der vorderen Lagerhalterung 7. Auf dem Umfang des Drehrohrmantels ist somit wiederum eine Bandage 19 befestigt, die durch zwei hochkant stehende und mit Abstand voneinander angeordnete Flachstahl-Ringe gebildet ist, zwisehen denen Lagerklötze 20 befestigt sind. Die hintere Lagerhalterung 8 weist an diesem Ende wiederum zwei mit ihren Bohrungen koaxial zueinander liegende Lageraugen bzw. Führungsansätze 21a, 216 auf, die mit den Lagerklötzen 20 ausgerichtet werden, wobei dann durch die Bohrungen der Lagerklötze 20 und der Lageraugen 21a, 216 entweder ein durchgehender Achsbolzen 22 (wie veranschaulicht) oder gegebenenfalls auch zwei kurze Achsbolzen im Bereich der Lageraugen hindurchgesteckt werden.

Bei einer in Umfangsrichtung des Drehrohres la relativ dichten Anordnung der Satelliten-Kühlrohre 4 werden dann — genau wie bei den vorderen Lagerhalterungen 7 — die hinteren Lagerhalterungen 8 von einander benachbarten Satelliten-Kühlrohren 4 axial versetzt zueinander angeordnet wobei dann zur Aufnahme dieser versetzt angeordneten Lagerhalterungen 8 auch auf dem Mantel des Drehrohres la eine zweite Bandage befestigt wird, wozu bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich wieder ein dritter hochkant stehender

genring 9 auf dem Drehrohrmantel befestigt ist, wie er 30 Flachstahl-Ring 19a auf dem Drehrohrmantel befestigt

zwischen den beiden Bandagenringen 9 besteht. Somit können zwischen den beiden Bandagen ringen 9 die Lagerklötze für die schwenkbeweglichen Verbindungen zwischen einer ersten Gruppe von vorderen Lagerhalterungen befestigt sein, während zwischen dem mittleren Bandagenring 9 und dem zusätzlichen Bandagenring 9a die Lagerklötze der schwenkbeweglichen Verbindungen für die versetzte Gruppe von vorderen Lagerhalterungen 7 befestigt ist

Im Gegensatz zu den vorderen Lagerhalterungen 7 sind die hinteren Lagerhalterungen 8 der Satelliten-Kühlrohre 4 auch mit dem jeweils zugehörigen Kühlrohrmantel schwenkbeweglich verbunden, wie es aus den Fig. 1, 2, 4A und 4B ersichtlich ist. Jede hintere Kühlrohr-Lagerhalterung 8 ist etwa gabelförmig ausgebildet (vgl. F i g. 4A) und weist an ihren dem Kühlrohr zugewandten Enden je ein Lager 15a und 156 auf, die sich aus zwei Lagerschalen zusammensetzen, welche mit Schrauben 16 zusammengehalten werden. In jedem Lager 15a und 156 wird ein als Stehbolzen 17a bzw. 176 ausgebildeter Achsstummel gelagert, die am zugehörigen Kühlrohrmantel 4a durch eine ringförmige Bandage 18 befestigt sind. Die Stehbolzen 17a und 176 verlaufen radial zum Drehrohr 4 und sind diametral gegenüberliegend so befestigt, daß sie in einer quer zur Drehrohrachse liegenden Ebene liegen. Die ringförmige Bandage 18 für die Befestigung der Stehbolzen 17a, kann ebenfalls auf einfache Weise entweder durch zwei hochkam stehende und mit Abstand voneinander angeordnete Flachstahl-Ringe oder auch durch einen entwird, der zu dem benachbarten Ring der Bandage 19 einen axialen Abstand aufweist so daß dazwischen Lagerklötze 20 angeordnet werden können. Wie sich aus dem zuvor Gesagten ergibt sind die hinteren Lagerhalterungen 8 bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in Form von Doppelpendelstützen ausgebildet, wobei sie einerseits am Drehrohrmantel und andererseits am Kühlrohrmantel schwenkbeweglich gelagert sind, so daß sie bei sicherer Abstützung der Satelliten-Kühlrohre 4 eine axiale Verschiebung (beispielsweise durch Wärmedehnungen) ohne weiteres gestatten. Bei diesen axialen Verschiebungen der Satelliten-Kühlrohre ergibt sich auf Grund der Pendelabstützung eine Art Flugkreisänderung der Satelliten-Kühlrohre 4, die jedoch ohne Schwierigkeiten durch die schwenkbewegliche Anbringung der vorderen Lagerhalterungen 7 am Drehrohrmantel kompensiert werden kann, ohne daß dadurch unerwünschte Beanspruchungen an den Verbindungsstellen entstehen könnten, was bei festen, d.h. starten. Verbindungen zwischen den vorderen Lagerhalterungen 7 und dem Drehrohrmantel zu Rissen und schließlich zu Brüchen führen würde.

Besonders günstig wirkt sich bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform auch die Tatsache aus, daß sowohl die vorderen als auch die hinteren Lagerhalterungen 7 bzw. 8 praktisch als Einzelstützen ausgeführt sind, so daß jedes Satelliten-Kühlrohr 4 unabhängig vom anderen beispielsweise durch Temperaturänderungen bedingte Relatiwerschiebungen ausführen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Drehrohrofen mit Satellitenkühler, dessen Kühlrohre über zwei Lagerhalierangen auf dem Drehrohrofenmantel abgestützt sind, wobei die in Gutförderrichtung hintere Lagerhalterung das zugehörige Kühlrohr axial verschiebbar haltert, d a durch gekennzeichnet, daß die am Einlaufende jedes Satellitenkühlrohres (4) vorgesehene vordere Lagerhalterung (7) am Kühlrohrmantel (4a) fest, am Drehrohrmantel jedoch in axialer Richtung schwenkbeweglich angebracht ist und daß zur Abstützung aller Kühlrohre auf dem Umfang des Drehrohrmantels je zumindest eine ringförmige Bandage (z. B. 9; 19) für die vorderen und die hinteren Lagerhalterungen befestigt ist.

2. Drehrohrofen mit Satellitenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Satelliten-Kühlrohr (4) von seiner vorderen Lagerhalterung (7) ringförmig fest umschlossen ist.

3. Drehrohrofen mit Siatellitenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Lagerhalterung (8) jedes Satelliten-Kühlrohres (4) gabelförmig ausgebildet und sowohl am Kühlrohrmantel (4a), als auch am Drehrohrmantel schwenkbeweglich gelagert ist.

4. Drehrohrofen mit Siatellitenkühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die schwenkbewegliche Lagerung am Kühlrohrmantel (4a) zwei Achsstummel (17a, 17/») vorgesehen sind, ilie sich in einer quer zur Drehrohrachse befindlichen Ebene gegenüberliegen und durch eine ringförmige Bandage (18) fest am Kühlrohrmantel (4a) angebracht sind.

5. Drehrohrofen mit Satellitenkühler nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede vordere und hintere Lagerhalterung (7 bzw. 8) fiber wenigstens einen Achsbolzen (12 bzw. 22) an Lagerklötzen (U bzw. 20) schwenkbeweglich angeordnet ist, die an der zugehörigen Bandage (z. B. t bzw. 19) befestigt sind.

6. Drehrohrofen mit Satellitenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bandage des Drehrohrmantels als hochkam stehender Ring aus Flachstahl hergestellt i&t.

7. Drehrohrofen mit Satellitenkühler nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bandage (z. B. 9 bzw. 19) des Drehrohrmantels aus zwei gleichartigen, mit parallelem axialen Abstand voneinander auf dem Drehrohrmantel befestigten, hochkant stehenden Ringen aus Flachstahl besteht, zwischen denen die Lagerklötze (11 bzw. 10) befestigt sind.

8. Drehrohrofen mit Satellitenkühler nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und die hinteren Lagerhalterungen (7 bzw. 8) zweier in Umfangsrichtung des Drehrohres (la) benachbarter Satelliten-Kühlrohre (4) jeweils in axialer Richtung versetzt zueinander am zugehörigen Kühlrohrmantel (4a) angeordnet sind und daß sowohl für die vorderen, als auch für die hinteren Lagerhalterungen (7 bzw. 8) je zwei in axialer Richtung auf dem Drehrohrmantel entsprechend versetzte Bandagen (9, 9a bzw. 19, 19a) vorgesehen sind.

9. Drehrohrofen mit Satellitenkühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bandagen (9,9a) für die vorderen Lagerhalterungen (7) und die beiden Bandagen (19, 19a) Kk die hinteren Lagerhalterungen (8) durch je drei gleichartige, mit parallelem axialen Abstand voneinander auf dem Drehrohrmante! befestigte, hochkant stehende Ringe aus Flachstahl gebildet sind, wobei zwischen je zwei benachbarten Ringen eines Bandagensatzes (9,9a, bzw. 19,19a) die Lagerklötze (11 bzw. 20) für die zugehörigen Lagerhalterungen befestigt sind.