DE3145900A1 - "drehtrommel" - Google Patents

Description

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Drehtrommel

Die Erfindung betrifft eine Drehtrommel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Drehtrommeln werden für verschiedene Behandlungsarten von Schüttgütern verwendet, insbesondere auch zum Wärmeaustausch zwischen den Schüttgütern und Gasen, beispielsweise in Form von Drehrohrofen, Trockentrommeln, Kühltrommeln und dgl. Über wenigstens einen auf dem Trommelmantel angeordneten Laufring stützt sich die Drehtrommel während ihrer Drehbewegung auf entsprechend angeordneten Stützrollen ab. Bei den genannten Wärmeaustausch-Drehtrommeln kommt es meist zu verhältnismäßig starken Erwärmungen und dadurch zu entsprechend großen radialen Ausdehnungen des Trommelmantels, während der am Außenumfang des Trommelmantels angeordnete Laufring demgegenüber weniger oder fast gar nicht erwärmt wird. Aus diesem Grunde muß zwischen dem Innenumfang des Laufringes und der Außenseite des Trommelmantels ein entsprechend großes Spiel vorhanden sein, um die radialen Relativbewegungen des Ofenmantels aufnehmen zu können. Der Laufring stützt sich daher nur über eine Anzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Unterlagsplatten auf dem Trommelmantel ab.

Bei einer aus der Praxis bekannten Ausfuhrungsform ist zwischen zwei Zähnen am Innenumfang des Laufringes jeweils eine Unterlagsplatte angeordnet, die mit

dem Trommelmantel verschweißt ist, wobei zwischen der Unterlagsplatte und den Innenumfangszähnen des Laufringes ein Keil vorgesehen ist, durch den der Laufring in Umfangsrichtung verspannt ist. Aus verschiedenen Gründen hat es sich nun als besonders nachteilig herausgestellt, wenn die relativ großen Unterlagsplatten mit entsprechend großen Schweißnähten auf dem Trommelmantel befestigt sind.

Bei einer anderen bekannten Ausfuhrungsform (DE-PS 939 738) kann am Innenumfang des Laufringes eine Vielzahl von axial ausgerichteten, leistenförmigen Trägern befestigt sein, während auf dem Außenumfang des Trommelmantels ringförmige Elemente mit entsprechenden zahnartigen Ausnehmungen befestigt werden, die die leistenförmigen Träger des Laufringes aufnehmen. Diese Ausführungsform bedingt nicht nur einen erheblichen Herstellungs- und Montageaufwand, sondern macht ebenfalls unerwünscht große und viele Schweißungen auf dem Trommelmantel erforderlich. Als weiterer Nachteil kommt noch hinzu, daß keine Möglichkeit vorgesehen'.ist, das nach einer bestimmten Betriebszeit der Drehtrommel unvermeidlich auftretende Spiel zwischen den Ver-Spannungselementen auszugleichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehtrommel mit innenverzahntem Laufring der Eingangs genannten Art in der Weise zu verbessern, daß mit verhältnismäßig einfachen Mitteln sowie unter Vermeidung größerer Schweißstellen auf dem

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Trommelmantel sowohl zwischen dem Trommelmantel und den Unterlagsplatten als auch zwischen den Unterlagsplatten und dem Laufring eine stets spielfreie, zuverlässige Verbindung gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 errreicht.

Da bei einer Drehtrommel gemäß der vorliegenden Verbindung nur lose Unterlagsplatten verwendet werden, ergeben sich hier auch keine mit größeren Schweißnähten zusammenhängende Probleme. Jede lose Unterlagsplatte kann dabei mit einem ersten Keil zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinander fol-■ genden Zähnen und mit einem zweiten Keil zwischen Widerlagern zuverlässig verspannt werden, die mit entsprechenden Abständen in Umfangsrichtung auf dem Trommelmantel verteilt sind. Die Verwendung der Keile zum Verspannen bietet darüber hinaus die Möglichkeit, die einmal hergestellte Verspannung zwischen Unterlagsplatten, Trommelmantel und Laufring auch während längerer Betriebszeiten aufrecht zu erhalten, da die Keile bei auftretendem Verschleiß von Verspannungselemente oder dgl. auf einfache Weise nachgezogen werden. Mögliche radiale Relativbewegungen des Trommelmantels gegenüber dem Laufring (aufgrund von Wärmeausdehnungen) werden durch diese Art der Verspannung in keiner Weise behindert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand

der Unteransprüche. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Teilquerschnitt (entlang der Schnittlinie I-I in Fig, 2) durch die Drehtrommel in Bereich des Laufringes;

Fig. 2 eine Teil-Aufsieht auf die Drehtrommel ent- · sprechend der Linie H-II in Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie HIHI in Fig. 2;

Fig. 4 und 5 zwei ähnliche Teilaufsichten wie Fig.2,

jedoch zur Erläuterung zweier weiterer Ausführungsbeispiele zur Befestigung des Laufringes auf dem Trommelmantel·;

Fig. 6 einen Querschnitt entiang der Linie VI-VI

in Fig. 5.

Anhand der Fig. 1-3 sei zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel· der Drehtrommel· 1 beschrieben, bei der es sich vor allem um eine zur Wärmebehandlung von Schüttgut bestimmte Drehtrommel handeln kann, zum Beispiel einen Drehrohrofen, eine Trockentrommel·, einen Trommeikuh^er oder dgl·., wie sie beispieisweise für die Behandiung von mineraiischem Gut (Zement, Kaik und dgl·.) verwendet wird. Die

Drehtrommel 1 besitzt einen Trommelmantel 2, auf dem wenigstens ein Laufring 3 fest angeordnet ist, der an seinem Innenumfang eine Anzahl von radial gegen den Trommelmäntel 2 gerichteten Zähnen aufweist, die in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Diese Zähne 4 sind vorzugsweise am Laufring 3 angegossen.^ ,Da die Zähne 4 - in Umfangsrichtung gesehen - nur eine verhältnismäßig kleine Dicke besitzen, ist zwisehen dem Innenumfang 3a des Laufringes 3 (im Bereich zwischen den Zähnen 4) und der Außenseite des Trommelmantels 2 ein deutlicher Abstand bzw. Zwischenraum vorhanden (vgl. Pig. 1).

Zwischen dem Trommelmantel 2 und dem Laufring 3 einerseits sowie zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Laufringzähnen 4 andererseits ist je eine Unterlagsplatte 5 lose angeordnet. Der Laufring 3 stützt sich dabei vor allem über die Unterlagsplatten 5 auf dem Troitime!mantel 2 ab und ist mit letzterem durch Keile 6,7 in Umfangsrichtung verspannt, wobei für jede Unterlagsplatte 5 zwei Keile vorgesehen sind/ die etwa in Achsrichtung der Drehtrommel angezogen sind bzw. nachgezogen werden können.

Die zuvor erwähnte Verbindung" zwischen Laufring 3 und Trommelmantel 2 erfolgt nun in der Weise, daß jede Unterlagsplatte einerseits durch den ersten Keil 6 zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen 4 und somit mit dem Laufring 3 verspannt wird, während

sie andererseits gemeinsam mit dem ersten Keil 6 durch den zweiten Keil 7 zwischen am Trommelmantel 2 angebrachten Widerlagern 8 in Umfangsrichtung und somit mit dem Trommelmantel 2 verspannt wird. Jede Unterlagsplatte 5 weist daher an ihrer einen, etwa axial verlaufenden und mit dem zweiten Keil 7 in Eingriff stehenden Längsseite 5a in Bereich unter dem Laufring 3 eine nach außen offene Aussparung 9 auf, deren Länge wenigstens der axialen Länge eines Zahnes 4 entspricht und deren Breite - in Trommelumfangsrichtung betrachtet - etwas größer ist als die Dicke eines Zahnes 4, so daß in dieser Aussparung 9 ein Laufringzahn 4 aufgenommen werden kann, ohne daß dadurch die Anordnung und Verspannung des an dieser Längsseite 5a angreifenden zweiten Keiles 7 behindert wird.(vgl. Fig. 2). Auf diese Weise liegt also von zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Laufringzähnen 4 der eine Zahn innerhalb der Aussparung 9 an der entsprechenden Unterlagsplatte 5 und der andere Zahn 4 am ersten Keil 6 an, der seinerseits an der der Aussparung 9 entgegengesetzten Längsseite 5b der Unterlagsplatte 5 anliegt. Durch das Vorsehen der Aussparung 9 an der Längsseite 5a jeder Unterlagsplatte 5 steht daher der zweite Keil 7 im wesentlich nur mit den zu beiden Seiten des Laufringes 3 herausragenden Endbereichen der zugehörigen Unterlagsplatte 5 in Eingriff.

Die den Unterlagsplatten 5 abgewandten Längsseiten der ersten und zweiten Keile 6, 7 stehen je mit -

vorzugsweise - zwei Widerlagern 8 in Eingriff,

von denen jedes etwa neben einer der beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Laufringes 3 auf dem Trommelmantel 2 aufgeschweißt ist. Diese Widerlager können - wie dargestellt - durch Lagerklötze 8 gebildet sein, die im Vergleich zu den Unterlagsplatten 5 nur verhältnismäßig klein zu sein brauchen und daher auch nur entsprechend kurze Befestigungsschweißnähte benötigen, so daß dadurch keinerlei Nachteile für den Trommelmantel 2 entstehen.

Da - wie bereits erwähnt - die Drehtrommel 1 für einen Wärmeaustausch zwischen einem Gut und einem Gas vorgesehen ist, können aufgrund der unvermeidlichen Erwärmung des Trommelmantels 2 radiale Wärmeausdehnungen dieses Trommelmantels nicht vermieden werden. Um diese radialen Wärmeausdehnungen ungehindert aufnehmen zu können, ist zwischen jeder Unterlagsplatte 5 und den Innenumfang des Laufringes 3 ein genügend großes Spiel vorhanden (vgl. Fig. 1), während trotzdem in der oben erwähnten Weise eine spielfreie Verspannung des Laufringes auf dem Trommelmantel 2 unter Zwischenschaltung der Unterlagsplatten 5 und der Keile 6,7 sichergestellt ist. Dabei können die ersten und zweiten Keile 6,7 noch eine etwas niedrigere radiale Höhe besitzen als die Unterlagsplatten 5.

Bei dieser ersten Ausführungsform wird es ferner vorgezogen, die Längsseiten 5a, 5b jeder Unterlagsplatte 5 mit einer gleichförmigen Neigung zu ver-

sehen, die der der ersten und zweiten Keile 6,7 (mit denen sie in Eingriff stehen) entspricht, wobei die Neigung der Längsseiten 5a, 5b jedoch der Neigung der Keile 6,7 entgegengerichtet ist. Es wird ferner vorgezogen, daß hierbei jeweils die ersten Keile 6 entgegengesetzt zu den zweiten Keilen 7 in Achsrichtung angezogen werden, wodurch sich eine besonders zuverlässige Verspannung ergibt. Die Neigung der Keile 6,7 liegt vorzugsweise zwischen 1:10 und 1:25; diese relative flache Keilneigung hat den Vorteil, daß sich die Keile 6,7 normalerweise nicht ohne weiteres von alleine lösen können.

Die Keile 6,7 können grundsätzlich ohne weiteres dadurch in axialer Richtung angezogen werden, daß man sie entsprechend einschlägt. Es ist jedoch vielfach auch besonders vorteilhaft, wenn jedem Keil 6,7 eine gesonderte Anzugseinrichtung zugeordnet ist. Eine mögliche Ausführungsform einer solchen Anzugseinrichtung ist in Fig. 2 strich-. punktiert bei dem - in der Zeichnung - unteren Paar von Keilen 6,7 angedeutet. Hier ist an jedem schmalen Keilende eine in Trommelachsrichtung weisende Gewindestange 10 befestigt, während auf dem Trommelmantel 2 jeweils eine stegartige Wider lager-Halterung 11 aufgeschweißt ist, durch die die zugehörige Gewindestange 10 hindurchreicht und mit einer Stellmutter 12 oder dgl. festgehalten wird, durch die der zugehörige Keil 6,7 auch zu jeder Zeit individuell nachgestellt bzw. nach-

ν- η.

gespannt werden kann.

In Fig. 1 ist bei 13 ferner strichpunktiert noch die Möglichkeit angedeutet, im Bedarfsfalle zwisehen den Unterlagsplatten 5 und dem Trommelmantel 2 dünne Ausgleichsbleche anzuordnen, die an den Unterlagsplatten 5 befestigt, vorzugsweise angeschweißt werden.

Bei dem zuvor geschilderten Ausführungsbeispiel der Fig. 1-3 wird es ferner vorgezogen, den Unterlagsplatten 5 auf dem Trommelmantel 2 befestigte (angeschweißte) axiale Sicherungsklötze 14 zuzuordenen und darüber hinaus auch für den Laufring für dessen axiale Lagesicherung bestimmte Halteklötze 15 vorzusehen, die in diesem Ausführungsbeispiel auf den Unterlagsplatten aufgeschweißt sind. Es kann dabei - wie in Fig.2 in ausgezogenen Linien dargestellt ist - ausreichend sein, die Sicherungsklötze 14 und die Halteklötze 15 bei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Unterlagsblechen 5 nur jeweils an den einander entgegengesetzten Enden der Unterlagsbleche 5 vorzusehen. Darüber hinaus besteht jedoch auch die Möglichkeit - wie in Fig. 2 beim unteren Unterlagsblech 5 strichpunktiert angedeutet - jedem Unterlagsblech 5 an beiden Enden (also zu beiden Stirnseiten bis Laufringes 3)je einen Sicherungsklotz 14,14' für die Unterlagsplatte 5 und je einen Halteklotz 15,15' für den Laufring 3 vorzusehen. Insbesondere bei größeren Drehtrommelausführungen bietet es sich

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weiterhin an, nicht nur jeweils einen Sicherungsklotz bzw. einen Halterungsklotz dem entsprechenden Ende der Unterlagsplatte 5 zuzuordnen, sondern jedem Ende der Unterlagsplatte 5 wenigstens zwei solcher Sxcherungsklötze und Halteklötze zuzuordnen, wie in Fig. 2 in der oberen Hälfte (rechts) strichpunktiert mit 14'' bzw. 15'' angedeutet ist.

In Fig. 4 ist ein Äusfuhrungsbeispiel - in der Aufsieht>auf einen Teil-Umfangsbereich der Drehtrommel veranschaulicht, bei der die Verspannung des Laufringes 3 auf dem Trommelmantel· 2 mit Hilfe von losen Unterlagsplatte^ und ersten und zweiten Keilen 6,7 in der gleichen Weise erfolgt wie es oben beschrieben worden ist, weshalb auch für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet worden sind; eine erneute Beschreibung der Befestigungsart selbst erübrigt sich somit.

Der wesentliche Unterschied dieses Ausführungsbeispieles (Fig. 4) gegenüber dem ersten (Fig.1-3) ist vor allem in der axialen Lagesicherung von Unterlagsplatten 5 und Laufring 3 zu sehen. Hier sind auf beiden Enden jeder Unterlagsplatte 5 (also zu beiden Stirnseiten des Laufringes 3) axiale Sicherungsklötze16 so aufgeschweißt, daß sie sich an den zugehörigen Stirnseiten 3b,3c des Laufringes 3 abstützen und somit die axiale Lage der zugehörigen Unterlagsplatte 5 gegenüber dem Laufring 3 sicherstellen.

Bei dieser Ausführung formgemäß Fig. 4 ist jedoch auch eine axiale Lagesicherung des Laufringes 3 ge-

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genüber dem Troitimelmantel 2 vorgesehen. Diese axiale

Lagesicherung wird erreicht mit Hilfe von Halteklötzen 17, die - vorzugsweise - hochkant auf dem Trommelmantel 2 aufgeschweißt sowie zwischen je zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Unterlagsblechen 5 und zu beiden Stirnseiten 3b, 3c des Laufringes 3 angeordnet sind, wobei sie an den zugehörigen Laufringstirnseiten anliegen.

Bei dem weiterenvAusführungsbeispiel, das in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht ist, handelt es sich vor allem um eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß Fig. 4, weshalb auch für gleiche Elemente wiederum dieselben Bezugszeichen gewählt worden sind. Der Laufring 3 ist also auch in diesem Falle über die Unterlagsplatten 5 auf dem Trommelmantel2 abgestützt und durch erste und zweite Keile in Umfangsrichtung verspannt, während die axiale Lagesicherung der Unterlagsplatten 5 mittels der Sicherungsklötze 16 und die axiale Lagesicherung des Laufringes 3 mittels der Halteklötze 17 erreicht wird.

Das besondere dieses Ausführungsbeispieles (Fig. 5 und 6) ist darin zu sehen, daß den axialen Enden jeder Unterlagsplatte 5 noch wenigstens je ein, vorzugsweise zwei Haltewinkel 18 zugeordnet ist bzw. sind. Jeder Haltewinkel 18 ist dabei - unter axialer Ausrichtung - hochkant so auf dem Trommelmantel 2 befestigt (aufgeschweißt) ,daß sein oberes, gegen den Laufring 3 weisendes freies Ende 18a

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das ihm zugewandte Ende der Unterlagsplatte 5 übergreift, so daß die Unterlagsplatten 5 spielfrei auf dem Trommelmantel 2 gehalten werden können. Auch die Schwexßbefestigung dieser Haltewinkel 18 bedingt nur kurze Schweißnähte, die keinerlei Nachteile auf den Trommelmantel 2 ausüben können.

Es sei schließlich noch erwähnt, daß bei den oben erläuterten und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen jeweils - in Umfangsrichtung gesehen - in jedem zweiten Zwischenraum zwischen den Laufringzahnen 4 eine lose Unterlagsplatte 5 angeordnet ist. Gegenüber dieser bevorzugten Ausführungsart kann es in manchen Fällen jedoch auch ausreichend sein, größere Umfangsabstände zwischen aufeinanderfolgenden Unterlagsplatten vorzusehen.

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Claims (12)

3U5900 Patentansprüche:

1. Drehtrommel mit innenverzahntem Laufring, der sich über Unterlagsplatten auf dem Trommelmantel abstützt und durch Keile in Umfangsrichtung

verspannt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Unterlagsplatten (5) sind lose zwischen

Laufring (3) und Trommelmantel (2) angeordnet;

b) die Unterlagsplatten (5) sind durch einen ersten Keil (6) zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen (4) des Laufringes (3) verspannt;

c) die Unterlagsplatten (5) und der erste Keil (6) sind^ durch einen zweiten Keil (7) zwischen am Trommelmantel (2) angebrachten Widerlagern (8) in Umfangsrichtung verspannt.

2. Drehtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Unterlagsplatte (5) an ihrer einen, etwa axial verlaufenden Längsseite (5a) im Bereich unter dem Laufring (3) eine zur Aufnahme eines Laufringzahnes (4) bestimmte Aussparung (9) aufweist, deren Länge wenigstens der axialen Länge des Zahnes (4) entspricht und deren Breite - in Trommelumfangsrichtung betrachtet etwas größer ist als die Dicke des Zahnes (4), wobei von zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Zähnen der eine Zahn innerhalb der Aussparung (9) an der Unterlagsplatte (5) und

der andere Zahn am ersten Keil (6) anliegt, der seinerseits an der der Aussparung entgegengesetzten Längsseite (5b) der Unterlagsplatte anliegt.

3. Drehtrommel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der zugehörigen Unterlagsplatte (5) abgewandten Längsseiten der ersten und zweiten Keile (6,7) je mit wenigstens zwei Widerlagern (8) in Eingriff stehen, die jeweils im Bereich der beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Laufringes (3) auf dem Trommelmantel (2) aufgeschweißt sind und durch im Vergleich zu den Unterlagsplatten (5) kleine Lagerklötze (8) gebildet werden.

4. Drehtrommel nach Anspruch 1, die für einen Wärmeaustausch zwischen Gut und Gas bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Unterlagsplatte (5) und dem Innenumfang des Laufringes (3) ein Spiel zur Aufnahme radialer Wärmeausdehnungen des Trommelmantels (2) vorgesehen ist.

5. Drehtrommel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Keile (6,7) eine niedrigere radiale Höhe besitzten als die Unterlagsplatten (5) .

6. Drehtrommel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (6,7)? eine Keilneigung

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zwischen 1:10 und 1:25 besitzen.

7. Drehtrommel nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den ersten und zweiten Keilen (6,7) in Eingriff stehenden Längsseiten (5a;5b) jeder Unterlagsplatte (5) eine der Neigung der Keile angepaßte, jedoch entgegengesetzt dazu gerichteten Neigung aufweisen und daß die ersten Keile (6) entgegengesetzt zu den zweiten Keilen (7) angezogen sind.

8. Drehtrommel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Unterlagsplatten (5) axiale Sicherungs

klötze (14; 14';14'' ;16) zugeordnet sind.

9. Drehtrommel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Laufring (3) zur axialen Lagesicherung bestimmte Halteklötze (15; 15';

15* * ; 1 7) zugeordnet sind", die auf dem Trommelmantel (2) und/oder auf wenigstens einem Teil der Unterlagsplatten (5) befestigt sind.

10. Drehtrommel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Unterlagsplatten(5) auf dem Trommelmantel (2) befestigte Haltewinkel (18) zugeordnet sind, die die Unterlagsplatten spielfrei auf dem Tromme!mantel halten.

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11. Drehtrommel nach wenigstens einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Unterlagsplatten (5) und dem Trommelmantel (2) Ausgleichsbleche (13) angeordnet sind, die an den Unterlagsplatten (5) befestigt sind.

12. Drehtrommel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Keil (6,7) eine in Trommelachsrichtung nachstellbare Anzugseinrichtung (10,11,12) vorhanden ist.