DE2910740A1

DE2910740A1 - Drehofen mit planetenkuehler

Info

Publication number: DE2910740A1
Application number: DE19792910740
Authority: DE
Inventors: Erik Dipl Ing Reinhardt
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1978-04-11
Filing date: 1979-03-19
Publication date: 1979-10-25
Also published as: TR20285A; IT7921715A0; IE790639L; SE7903090L; BE875472A; MX151660A; AU4553879A; JPS54136509A; FR2422916B1; IN151670B; CA1129196A; IT1111594B; LU81137A1; IE48009B1; ES479321A1; SE429579B; JPS615074B2; AU526140B2; US4243384A; FR2422916A1

Description

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29T0740

Drehofen nit Planetenkühler

Die Erfindung betrifft die Aufhängung der Planetenkühlerrohre eines Drehofens, wobei die Kühlerrohre in Satteln, die von einen dem Ofen umgebenden Ringteil gebildet sind, liegen und in den Satteln mit Hilfe von Kappen mit einem, solchen Joiel festgehalten sind, das eine Axialbewegung und radiale .v'ürraeausdehnung der Kühlerrohre zuläßt.

sind P lane tenküh ler rohre eines Drehofens in bevorzugter »'eise in ihrer Position mit Hilfe von Klammern festgehalten ,/orden, die an dem Ofenmantel angeschweißt v/aren, wobei jede klammer vollständig innerhalb des Uinkelraums liegt, dessen Jcheitel auf der Ofenachse liegt und der das entsprechende Xahlerrohr enthält. Bei dieser Art der Aufhängung ist der Ofen-Hantel entlang der Basis der Klammer kraftvollen, veränderlichen Jeanspruchungen ausgesetzt, die nach einer Betriebsperiode zum Bruch des Ofenmantels insbesondere in dem Bereich zwischen zwei benachbarten Klammern führen können. Der Ofenmantel ist an einer klammer einer radial nach außen gerichteten Kraft und an der anderen Klammer einer radial nach innen gerichteten Kraft ausgesetzt. Zur Überwindung dieses Nachteils ist bereits vorgeschlagen worden, die Basis der Klammern in den Ringraum des benachbarten Kühlerrohrs vorspringen zu lassen. Ein Schritt weiter

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bei dieser Entwicklung besteht in der Verwendung eines Ringteils, das den Ofen vollständig umgibt und mit Satteln ausgestattet ist. Auf diese Weise wird das Angreifen von Momenten aia Ofenraantel verhindert.

Die Verwendung eines den Ofen umgebenden Ringteils ist jedoch nicht problemlos, v/eil der Ring an dem Ofen angeschweißt werden muß, in welchem Fall Probleme auftreten aufgrund der ungleichen »iärmeexpansion des heißen Ofenmantels und des etwas kühleren Außenrings. Das Ringteil kann zwar lose an dem Ofeninantel angeordnet sein; dieg führt jedoch in der Praxis dazu, daß der Ring von dem obersten Teil des Ofenmantels getragen ist, der folglich einer radial nach innen gerichteten Kraft ausgesetzt ist, die die kreisförmige Gestalt des Ofenmantels zur Gestalt einer Ellipse deformiert, wodurch nachteilige Jeanspruchungen auf die Auskleidung des Ofens hervorgerufen werden.

Srfindungsgemäß besitzt ein Drehofen eine Vielzahl von planetenartig um den Ofen herum angeordneten Kühlerrohren, wobei die Kühlerrohre in einem den Ofen umgebenden Ringstück gelagert sind und das Ringstück an dem Ofen in einem Abstand von demselben mütels einer Vielzahl von im Querschnitt im wesentlichen nach Art eines gespreizten Z gestalteten Stützringen befestigt sind, von denen je der eine Flansch an der Außenfläche des Ofens und der jeweils andere Flansch an der Innenfläche des Ringstücks befestigt sind und deren Verbindungsstege je einen Teil einer im wesentlichen kegelstumpfförmigen Fläche bilden, wobei die Stützringe so ausgebildet und angeordnet sind, daß ihre Verbindungsstücke im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und zusammen mit der Oberfläche des Ofens und der Innenfläche des Ringstücks eine im wesentlichen parallelogrammförmige, im Querschnitt kastenförmige Stütze für das Ringstück bilden.

Diese Kühlerrohraufhängung gestattet praktisch nur die Über-

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tragung tangentialer Kräfte auf den Qfenmantel und läßt radiale Wärmeexpansionsbewegungen des Ofenmantels unabhängig von der Kühleraufhängung zu.

Die an dein Ofen befestigten Stützringflansche können verhältnismäßig dünn sein, so daß sie in der Lage sind, sich der .tfärmeausdehnung des Ofenraantels anzupassen; die an der Innenfläche des Ringstücks befestigten Flansche können ebenfalls in der Lage sein, sich vtfärneausdehnungsbewegungen des Ringstücks anzupassen, während Veränderungen im Spiel zwischen dem Ofenmantel und der Innenfläche des Ringstücks durch Deformation des kastenförmigen Querschnitts ausgeglichen werden, der wie ein Parallelogrammlenker wirkt als Folge der sich verändernden neigung der zwischen den Flanschen liegenden Verbindungsstege in Bezug auf die Ofenachse. Diese Änderung der IJeigung der zxvischen den Flanschen liegenden Verbindungsstege in Bezug auf die Ofenachse bewirkt eine Relativverschiebung des Ringstücks und des Ofenmantels zueinander in Richtung der Ofenachse.

Das die Kühlerrohre tragende Ringstück seinerseits ist von dem Ofenmantel getragen, auf dessen obersten Teil es folglich mit einer nach unten gerichteten Kraft einwirkt. Diese Kraft wird jedoch durch die kastenförmige Stütze hindurch übertragen, die folglich an ihrem obersten Punkt zusammengedrückt wird, was zu einer Verkleinerung des Winkels der die Flansche verbindenden Stege in Bezug auf die Ofenachse führt. Dies stellt sicher, daß ein erheblicher Teil der Stützkräfte die vertikal angeordneten Teile in der Ilähe der Seiten des Ofenmantels belastet, wenn bzw. da ein tangentialer Stoß auf einen ringförmig gestalteten Flansch an den nächsten weitergegeben wird ohne Deformation des parallelogrammförmig gestalteten, kastenförmigen Querschnitts. Somit ist sichergestellt, daß der Ofenmantel hauptsächlich von tangentialen Kräften beaufschlagt ist und nur in einem unbedeutenden Ausmaß radialen Kräften ausgesetzt ist.

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Sowohl die kegelstumpfförraig gestalteten Verbindungsstege der Stützringe als auch die bandförmigen Flansche der Stützringe, die an der inneren Öffnung des Ringstücks anliegen, können in Intervallen mit Schlitzen ausgestattet sein, die sich in Längsrichtung des Ofens in Richtung auf die ringförmigen Flansche erstrecken, die an dem Ofenmantel anliegen. Somit wird die zur Deformierung des parallelogrammförmig gestalteten, kastenförmigen Querschnitts notwendige Radialkraft reduziert, wenn bzw. da ein Teil der sich in den Verbindungsstegen und insbesondere in dem äußeren Flanschring, wenn dessen Durchmesser verkleinert wird, entwickelnden inneren Belastung vermieden wird. Darüber hinaus sorgen die Aussparungen für eine verbesserte Kühlung des zwischen den Stützringen gelegenen Abschnitts des Ofenmantels.

Die Schlitze können sich über die Gesamtbreite des Stützrings erstrecken, der folglich in Z-förraige Stützen unterteilt ist. Somit ist eine Vereinfachung der Herstellung und Anordnung des Stützrings auf Kosten der radialen Stöße des Ofenmantels entlang der Seiten der Stützen erreicht. Diese Stöße werden auf mehrere Stützen verteilt, wodurch die radialen Kräfte entlang der Ränder jeder Stütze vernachlässigbar sind. Eine weitere Ausbreitung der radialen Kräfte kann mittels einer längs des Umfangs des Ofens versetzten Anordnung der Schlitze jedes einzelnen Stützrings in Bezug auf die Schlitze eines benachbarten Stützrings oder der benachbarten Stützringe erreicht werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drehofens weiter ins einzelne gehend und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesem zeigt:

Figur 1 teilweise im Schnitt ein Detail des ein Planetenkühlerrohr tragenden Ofenmantels,

Figur 2 dasselbe Detail gesehen entlang der Ofenachse und Figur 3 einen stark vergrößerten Abschnitt eines Stützrings.

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Figur 1 zeigt einen Drehofen 1, der ein Planetenkühlerrohr 2 trägt, das in einem Sattel in einem Ringstück 3 liegt und in dem Sattel mittels eines Paars von Kappen 4 festgehalten ist. Das Kühlerrohr 2 ist so angeordnet, daß es sich axial gegenüber dem Ringteil 3 bewegen kann und sich auch in seiner Radialrichtung ausdehnen kann.

Das Ringstück 3 ist an dem Ofenmantel mit Hilfe von zwei parallelen Stützringen mit einem Querschnitt im wesentlichen in der Form eines auseinandergespreizten Z, wobei jeder Ring aus einem inneren ringförmigen Band 5, das an dem Ofenmantel aufliegt und dort befestigt ist, und einem äußeren ringförmigen Band 6, das an der inneren Ringfläche der öffnung des Ringstücks 3 anliegt und an dieser Fläche befestigt ist, und aus einem Zwischenstück 7 besteht, das Teil einer kegeIstumpfförmigen Fläche ist, deren Achse mit der Ofenachse zusammenfällt, und das die beiden ringförmig gestalteten Bänder 5 und 6 verbindet. Die Stützringe mit der Form eines gespreizten Z (von denen in der Zeichnung lediglich zwei dargestellt sind, obwohl, sofern dies gewünscht wird, mehrere vorgesehen werden können) sind so angeordnet, daß ihre Zwischenstücke parallel zueinander verlaufen, so daß der Ofenmantel, die Zwischenstücke und die Innenfläche des Ringstücks 3 einen para He logrammf örmi g gestalteten, kastenförmigen Querschnitt bilden, der den Ofen 1 umgibt. Dieser kastenförmige Querschnitt, der das Ringstück 3 und somit die Kühlerrohre 2 trägt, besitzt die Fähigkeit, dicker oder dünner gemacht zu werden, wodurch er sich selbst dem Spiel bzw. Freiraum zwischen dem Ofenmantel und der Innenfläche in der öffnung des Ringteils 3 anpassen kann. Diese Dickenveränderung wird durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Winkels, den die Zwischenstücke 7 mit der Ofenachse einschließen, wobei das Ringstück 3 und der Ofen 1 gleichzeitig relativ zueinander in Richtung der Ofenachse verschoben werden.

»ienn das Ringstück 3 und Kühlerrohre 2 an dem Ofen angeordnet sind, hat ihr Gewicht das Bestreben/ den kastenförmigen Querschnitt an demjenigen Ofenabschnitt zusammenzudrücken, der

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momentan gerade der höchste ist. Jedoch tritt nur eine vernachlässigbare Z usainmendr ückung ein, bevor der größere Teil der stützenden Kraft tangential zu den Ofenseiten ausgeübt wird, wobei die Kraft unter rechten Winkeln zu dem parallelogrammförmig gestalteten, kastenförmigen Querschnitt wirkt und folglich an das Ringstück 3 ohne Deformation des kastenförmigen Querschnitts, der den Ofen 1 umgibt, übertragen wird. Somit ist der kastenförmige Querschnitt bzw. Abschnitt besonders an der Übertragung zunächst tangentialer Kräfte und nur in einem unbedeutenden Ausmaß von radialen Kräften beteiligt.

Das äußere ringförmige Band 6 und die Zwischenstücke 7 können mit Aussparungen 8 ausgestattet sein, die sich in Richtung des Ofens 1 und bis zu dem inneren ringförmigen Band 5 hin erstrecken. Diese Aussparungen 8 gestatten teilweise eine verbesserte desjenigen· Abschnitts des Ofenmantels, der zwischen den Stützringen angeordnet ist, und machen teilweise den kastenförmigen Querschnitt in Hinblick auf radiale Kräfte flexibler, weil sie eine Verkleinerung des Radius der äußeren ringförmigen Bänder 6 und der Zwischenstücke 7 zulassen, und zwar ohne hieraus resultierende schwere innere Zusammendrückungsbeanspruchungen in dem Material.

Wenn sich die Aussparungen 8 über die gesamte Breite des Stützrings erstrecken, können die Ringe so verstanden werden, als bestünden sie aus einer Anzahl von Stützen in Form eines auseinandergespreizten Z. Die Stützen können leicht einzeln angeordnet werden. Wenn die Stützringe in einer Anzahl von Stützen unterteilt sind, werden jedoch unerwünschte Radialkräfte von ihren Rändern aus auf den Ofenmantel übertragen. Sofern viele Stützen in der Form eines gespreizten Z dicht beieinander angeordnet verwendet werden, werden die radialen Stöße in einer solchen Weise verteilt, daß der Stoß an den Rändern jedes ein-? zelnen Stützstücks klein ist. Bei gegenseitig versetzter An-

+) Kühlung

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Ordnung der Aussparungen jedes Stützrings gegenüber denjenigen in den anderen Stützringen wird in die radialen Stöße weiter in einer solchen Weise verteilt, daß die beiden Stützringe nicht zu einem maximalen Stoß entlang derselben Erzeugenden an dem zylindrischen Ofenmantel führen.

Prinzipiell können die Stützringe auch als Schweißkonstruktion ausgeführt sein, indem eine Anzahl von Stützen in der Form eines gespreizten Z entlang eines kleinen oder großen Abschnitts ihrer einander benachbarten Ränder miteinander verschweißt ist.

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Claims

Patentansprüche

Drehofen mit einer Vielzahl von ρ lante tenar tig um den
Ofen herura angeordneten i'ülvlerrohron, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlerrohre (2) in einen den Ofen {1} umgebenden Ringstück (3) gelagert sind und daß das Ringstück (3) an dem Ofen (2) in einen Abstand von demselben mittels einer Vielzahl von ira Querschnitt im wesentlichen nach Art eines gespreizten S gestalteten otützringen befestigt ist, von denen je ein FlanGch{5) an der Außenfläche des Ofens
(1) und der jeweils andere Flansch (6) an der Innenfläche des Ringstücks (3) befestigt sind und deren Verbindungsstege (7) je einen Teil einer i:^ we sent liehen kegelstumpf-

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förmigen Fläche bilden, wobei die Stützringe so ausgebildet und angeordnet sind, daß ihre Verbindungsstege (7) im v/esentlichen parallel zueinander verlaufen und zusammen mit der Oberfläche des Ofens (1) und der Innenfläche des Ringstücks (3) eine in v/e sent liehen parallelograrxaförnige, im Querschnitt kastenförmige Stütze für das Ringstück (3) DiIden.
2. Drehofen nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Ringstück (3) befestigte Flansch (6) und der Steg (7) jedes Stützrings umlaufend in Intervallen geschlitzt sind, wobei sich die Schlitze (3) axial zum Ofen über die gesamte Axiallänge des Flanschs (6) und der Stütze (7) erstrecken.
3. Drehofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schlitze (8) durch den an dem Ofen (1) befestigten Flansch (5) in einer solchen weise erstrecken, daß der Stützring einer Vielzahl von einzelnen Stützteilen in der Form s gespreizten Z gebildet ist.
4. Drehofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (8) in einem Stützring in Winke!richtung um den Umfang des Ofens herum in Bezug auf die Schlitze (8) in einem benachbarten Stützring versetzt sind.

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