DE3641731C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2.

Bei verschiedenen Wärmebehandlungsprozessen im Drehrohr, z. B. beim Trocknen von schlammartigen, klebrigen oder klebrig werdenden Stoffen, bei der thermischen Zersetzung von Abfallstoffen wie Gummi oder Kunststoff und insbesondere bei der Schwelbehandlung von Rohöl oder Kohle setzen sich an der Innenwand des Drehrohrs fest anhaftende Verkrustungen an, die auf die Dauer das Drehrohr zusetzen. Bei Drehrohren mit indirekter Beheizung durch den Drehrohrmantel bewirkt schon eine dünne Kruste eine erhebliche Verschlechterung des Wärmeüber­ ganges. Daher ist es notwendig, die Anbackungen regelmäßig zu entfernen.

Bei einer durch die US-PS 31 42 546 bekannten Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, hat der Rollkörper die Form eines zylindrischen Käfigs, bestehend aus einem relativ dünnen Innenrohr, einer Anzahl von speichenartig angeordneten radialen Platten und mehreren an der Außenseite der Platten befestigten Leisten die in Form einer mehrgängigen Schraube gewunden sind.

Der Durchmesser des Schraubengewindes, das heißt der Käfig­ durchmesser, ist nur wenig kleiner als der lichte Drehrohr­ durchmesser. Wenn das Drehrohr rotiert, wälzt sich der Käfig an der Innenwand ab. Diese reine Abwälzbewegung trägt zur Reinigung der Drehrohrwand nicht bei, da keine gleitende, das heißt schabende Bewegung zwischen den Leisten und der Drehrohrwand vorhanden ist. Ein gewisser Abkratzeffekt soll jedoch dadurch erzielt werden, daß der Rollkörper an der aufwärtsbewegten Seite der Drehrohrwand ein wenig hochklettert und infolge der nachlassenden Reibungskraft wieder abrutscht. Diese Wirkung ist aber relativ schwach.

Hier versucht die DE-AS 27 15 700 Abhilfe zu schaffen. Sie beschreibt ebenfalls ein Drehrohr mit darinliegendem Rollkör­ per, wobei allerdings die Leisten des Rollkörpers achspa­ rallel sind. Mittels einer außerhalb des Drehrohrs angeord­ neten Stoppvorrichtung, die intermittierend mit dem Rollkör­ per in Eingriff gebracht werden kann, läßt sich die Drehbe­ wegung des Rollkörpers zeitweise unterbrechen, so daß die Leisten am Drehrohrmantel schaben. Eine solche Stoppvorrich­ tung ist aber konstruktiv schwierig, teuer und störungsanfällig.

Durch die DE-PS 5 63 944 ist eine feststehende Trockentrommel zum Trocknen von dickbreiigen, pastenartigen und klebrigen Stoffen bekanntgeworden, in deren Innerem eine oder mehrere zylindrische oder konische, um ihre Achse drehbare Andrück-, Reib- und Förderwalzen angeordnet sind, die sich mittels eines Antriebs an der Innenfläche des Trommelmantels planetenartig abrollen. Die Walzen können auch mit Riffeln versehen oder als Rippenwalzen ausgebildet sein.

Die US-PS 41 83 726 beschreibt einen Drehofen, insbesondere zum Brennen von Zement, Kalk oder Gips, mit einem lose darin liegenden konischen Rollkörper, der mit axialen Rippen versehen ist. Der Rollkörper soll den Mischeffekt und den Wärme­ übergang verbessern. Je nach dem Konuswinkel soll erreicht werden, daß der Rollkörper sich in der gleichen Richtung oder entgegengesetzt zur Ofenfüllung bewegt oder an Ort und Stelle bleibt. In Ofenbereichen, in den Anbackungen vorkommen, ist der Einsatz des Rollkörpers nur beschränkt möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einfache und robuste Vorrichtungen der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2 angegebenen Gattungen zu schaffen, bei denen sich ein wesentlich verstärkter Abschabeeffekt einstellt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder alternativ durch die des Anspruchs 2 gelöst.

Der gemeinsame Lösungsgedanke der Patentansprüche 1 und 2 besteht darin, eine reine Abwälzbewegung des Rollkörpers bzw. der Rollkörper unmöglich zu machen und dadurch eine Gleitbewegung der Leisten an der Drehrohrwand in Umfangsrichtung zu erzwingen.

Durch das Merkmal des Anspruchs 3 wird auch bei der Vorrichtung nach Anspruch 2 zusätzlich eine oszillierende Bewegung in Richtung der Drehrohrachse erzwungen.

Gegenstand des Anspruchs 4 ist ein wegen seiner Einfachheit bevorzugtes Ausführungsbeispiel des in Ansprüchen 1 und 3 erwähnten Führungsorgans.

Gemäß Anspruch 5 läßt sich das Gewicht des Rollkörpers und damit die Intensität des Abkratzeffektes in einfacher Weise durch Verändern der Füllung des Rollkörpers dem Bedarf optimal anpassen.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.

Fig. 1 zeigt ein Drehrohr 1 mit einer Aufgabevorrichtung 2, einem Ofenkopf 3, einer das Drehrohr umgebenden, in mehrere Zonen unterteilten Heizkammer 4 und einem Ausfallgehäuse 5. Das Drehrohr 1 ist mit Laufringen 6, 7 in bekannter Weise auf nicht dargestellten Laufrollen drehbar gelagert und durch Dichtungen 8, 9 gegen den feststehenden Ofenkopf 3 und das Ausfallgehäuse 5 abgedichtet. Die Achse des Drehrohrs 1 ist in Richtung auf das Ausfallgehäuse 5 schwach geneigt.

Im Innern des Drehrohrs 1 liegt lose ein Rollkörper 10, der sich nahezu, aber nicht ganz, über die Länge des Drehrohrs 1 erstreckt. Er hat die Form eines schlanken Kegelstumpfes, dessen Durchmesser in Richtung auf das Ausfallende des Dreh­ rohrs 1 abnimmt. An der Aufgabeseite ist der Durchmesser etwas größer, an der Ausfallseite etwas kleiner als der Radius des Drehrohrs 1. Der Rollkörper 10 hat einen ge­ schlossenen, aus Blech hergestellten Mantel 11 und zwei Bodenplatten 12, 13, von denen wenigstens eine lösbar - z. B. durch Schrauben - mit dem Mantel 11 verbunden ist. Das Innere des Rollkörpers 10 ist teilweise mit Sand gefüllt. Auf dem Mantel 11 ist eine Leiste 14 in Form mehrerer Schrauben­ windungen befestigt.

Am Auslaufende des Drehrohrs 1 ist mit Hilfe von Verstrebungen 15 als nockenartiges Führungsorgan eine runde, schräggestellte Scheibe 16 befestigt. Der Mittelpunkt der Scheibe 16 liegt auf der Achse des Drehrohrs 1. Der Durch­ messer der Scheibe 16 ist wesentlich kleiner (etwa 1/3 bis 2/3) als der des Drehrohrdurchmessers, so daß zwischen dem Umfang der Scheibe 16 und dem Mantel des Drehrohrs 1 ein breiter Ringspalt besteht.

Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Wenn das Drehrohr 1 rotiert, versetzt es durch Reibungsschluß den Rollkörper 10 ebenfalls in Umdrehung. Wegen der konischen Form des Rollkörpers 10 ist seine Bewegung relativ zum Dreh­ rohr 1 aber keine reine Abwälzbewegung. Eine reine Abwälzbe­ wegung würde nämlich bedeuten, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Rollkörpers 10 mit der Umfangsgeschwindigkeit des Dreh­ rohrs 1 übereinstimmt und daher auf der ganzen Länge des Rollkörpers 10 gleich groß ist. Da aber in Wirklichkeit die Rotationsgeschwindigkeit auf der ganzen Länge des Rollkörpers 10 gleich groß ist, kann wegen des veränderlichen Radius die Umfangsgeschwindigkeit nicht auf der ganzen Länge gleich groß sein. Das bedeutet, daß die Leiste 14 an der Drehrohrwand in Umfangsrichtung gleitet. Dadurch ist die Leiste 14 in der Lage, angebackenes Material vom Drehrohrmantel abzukratzen.

Bedingt durch die konische Form, hat der Rollkörper 10 die Tendenz, sich bei der Rotation axial in Richtung auf die Kegelspitze zu bewegen. Eine gleichgerichtete, zusätzliche Bewegungstendenz ergibt sich aus der geneigten Anordnung des Drehrohrs 1. Folglich wird der Rollkörper 10 jeweils gegen den gerade unten befindlichen Randbereich der mitrotierenden Scheibe 16 gedrückt. Wegen der geneigten Anordnung der Scheibe 16 ergibt sich daraus wie bei einem Kurven- oder Nockengetriebe in axialer Richtung eine hin- und hergehende Bewegung des Rollkörpers 10 und eine entsprechende axiale Gleitbewegung der Leiste 14 an der Drehrohrwand.

Durch die Überlagerung der axialen Bewegungskomponente und der zuerst erwähnten, in Umfangsrichtung wirkenden Bewegungskomponente ergibt sich an der Drehrohrwand ein Abkratzeffekt mit wechselnder Angriffsrichtung. Dadurch wird eine intensive Säuberung erzielt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 stimmen diejenigen Teile, die ein bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 verwendetes Bezugszeichen haben, mit den entsprechenden Teilen der Fig. 1 überein. Von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 unterscheidet sich das in den Fig. 2 und 3 ge­ zeichnete Ausführungsbeispiel dadurch, daß zwei zylindrische Rollkörper 17, 18 nebeneinander in dem Drehrohr 1 liegen. Die beiden Rollkörper 17, 18 sind mit Leisten 19, 20 in Form von gegensinnigen Schraubenwindungen versehen, die mit reich­ lichem Spiel ineinandergreifen. Die Länge der beiden Roll­ körper 17, 18 ist nahezu gleich der Länge des Drehrohrs 1, ihr Durchmesser knapp halb so groß wie der Drehrohrdurch­ messer. Die Rollkörper 17, 18 haben ebenso wie der Rollkörper 10 einen geschlossenen Mantel und beiderseitige Bodenplatten. Sie können ebenfalls mit einer Füllung aus Sand oder dergleichen versehen sein.

Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Das rotierende Drehrohr 1 übt auf den Umfang der beiden Roll­ körper 17, 18 gleichgerichtete Reibungskräfte aus. Wenn sich die beiden Rollkörper 17, 18 unabhängig bewegen könnten, wür­ den beide Rollkörper im gleichen Drehsinn am Drehrohrmantel abrollen. Durch die ineinandergreifenden, gegensinnig ge­ wickelten schraubenförmigen Leisten 19, 20 wird aber die gleichsinnige Bewegung unmöglich gemacht. Dadurch werden zwischen dem Drehrohrmantel und den Leisten 19, 20 Gleit­ bewegungen in Umfangsrichtung erzwungen.

Infolge der geneigten Anordnung des Drehrohrs 1 werden die beiden Rollkörper 17, 18 gegen den gerade unten befindlichen Randteil der Scheibe 16 gedrückt. Die Schrägstellung der Scheibe 16 bewirkt in gleicher Weise wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel, daß sich die beiden Roll­ körper 17, 18 in dem rotierenden Drehrohr 1 in Achsrichtung hin- und herbewegen.

Die überlagerten Gleitbewegungen ergeben auch bei diesem Ausführungsbeispiel einen intensiven Schabeeffekt mit wechselnder Angriffsrichtung.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Wärmebehandeln von zum Anbacken neigenden schütt- oder fließfähigen Gütern, mit einem beheizten Dreh­ rohr und einem lose darin liegenden Rollkörper, der an seiner Umfangsfläche mit mindestens einer schraubenförmigen Leiste versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollkörper (10) konisch ist und daß am Trommelende ein mitrotierendes Führungsorgan (16) angeordnet ist, dessen Stirnfläche an mindestens einer Stelle des Umfangs nockenartig in Achsrichtung vorspringt.

2. Vorrichtung zum Wärmebehandeln von zum Anbacken neigenden schütt- oder fließfähigen Gütern, mit einem beheizten Dreh­ rohr und einem lose darin liegenden zylindrischen Rollkörper, der an seiner Umfangsfläche mit mindestens einer schraubenförmigen Leiste versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Drehrohr (1) noch ein zweiter zylindrischer Rollkörper (18) liegt und daß die Leisten (19, 20) der beiden Rollkörper (17, 18) als gegensinnige, ineinandergreifende Schraubenwindungen ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein am Trommelende angeordnetes, mitrotierendes Führungsorgan (16), dessen Stirnfläche an mindestens einer Stelle des Umfangs nockenartig in Achsrichtung vorspringt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsorgan als schräggestellte Scheibe (16) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollkörper (10, 17, 18) einen geschlossenen Mantel (11) aufweist, auf dem die Leiste (14) befestigt ist, und daß er beidseitig mit Bodenplatten (12, 13) und im Innern mit einer Füllung versehen ist.