DE2715700C3 - Vorrichtung zum Abkratzen von Materialansätzen von der Innenwand eines Drehrohrofens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abkratzen von Materialansätzen von der Innenwand eines Drehrohrofens nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Wenn Gummi- oder Kunststoffmaterialien oder städtischer Müll unter Ausnutzung eines Drehrohrofens thermisch zersetzt oder abgebaut oder wenn Kohle karbonisiert oder verschiedene Materialien in einem Drehrohrofen getrocknet werden, sammeln sich an der Innenwand des Drehrohiofens Verkohlungssubstanzen und andere Stoffe an, die im Laufe der Zeit eine Matcrialansatzschicht bilden, die sich auf den Betrieb des Drehrohrofens nachteilig auswirkt. Insbesondere im Fall eines von außen beheizten Drehrohrofens (Außenheizungstyp) wird die Wärmeübertragung über die Wandung des Drehrohrofens durch eine solche Schicht aus Materialansätzen stark beeinflußt. Dementsprechend wird ein weiterer Betrieb des Drehrohrofens nach einer kurzen Zeit nicht mehr möglich. Um den Betrieb des Drehrohrofens kontinuierlich durchzuführen, ist es somit erforderlich, die an der Innenwand des Drehrohrofens anhaftende Materialschicht zu entfernen.

Bekannte Vorrichtungen (US-PS 3245 154 und US-PS 33 33 837) zum Bewegen eines in einem Drehrohrofen zu behandelnden Materials, das sich nicht an der Innenwand des Drehrohrofens absetzen soll,

ίο werden während der Drehbewegung des Drehrohrofens ständig gedreht und kommen nur durch ihr eigenes Gewicht mit der Innenseite des Drehrohrofens in Berührung. Daraus ergeben sich verschiedene Nachteile. Beispielsweise werden bezüglich der Drehbewegung der Vorrichtung mit zunehmenden Materialansätzen an der Innenwandung des Drehrohrofens oder durch Klebkräfte der angesammelten Substanzen leicht Schlupferscheinungen begründet, so daß sich die Vorrichtung auf der Materialansatzschicht an der Innenwandung des Drehrohrofens dreht, um die anhaftenden Substanzen noch fester gegen die Innenwandung des Drehrohrofens zu drücken. Dementsprechend können die Substanzen nicht mit hoher Leistungsfähigkeit oder nicht vollständig entfernt

2^r> werden, so daß sich eine Verschlechterung des Wärmeübertragungswirkungsgrades in dem Drehrohrofen ergibt.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (US-PS 26 53 393) befinden sich in einer auf Rollen beweglich gelagerten Trommel drei etwas unterschiedliche Einsatzkörpergebilde oder Käfige, die in der Trommel nicht fest angeordnet sind, so daß die Käfige innerhalb der Trommel frei beweglich oder drehbar sind, wenn die Trommel umläuft, wobei geeignete Führungseinrichtungen in der Trommel dafür sorgen, daß die Käfige nicht in axialer Richtung bewejt werden. Die Käfige sind zylindrisch geformt und weisen in radialer Richtung unterschiedlich lange Plattenglieder auf, wobei zumindest ein Plattenglied mit der Innenwand am Boden der Trommel während der Umdrehung der Trommel in Berührung kommt, so daß ein Abkratzeffekt für an der Innenwand der Trommel anhaftende Materialien hervorgerufen wird. Die bekannte Vorrichtung arbeitet hinsichtlich des Abkratzens von Materialansammlungen an der Innenwand der Trommel nicht zufriedenstellend, weil infolge der mitlaufenden Berührung zwischen den Plattengliedern an den Käfigen und der Innenwand der Trommel kein starker Druck ausgeübt wird, so daß fest an der Innenwand der Trommel anhaftende Materialien nicht abgekratzt werden können. Daher ergibt sich gerade bei Trommeln mit Außenheizung eine sehr schlechte Wärmeübertragung, weil die Materialansammlungen an der Innenwand der Trommel einen guten Wärmeübergang auf das zu behandelnde Material in der Trommel verhindern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art, die einen langzeitigen kontinuierlichen Betrieb eines Drehrohrofens und eine gleichförmige, leistungsfähige Wärmeübertragung auf ein zu behandelndes Material ermöglicht, wobei in dem Drehrohrofen zu behandelnde Materialien wirksam bewegt und jegliche an der Innenwand des Drehrohrofens anhaftende Substanzen in leistungsfähiger Weise abgekratzt werden sollen.

*>5 Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein

Bev/egen eines in einem Drehrohrofen zu behandelnden Materials und ein im wesentlichen vollständiges Abkratzen von Materialansätzen an der Innenwandung des Drehrohrofens in leistungsfähiger Weise durch eine Stoppvorrichtung, so daß der Drehrohrofen langzeitig kontinuierlich betrieben werden kann und eine sehr gleichförmige Wärmeübertragung "ui dem Drehrohrofen erreicht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in einem Längsschnitt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt der Linie H-II aus F i g. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie IH-I Il aus F ig. 1,

F i g. 4 in einem Schnitt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

F i g. 5 ein Beispiel einer Vorrichtung zum Durchführen einer intermittierenden Drehbewegung eines Käfiggebildes der erfindungsgemäßen Vor richtung.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf F i g. 1 beschrieben, die eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt. Ein Drehrohrofen 1 wird von der Außenseite durch einen Heizofen 2 erwärmt oder erhitzt, wobei eine vordere sowie eine rückwärtige Abdeckung 3 und 4 angeordnet sind. Dichtungen 5 und 6 sind an die Abdeckungen 3 und 4 mit dem Drehrohrofen 1 als verbindende Teile ausgebildet, um den Drehrohrofen 1 gegenüber der Außenluft zu isolieren. Weitere Teile sind eine Rohmaierial-Zuführungsvorrichtung 7, eine Abgasöffnung 8 und eine öffnung 9 zum Ablassen von Rückständen. Ein Käfiggebilde 20 enthält einen ringförmigen Stützrahmen 11 und eine Vielzahl von sich in Längsrichtung des Drehrohrofens 1 erstreckenden Plattengliedern 10 (gemäß F i g. 1 sechs Plattenglieder). Diese Plattenglieder 10 sind unter vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung des Stützrahmens 11 am Käfiggebilde 20 befestigt, so daß ein zu behandelndes Material durch das Käfiggebilde 20 gelangen kann. In diesem Zustand wird das Käfiggebilde 20 so in den Drehrohrofen 1 eingesetzt, daß es sich frei mit diesem drehen kann. Eine Vielzahl von Bolzen 12 ist am vorderen Endteil des Käfiggebildes 20 in Umfangsrichtung desselben verteilt, und beide Endabschnitte der entsprechenden Bolzen 12 sind über ringförmige Platten

17 und 18 miteinander verbunden. Bei diesem Aufbau wird die äußere Umfangsfläche der ringförmigen Platte

18 in eine Führung 19 eingepaßt, so daß ein Drehen des Käfiggebildes 20 in einer bestimmten Position erfolgt. Zumindest eines der Plattenglieder 10 des Käfiggebildes 20 wird über die gesamte Länge durch das Gewicht des Käfiggebildes 20 gegen die Innenfläche des Drehrohrofens 1 gedrückt.

Auf der linken Seite von Fig. 1 und 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Stoppvorrichtung zum intermittierenden Unterbrechen der Drehbewegung des Käfiggebildes 20 dargestellt, bei der ein Fluidzylinder 14 das Kopfende einer Kolbenstange 13 in Kontakt mit einem Bolzen 12 bringt. Der Fluidzylinder 14 wird von einer Vorrichtung 15 zum Erzeugen von Druckfluid betätigt und von einem Magnetventil 16 gesteuert.

Es wird nunmehr die Betriebsweise der obigen Vorrichtung beschrieben. Zuerst ist die Kolbenstange 13 zurückgezogen, wie es durch eine durchgezogene Linie in Fig.3 dargestellt ist. Ein Material wird in den Drehrohrofen 1 eingeführt, eier seinerseits gedreht wird, während ein Erwärmen durch den Heizofen 2 erfolgt Beim Drehen des Drehrohrofens 1 wird auch das Käfiggebilde 20 gedreht. Da der Außendurchmesser desselben etwas kleiner als der Innendurchmesser des Drehrohrofens 1 ist, kann sich das Käfiggebilde 20 frei in dem Drehrohrofen 1 drehen. Da sich ferner die ringförmige Platte 18 im Kopfendenbereich innerhalb der Führung 19 dreht, bewegt sich das Käfiggebilde 20 nicht in der axialen Richtung des Drehrohrofens 1. In

ίο diesem Zustand wird der Fluidzylinder J.4 erregt, um die Kolbenstange 13 in eine Position 13' auszufahren. In diesem Augenblick werden die Bolzen 12 des sich drehenden Käfiggebildes 20 dazu veranlaßt, mit dem Kopfendenabschnitt der Kolbenstange 13 in Berührung zu kommen, wodurch die Drehbewegung des Käfiggebildes 20 unterbrochen wird. Da der Drehrohrofen 1 seine Drehbewegung fortsetzt, ergibt sich ein Gleitkontakt zwischen der Innenfläche des Drehrohrofens und dem dagegengedrückten Plattenglied 10. Das letztere sorgt somit für ein Abkratzen von Materialansätzen von der Innenfläche des Drehrohrofens. Wenn die Kolbenstange 13 dann zurückgezogen wird, erfolgt ein Aufheben der die Drehbewegung hemmenden Krafibeeinflussung des Käfiggebildes 20, das sich somit wiederum mit dem Drehrohrofen 1 dreht. Die Drehbewegung des Käfiggebildes wird somit gehemmt, wenn die Kolbenstange 13 ausgefahren ist. Während dieser Zeit werden an der Innenfläche des Drehrohrofens anhaftende Substanzen bzw. Materialansätze abgekratzt. Während des Abkratzvorgangs wird die Bewegung des Materials in dem Drehrohrofen gehemmt. Deshalb wird die Arbeitszeit der Kolbenstange 13 so kurz eingestellt, daß keine nachteiligen Einflüsse auf die Bewegung des Materials entstehen. Die Kolbenstange 13 wird intermittierend und jeweils kurzzeitig betätigt. Dieses Arbeitsintervall der Kolbenstange 13 und die Anzahl der Plattenglieder 10 werden entsprechend bestimmt, so daß sich ein gleichförmiger Abkratzvorgang an der gesamten Innenfläche des Drehrohrofens ergibt. Da die an der Innenfläche des Drehrohrofens anhaftenden Substanzen ständig abgekratzt und wegen des Abkratzvorgangs an einem Ansammeln gehindert werden, auch wenn der Drehrohrofen über eine lange Zeit kontinuierlich betrieben wird, kann der anfängliche Betriebszustand des Drehrohrofens aufrechterhalten werden.

Beim Drehen des Käfiggebildes haben die Plattenglieder 10 nichi nur die oben genannte Abkratzfunktion, sondern sie dienen auch dazu, das Material in den Bodenbereich des Drehrohrofens einzutauchen und es allmählich nach unten zu bringen. Dementsprechend kann eine gute Bewegungswirkung erreicht werden. Dem Material wird mit hohem Wirkungsgrad gleichförmig Wärme zugeführt, während ein Agglomerieren des Materials vermieden wird.

Es ist bevorzugt, daß die Plattenglieder 10 am Stützrahmen 11 in einer in der Drehrichtung des Käfiggebildes 20 in bezug auf die Radialrichtung desselben geneigten Zustand befestigt sind, wie es in F i g. 4 dargestellt ist. Durch diesen Aufbau wird ferner das zu behandelnde Material in dem Drehrohrofen hochgehoben und wirksamer bewegt.

Nach der vorliegenden Erfindung wird durch intermittierendes Anhalten des Käfiggebildes 20 und durch die Gleitberührung zwischen den Plattengliedern 10 sowie der Innenfläche des Drehrohrofens 1 in der oben erwähnten Weise dafür gesorgt, daß an der Innenfläche des Drehrohrofens anhaftende Substanzen

sicher abgekratzt werden. Im Hinblick auf ein Bewegen des zu behandelnden Materials ist es jedoch erforderlich, das Käfiggebilde 20 intermittierend und periodisch in bestimmten Intervallen zu drehen und anzuhalten. Die Dreh- und Stoppvorgänge des Käfiggebildes 20 können periodisch in manueller Weise durch Verwenden geeigneter Zeitmeßmittel durchgeführt werden. Im Hinblick auf die Betriebsleistungsfähigkeit ist es jedoch bevorzugt, die Dreh- und Stoppvorgänge des Käfiggebildes automatisch zu steuern. Für eine solche automatische Steuerung können Zeitgeber benutzt werden, wobei eine diesbezügliche Ausführungsform nunmehr beschrieben wird.

Die vorbestimmten Dreh- und Stoppzeiten des Käfiggebildes 20 werden in Zeitgeber gespeichert, von denen Ausgangssignale aufeinanderfolgend dem Magnetventil 16, der Vorrichtung 15 zum Erzeugen des Druckfluids und dem Fluidzylinder 14 in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform zugeführt werden, um die Zeit zu ssteuern, während derer die Kolbenstange 13 mit den Bolzen 12 in Berührung kommt oder von diesen getrennt ist, wodurch das Drehen und Anhalten des Käfiggebildes 20 automatisch und periodisch an vorbestimmten Intervallen erfolgen. Bei der vorstehenden Ausführungsform werden Zeitgeber zum Durchführen der automatischen und periodischen Dreh- sowie Stoppvorgänge des Käfiggebildes unter Ausnutzung der Zeit als Steuerungselement bzw. -größe benutzt. Zusätzlich zu solchen Zeitgebern können Bauteile zum Durchführen der automatischen sowie periodischen Dreh- sowie Stoppvorgänge des Käfiggebildes unter Ausnutzung der Drehzahl desselben als Steuerungsgröße benutzt werden. Es wird runmehr eine ein solches Steuerungsmittel anwendende Ausführungsform unter Bezug auf F i g. 5 beschrieben.

Ein Zählhebel 21 durchdringt die vordere Abdeckung 3, so daß das Kopfende des Zählhebels 21 beim Drehen des Drehrohrofens in Kontakt mit den Bolzen 12 kommt. Ein Grenzschalter 22 kommt in Kontakt mit einem Kontaktelement 24, das an einer den Zählhebel 21 tragenden Welle 23 befestigt ist. Ein Belastungs- bzw. Spannungsmesser 25 zum Messen der Belastung des Stoppgliedes ist mit einem noch zu beschreibenden Rekorder bzw. Aufnahmegerät 26 verbunden. Dieses Gerät zum Aufzeichnen der Belastung sowie der Betriebszeit des Stoppgliedes ist mit einer Steuerungsvorrichtung 27 vom Zählertyp verbunden.

Wenn sich das Käfiggebilde 20 mit dem Drehrohrofen 1 dreht, kommt der Hebel 21 mit den Bolzen 12 in Berührung. Wenn er hierdurch zu einer Position 2V verschwenkt wird, kommt das dem sich drehenden Hebel 21 folgende Kontaktelement 24 mit dem Grenzschalter 22 in Kontakt, um diesen zu betätigen und die Drehzahl des Käfiggebildes 20 in Form von Impulsen zu erfassen. Der Hebel 21 kehrt dann unmittelbar in seine Ursprüngliche Position zurück. Die die Drehung des Käfiggebildes 20 anzeigenden Impulse werden von einem voreingestellten Zähler der Steuerungsvorrichtung 27 vom Zählertyp gezählt. Wenn der Zählwert der Eingangssignale einen vorbestimmten Wert erreicht, wird ein Ausgangssignal zum Magnetventil 16 geleitet. Wenn dieses somit betätigt bzw. erregt wird, um die Kolbenstange 13 als Stoppglied zu der Position 13' vorzubewegen, kommen die Bolzen 12 des Käfiggebildes 20 mit dem Kopfendenabschnitt der

ίο Kolbenstange 13 in Berührung, wodurch die Drehbewegung des Käfiggebildes 20 unterbrochen wird. Da sich der Drehrohrofen 1 weiterhin dreht, ergibt sich zwischen der Innenwandung des Drehrohrofens 1 und den gegen die Innenwandung gepreßten Kopfenden der Plattenglieder 10 ein Gleitkontakt. An der Innenfläche des Drehrohrofens anhaftende Substanzen bzw. Materialansätze werden von den Plattengliedern 10 gemäG Fig.4 abgekratzt. Wenn dann das Magnetventil 16 durch einen Zeitgeber der Steuerungsvorrichtung 27 vom Zählertyp entregt wird, kehrt die Kolbenstange 13 von der Position 13' in ihre ursprüngliche Position zurück, wodurch die die Drehung hemmende Kraft am Käfiggebilde 20 entfällt. Dementsprechend dreht sich das Käfiggebilde 20 wiederum mit dem Drehrohrofen 1.

2ϊ Auf diese Weise wird das Käfiggebilde 20 entsprechend dem vorbestimmten Wert der Drehzahl intermittierend angehalten, und dieser intermittierende Stoppvorgang wird wiederholt.

In dieser Ausführungsform werden beim normalen Abkratzvorgang die auf die Kolbenstange 13 während des Anhaltens des Käfiggebildes 20 ausgeübte Belastung, der von dem Hebel 21 gezählte Wert und die Betriebszeit der Kolbenstange durch den Belastungsmesser 25 zwischen dem Fluidzylinder 14 und der Kolbenstange 13 und durch das Aufnahmegerät 26 aufgenommen. Natürlich können der Hebel zum Erfassen der Drehzahl des Käfiggebildes, der Grenzschalter, der Zähler, der Zeitgeber und ähnliche Glieder der vorstehenden Ausführungsform durch andere Mittel

-»ο oder Einheiten ersetzt werden, die dieselben Funktionen erfüllen.

Wie es aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich ist, können nach der vorliegenden Erfindung Betriebsvorgänge zum Bewegen eines in einem Drehrohrofen zu behandelnden Materials und zum Abkratzen von Materialansätzen an der Innenwandung des Drehrohrofens mit hoher Leistungsfähigkeit in wirksamer Weise durch Einsetzen eines Käfiggebildes erreicht werden, der sich mit dem Drehrohrofen drehen kann und dessen Drehbewegung intermittierend manuell oder automatisch durch Ausnutzen von Zeitmeßeinrichtungen oder Drehzahlmessern angehalten wird. Dadurch kann der Drehrohrofen kontinuierlich über eine lange Zeit betrieben werden, und es läßt sich eine gleichförmige Wärmebehandlung erreichen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abkratzen von Materialansätzen von der Innenwand eines Drehrohrofens, bestehend aus einem zylindrischen Käfiggebilde mit öffnungen für zu behandelndes Material in axialer und radialer Richtung, mit einem Stützrahmen und mit einer Vielzahl von Plattengliedern, die sich in Axialrichtung des Drehrohrofens erstrecken und die unter vorbestimmten Abständen am Außenumfang des Stützrahmens befestigt sind, wobei das Käfiggebilde in dem Drehrohrofen so eingesetzt ist, daß zumindest eines der Plattenglieder mit der Innenfläche des Drehrohrofens in Berührung kommt und sich frei mit dem Drehrohrofen dreht, dadurch gekennzeichnet, daß am Käfiggebilde (20) mindestens ein Anschlag (12, 17,18) vorgesehen ist, der mit einem stationär außerhalb des Drehrohrofens angeordneten Stopper intermittierend in Eingriff bringbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopper (13—16) über eine Zeitgebereinrichtung (27) steuerbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopper (13—16) über die Zeitgebereinrichtung (27) mit einem Mechanismus (21, 22, 23, 24) zum Erfassen der Drehzahl des Käfiggebildes (20) und mit einer Aufnahmevorrichtung (26) zum Speichern der von dem Mechanismus erfaßten Drehzahl des Käfiggebildes (20) mit Hilfe einer Steuervorrichtung (16) steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (12, 17, 18) eine Vielzahl von Bolzen (12) enthält, die zwischen ringförmigen Platten (17,18) am Abschlußende des Käfiggebildes (20) ringförmig angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopper eine Kolbenstange (13) aufweist, die zum Unterbrechen der Drehbewegung des Käfiggebildes (20) mit einem Bolzen (12) der Anschlagvorrichtung (12, 17, 18) in Eingriff kommt, und eine Zylindereinrichtung (14) zum Hin- und Herbewegen der Kolbenstange (13) und die Steuervorrichtung (16) zum periodischen Durchführen der Hin- und Herbewegung der Kolbenstange enthält.