DE3006114A1 - Rollenherdofen fuer keramisches brenngut - Google Patents

Rollenherdofen fuer keramisches brenngut

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Description

DIPL.-ING. E. TERGAU ι u""' Zeich"n biI"'
ING. GRAD. CHEM. H. L. POHL
PATENTANWÄLTE / ... .
(- Nürnberg, den
Ludwig Riedhammer GmbH & Co KG, 8500 Nürnberg
Rollenofen für keramisches Brenngut
Die Erfindung betrifft einen Rollenofen für keramisches Brenngut mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Die vom Rollenantrieb eines derartigen Ofens zu erfüllenden Forderungen sowie die Ausbildung eines diesen Erfordernissen entsprechenden Rollenantriebes sind in der Fachzeitschrift SPRECHSAAL Heft 1/1980, S.66, beschrieben. Danach soll zur Vermeidung einer Durchbiegung des im Hochtemperaturbereich plastischen keramischen Materials sowie zur Vergrößerung der Möglichkeiten von im Ofen zu brennenden Formaten der Achsabstand zwischen den Rollen möglichst klein sein. Dieser Forderung steht gewissermaßen die Forderung entgegen, den freien Querschnitt zwischen den Rollen groß zu halten, um den Temperaturausgleich und eine gute Umspü-
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lung des Brenngutes durch die Ofengase sicherzustellen. Aus diesen zueinander konträren Forderungen resultiert die Tendenz, Rollen möglichst kleinen Durchmessers zu verwenden. Die Verwirklichung dieser Tendenz hat ihre Grenzen in dem Erfordernis einer ausreichenden Festigkeit der Rollen auch im Hochtemperaturbereich. Als Rollen werden solche aus Metall oder auch aus keramischen Werkstoffen verwendet. Ihr Durchmesser beträgt etwa zwischen 25 und 50 mm.
Aus der vorgenannten Literaturstelle geht weiter hervor, aus welchen Gründen die Fachwelt davon abgeht, eine Vielzahl von Rollen eines derartigen Ofens jeweils durch einen einzigen umlaufenden Kettentrieb anzutreiben. Der Hauptgrund hierfür besteht in der Forderung nach einer möglichst
gleichförmigen und ruckfreien Drehbewegung. Daneben er schwert ein solcher Kettenantrieb einen leichten Rollenwechsel, der bei derartigen Öfen öfter notwendig wird und bei weiterlaufendem Ofenbetrieb durchführbar sein muß. Ein solcher Rollenwechsel wird bei Rollenbrüchen erforderlich, wie sie z.B. bei der Verwendung von Rollen aus keramischem Werkstoff vorkommen. Auch können Rollenwechsel dadurch beispielsweise erforderlich werden, daß sich auf dem Rollenumfang Glasurmaterial festsetzt, welches zu einer unregelmäßigen Rollenoberfläche und daraus resultierender Qualitätsminderung des Brenngutes führt.
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Die Rollen einzelner Längenabschnitte des bekannten Rollenofens werden durch eine in Durchlaufrichtung des Ofens verlaufende, gemeinsame Welle angetrieben. Die synchrone Drehmomentübertragung von der gemeinsamen Welle auf die einzelnen Rollen erfolgt jeweils über Schraubenräderpaare, deren Eigenschaft es bekanntlich ist, infolge ihres allmählichen Eingriffes stoßfrei zu arbeiten. Ein derartiges Getriebe für den Rollenantrieb ist baulich aufwendig. Die Abkapselung eines solchen Getriebes erfordert einen großen Raumaufwand. Die Rollen können lediglich von der antriebslosen Seite des Rollenofens her ausgewechselt bzw. ausgetauscht werden, wenn bei üblicherweise gekapselter Ausbildung des Getriebes der Getriebekasten nicht geöffnet werden soll. Bei Rollenbrüchen kann das auf der Antriebsseite liegende Bruchende nicht einfach entnommen werden. Durch den Rollenantrieb über Schraubenräder werden dauernd Axialschübe von der Antriebswelle auf die einzelnen Rollen übertragen, deren lagermäßige Abfangung einen erhöhten Lageraufwand bedeutet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollenofen der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Getriebe einen geringen Bauaufwand erfordert und bei welchem ein leichtes Auswechseln der Rollen von beiden Ofenseiten her möglich ist. Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der Erfindung pflanzt sich der Antrieb der Rollen ausgehend vom Motor - gewissermaßen von Rolle zu Rolle über die Übertragungszahnräder fort. Ein Auswechseln einer Rolle bedeutet keine Unterbrechung der Drehmomentübertragung vom Motor auf sämtliche angeschlossenen Antriebszahnräder. Durch das Vorhandensein eines Ringspalts zwischen Rolle und Innenwandung der Druchtrittsbohrung des Antriebszahnrades ist ein leichtes Hindurchziehen der auszuwechselnden Rolle durch das Antriebszahnrad selbst dann möglich, wenn sich auf dessen Umfang Verunreinigungen festgesetzt haben, die jedoch gegebenenfalls beim Herausziehen der Rolle auf der Eintrittsseite der Durchtrittsöffnung abgestreift bzw. abgeschabt werden. Wenn hier davon gesprochen ist, daß der Bohrungsdurchmesser des Antriebszahnrades größer ist als der Rollendurchmesser, so soll dies nach dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken zur Gewährleistung einer leichten Auswechselbarkeit der Rolle jedenfalls gegenüber demjenigen Bereich der Rolle der Fall sein, der für die Auflage des Brenngutes bestimmt ist bzw. ofenseitig außerhalb der Bohrung des Antriebszahnrades liegt. Zur drehfesten Drehmomentübertragung zwischen Antriebszahnrad und Rolle können beliebige, an sich bekannte und den erwähnten Ringspalt zwischen Bohrung des Antriebszahnrades und Rollenaußendurchmesser überbrückende Mittel, z.B. ein in diesen Ringspalt eingepreßter Radial-Spannring verwendet werden, wie er im Handel z.B. unter der geschützten Bezeichnung "Star-Toleranzring" als allgemeines Maschinenelement bekannt ist.
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Das Kennzeichen des Anspruches 2 begünstigt durch die gute Griffigkeit des freien Rollenendes ein problemloses Auswechse In.
Nach dem Kennzeichen des Anspruches 3 erfolgt die Drehmomentübertragung zwischen Rolle und Antriebszahnrad über die Hülse und damit auf der dem Ofen abgewandten Seite des Getriebes weitgehend außerhalb des Einwirkungsbereiches der Ofenhitze, wodurch die angestrebte leichte Auswechselbarkeit der Rollen begünstigt ist. Diesem Zweck dient auch das Kennzeichen des Anspruches 4, weil beim Herausziehen der auszuwechselnden Rolle im Ringflanschbereich der Hülse die Drehmomenttrennung zwischen Antriebszahnrad und Rolle erfolgt. Die Hülse kann nach dem Herausziehen der Rolle außerhalb des Ofens von der Rolle abgenommen werden.
Das Merkmal des Anspruches 5 ist besonders bei der Verwendung von Keramikrollen zum mechanischen Schutz des über das Getriebe hinausstehenden Rollenendes zweckmäßig. Das Kennzeichen des Anspruches 6 ermöglicht den Ansatz von Abziehwerkzeugen an der Rolle.
Durch die Ausbildung der Drehmoment-Übertragungsmittel zwischen den einzelnen Teilen des Rollenantriebs gemäß An Spruch 7 ist es möglich, zusätzlich eine Fixierung der Rolle in Axialrichtung vorzunehmen, zumal aufgrund des Merkmals des Anspruches 8 keine Axialschübe auf die Rollen ein-
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wirken.
Durch das Merkmal des Anspruches 9 ist gewährleistet, daß sich bei der Einwirkung von axialen Abziehkräften immer zunächst die Drehmomentverbindung zwischen Hülse und Antriebszahnrad löst derart, daß mit einem weiteren Abziehen die Rolle aus dem Ofen herausgezogen wird. Diese unter schiedliche Bemessung der jeweiligen Vorspannungen der Radial-Spannringe wird in einfacher Weise durch entsprechende Tolerierung der Ringspalte zwischen den jeweils zur Drehmomentübertragung miteinander gepaarten Teilen bewirkt.
Das Kennzeichen des Anspruches 10 ist bei Verwendung von Keramikrollen von Vorteil, die über ihre gesamte Länge mit gleichem Durchmesser stranggepreßt und sodann gebrannt werden. Durch dieses Herstellungsverfahren ist nämlich keine hundertprozentige Rundheit gewährleistet, die jedoch im Getriebebereich von vornherein vorhanden sein muß. Außerdem wird durch den Rundschliff ein axialer Bund geschaffen, der bei unmittelbarer Drehmomentübertragung zwischen Rolle und Antriebszahnrad durch einen Radial-Spannring beim .Herausziehen der Rolle aus dem Antriebszahnrad den Spannring mitnimmt .
Der in Besonderheit durch das Kennzeichen des Anspruches 12 gebildete Getriebekasten ist aufgrund der erfindungsge-
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mäßen Getriebekonstruktion sehr schmal und damit wenig bauaufwendig .
Der Gegenstand den Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Getriebes für den Rollenantrieb.
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 1 durch den Getriebekasten und dort durch ein Antriebszahnrad und ein Übertragungszahnrad.
Zur Auflage und Förderung des Brenngutes durch den Rollenofen hindurch dient eine Vielzahl von in Ofendurchlaufrichtung 1 hintereinander angeordneten Rollen 2 aus metallischem oder keramischem Werkstoff. Die Rollen 2 sind von gleichem Durchmesser 3. Sie sind synchron angetrieben und laufen gleichsinnig in Pfeilrichtung 6 um. Ihre Achsen 4 liegen in einer Horizontalebene 5, sind rechtwinklig zur Durchlaufrichtung 1 ausgerichtet und verlaufen zueinander parallel. An ihrem dem Getriebe 7 zugewandten Ende steht jedes Rollenende 8 mit einem koaxial zur Rollenachse 4 gelagerten Antriebszahnrad 9 in drehfester Verbindung. Die Antriebszahnräder 9 benachbarter Rollen 2 stehen gemeinsam mit jeweils einem koaxial zu ihnen gelagerten, leerumlaufenden Zahnrad 10 in Eingriff, nachstehend kurz "Übertragungs-
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zahnrad" genannt. Auf diese Weise wird durch eine Vielzahlmehr als in Fig. 1 dargestellt - von Antriebszahnrädern 9 und Übertragungszahnrädern 10 eine Getriebekette gebildet, die bei Einleitung des Drehmoments eines Antriebsmotors (nicht darge stellt) einen gleichgerichteten Umlauf sämtlicher Rollen 2 derselben Getriebekette mit gleicher Umlaufgeschwindigkeit bewirkt.
Die Antriebszahnräder 9 sind in Richtung der Achse 4 mit einer Durchtrittsbohrung 11 für die ihnen zugeordnete Rolle 2 versehen. Der Bohrungsdurchmesser 12 ist größer als der Rollendurchmesser 3.
Die Rolle 2 reicht durch das Antriebszahnrad 9 hindurch und steht mit dem Rollenende 8 über das Antriebszahnrad 9 bzw. über den Getriebekasten 13 hinaus. Auf das Rollenende 8 ist drehfest eine Hülse 14 aufgesetzt. Die Hülse 14 weist an ihrem der Ofenseite 16 zugewandten Ende einen Ringflansch 15 auf, über den sie mit dem Antriebszahnrad 9 in drehfestem Eingriff steht. Der Ringflansch 15 der Hülse 14 umgibt einen Bund 17 des Antriebszahnrades 9. Zwischen Ringflansch 15 und Bund 17 erfolgt die Drehmomentübertragung .
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Hülse 14 als das Rollenende 8 im wesentlichen umschließende Kappe mit stirnseitig
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einer Durchtrittsöffnung 18 für den Angriff des Druckstiftes eine Abziehwerkszeuges versehen. Weiterhin weist die Hülse 14 an ihrer Außenseite Radialvorsprünge, insbesondere einen Ringbund 19, ebenfalls zum Angriff eines Abziehwerkzeuges auf.
Die Drehmomentübertragung zwischen Rolle 2 und Antriebszahn rad 9 erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel nicht direkt, sondern indirekt über die Hülse 14, jedoch - wie gegebenenfalls auch bei einer direkten Drehmomentübertragung - durch Radial-Spannringe 20,21. Der Radial-Spannring 20 ist zwisehen Wellenende 8 und Hülse 14 wirksam. Er liegt im Ringspalt zwischen den ineinanderliegenden Zyliriderf lachen, nämlich zwischen der Innenzylinderflache 22 der Hülse 14 und der Außenzylinderflache 23 des Rollendendes 8. In gleicher Weise liegt der Radial-Spannring 21 unter radialer Vorspannung im Ringspalt zwischen den ineinanderliegenden, zur Drehmomentübertragung gepaarten Teilen von Hülse 14 und Antriebszahnrad 9, nämlich zwischen der Innenzylinderflache 24 des Ringflansches 15 und der Außenzylinderflache 25 des Bundes 17 des Antriebszahnrades 9. Die radiale Vorspannung des Radial-Spannringes 21 ist geringer als die des Radial-Spannringes 20, sodaß bei einem Abziehen der Hülse 14 in Abziehrichtung 26 zunächst die Drehmomentverbindung zwischen Hülse 14 und Antriebszahnrad 9 gelöst wird und bei weiterem Abziehen der Hülse 14 die Rolle 2 durch die Durch
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trittsbohrung 11 des Antriebszahnrades 9 nach außen aus dem Ofen und aus dem Getriebekasten 13 vollständig herausgezogen wird. Die Antriebszahnräder 9 und die Übertragungszahnräder 10 sind gerade verzahnte Stirnräder.
Der zylindrische Sitz bzw. die Außenzylinderfläche 23 des Spannringes 20 auf dem Rollenende 8 ist rundgeschliffen, jedenfalls wenn es sich bei der Rolle 2 um eine Keramikrolle handelt.
Die Antriebszahnräder 9 und die Übertragungszahnräder 10 sind an beiden Seiten ihres in einer Vertikalebene 27 liegenden Verzahnungsbereiches in den Seitenwänden 28,29 des Getriebekastens 13 gelagert (Lager 30,31).
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Claims (13)

30061H DIPL.-ING. E. TERGAU ι un»„ 2.,ch.„ b,„. ING. GRAD. CHEM. H. L. POHL |it>/34(80024) PATENTANWÄLTE Nürnberg, den {? FE.'. Ludwig Riedhammer GmbH & Co KG, 8500 Nürnberg Ansprüche
1.) Rollenofen für keramisches Brenngut und mit den Merkmalen :
1. Zur Auflage und Förderung des Brenngutes ist in Durchlaufrichtung hintereinander eine Vielzahl von Rollen angeordnet,
1.1 die in einer Ebene liegen,
1.2 die synchron angetrieben sind und gleichsinnig umlaufen und
1.3 deren Achsen zueinander parallel und rechtwinklig zur Durchlauf richtung ausgerichtet sind.
2. An einer Seite steht jedes Rollenende mit einem koaxial zur Rollenachse gelagerten Antriebszahnrad in drehfester Verbindung.
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EFNERSPLATZ 3 TELEFON (OS II) TELEX TELEORAMfvfE BAYER VERCINSBANK POSTSCHECKKONTO 5OO NURNBERO Il 2o»oei.sj OBI22 ill PATWE PATwETZEL MBO Λ hi sas NBO til 51-·· 1
3. Die Antriebszahnräder stehen untereinander und mit einem gemeinsamen Motor in antriebsmäßiger Verbindung .
Kennzeichen:
4. Die Antriebszahnräder (9) benachbarter Rollen (2) stehen gemeinsam mit einem koaxial gelagerten, umlaufenden Ubertragungszahnrad (10) in Eingriff.
5. Die Antriebszahnräder (9) sind in Axialrichtung (Achse 4) mit einer Durchtrittsbohrung (11) für die Ihnen zugeordnete Rolle (2) versehen,
5.1 deren Bohrungsdurchmesser (12) größer ist als der Rollendurchmesser (3).
2.) Rollenofen nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
1. Die Rolle (2) reicht mit ihrem Rollenende (8) durch das Antriebszahnrad (9) hindurch und steht aus diesem hinaus.
2. Auf das Rollenende (8) ist drehfest eine Hülse (14) aufgesetzt.
3.) Rollenofen nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rolle über insbesondere einen Ringflansch (15) der Hülse (14) mit dem Antriebszahnrad (9) in
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drehfestem Eingriff steht.
4.) Rollenofen nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringflansch (15) der Hülse (14) einen Bund des Antriebszahnrades (9) umgibt.
5.) Rollenofen nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (14) als das Rollenende (8) im wesentlichen umschließende Kappe ausgebildet ist.
6.) Rollenofen nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (14) bzw. Kappe mit Radialvorsprüngen, insbesondere mit einem Ringbund (19) versehen ist.
7.) Rollenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche und mit folgendem Kennzeichen: 1. Im Drehmomentübertragungsbereich zwischen Rolle (2) und Antriebszahnrad (9) bzw. zwischen· Rolle (2) und Hülse (14) bzw. zwischen Hülse (14) und Antriebszahnrad (9) sind die zur Drehmomentübertragung jeweils gepaarten Teile (2,9;8,14; 14,9) mit konzentrisch ineinanderliegenden Zylinderflächen - einer Innenzylinderflache (22 bzw. 24) und einer Außenzylinderflache (23 bzw. 25) - vei—
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sehen.
2. Die ineinanderliegenden Zylinderflächen (22,23; 24,25) bilden zwischen sich einen Ringspalt.
3. In den Ringspalt ist jeweils ein Radial-Spannring (20, 21) eingesetzt.
8.) Rollenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Antriebs- (9) und Übertragungszahnräder (10) geradeverzahnte Stirnzahnräder sind.
9.) Rollenofen nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Hülse (14) und Antriebszahnrad (9) die Vorspannung des Radial-Spannringes (21) geringer ist als die des Radial-Spannringes (20) zwischen Hülse (14) und Rolle (2).
10.) Rollenofen nach Anspruch 7 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zylindrische Sitz (Außenzylinderfläche 23) des Radial-Spannringes (20) auf der Rolle (2) bzw. am Rollenende (8) rundgeschliffen ist.
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11.) Rollenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebs- (9) und die Übertragungszahnräder (10) beidseitig ihres in einer Vertikalebene (27) liegenden Verzahnungsbereiches gelagert sind.
12.) Rollenofen nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerseiten der Zahnräder die Seitenwände (28, 29) eines geschlossenen Getriebekastens (13) sind.
13.) Rollenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebs- (9) und LeerlaufZahnräder (10) gleichen Durchmesser aufweisen.
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