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Die
vorliegende Erfindung betrifft Öfen
für die Behandlung
von Mineralien oder oxidierten Materialien und betrifft insbesondere Öfen des
Drehherdtyps.
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So
werden Öfen
bezeichnet, die eine toroidförmige
Kammer mit einer unteren Wand, die bezüglich der übrigen Kammer rotiert, den
so genannten Drehherd, aufweisen, wobei mehrere Brenner an den Seitenwänden und
der Deckenwand des Ofens angeordnet sind. Der Herd, der aus einer
dicken Schicht von feuerfestem Material hergestellt ist, wird üblicherweise
von einem Rahmen getragen, an dem die Räder montiert sein können, die
mit geeigneten Schienen zusammenwirken; alternativ weist der Rahmen
kreisförmige
Schienen für
die Gleit- und/oder Rollräder
des Herds selbst auf, die auf dem Boden angeordnet sind.
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Die
Anordnung der Räder
auf dem Boden bietet viele Vorteile sowohl vom praktischen Standpunkt,
da z.B. die Anlage einfacher ist und bessere Wartungsmöglichkeiten
bietet, als auch vom wirtschaftlichen Standpunkt, im Wesentlichen
aufgrund der Vereinfachung des Aufbaus. Trotzdem setzt diese Art
der Lösung
die feuerfeste Materialschicht des Herds beträchtlichen Belastungen aus,
was sogar zu wesentlichen Beschädigungen
führen
kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Drehherdofen zur Verfügung zu
stellen, bei dem die Gleit- und/oder Rollräder des Herds auf dem Boden
angeordnet sein können,
ohne dass dadurch die Unversehrtheit der feuerfesten Materialschicht,
die den Herd selbst bildet, beeinträchtigt wird.
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Ziel
der Erfindung ist weiterhin ein Drehherdofen zur Behandlung von
Mineralien oder oxidierten Materialien, umfassend eine toroidförmige Kammer, wobei
die untere Wand des Herds bezüglich
der übrigen
Kammer rotiert und wobei der Herd eine Schicht aus feuerfestem Material
umfasst, die auf einem Rahmen gehalten wird, der Schienen umfasst,
die mit Rädern
zusammenwirken, die auf dem Boden angeordnet sind, damit der Herd
gleiten und/oder rollen kann; dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen mehrere
Träger,
die radial zu dem Herd und im gleichen Winkelabstand zu einander
angeordnet sind, sowie wenigstens zwei kreisförmige Gleitträger aufweist,
die neben dem äußeren und
inneren Umfangsrand des Herds angeordnet sind, wobei die Gleitträger mit
den Herd-Gleit- und/oder Rollrädern
in Kontakt stehen und wobei die Räder im gleichen Winkelabstand
zueinander angeordnet sind und der Teilungswinkel der radialen Träger gleich
ist.
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Die
Gleitträger
sind so hergestellt, dass die Verformung, der sie während der
Drehung des Herds ausgesetzt sind, gleich ist, trotz der unterschiedlichen
Länge zwischen
zwei radialen Trägern
an dem äußersten
und dem innersten kreisförmigen
Träger. Dieses
Ergebnis kann durch eine unterschiedliche Dimensionierung der Träger, wenn
das Material gleich ist, oder durch Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen
mechanischen Stärken
erzielt werden.
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Weitere
Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Drehherdofens werden aus
der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform von diesem deutlich,
die nicht als einschränkende
Beschreibung zu verstehen ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Ofens ist;
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2 eine
schematische Draufsicht auf den Herd des erfindungsgemäßen Ofens
ist;
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3 eine
Schnittansicht entlang der Linie III-III aus 1 ist;
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4 eine
Schnittansicht entlang der Linie VI-VI aus 1 ist;
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5 eine
Ansicht analog zu der aus 3 ist, wobei
die Gleiträder
und der Träger
in einer geänderten
Position sind;
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6 eine
Ansicht analog zu der aus 3 ist, wobei
die Gleiträder
und der Träger
in einer geänderten
Position sind.
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In 1 ist
der erfindungsgemäße Ofen
im Schnitt gezeigt; 1 bezeichnet die toroidförmige Kammer
des Ofens, die mit Seitenwänden 101 versehen ist,
die durch Säulen 201 getragen
werden. Die untere Wand der Kammer ist der Drehherd 2,
der aus feuerfestem Material hergestellt ist und der durch die Abstandhalter 112 an
den radialen Trägergliedern 102 gehalten
wird. Mit der Unterseite der Träger 102 sind die
kreisförmigen
Träger 202 und 302 verbunden,
jeweils neben dem äußeren Umfangsrand
und dem inneren Umfangsrand des Herds 2. Die Unterseite
der Träger
ist mit einer Gleitschiene 212 bzw. 312 für die Gleit-
und/oder Rollräder 203 bzw. 303 versehen. Diese
Räder,
die in diesem Fall im Leerlauf gezeigt sind, sind durch Zapfen an
den Gabeln 113 und 213 gelagert, die auf den entsprechenden
Basen 123 und 223 angeordnet sind.
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In 2 ist
der Drehherd 2 des erfindungsgemäßen Ofens schematisch dargestellt.
Wie gezeigt haben die radialen Träger 102 den gleichen Winkelabstand
zueinander. Außerdem
sind auch die Räder 103 und 203 entlang
den Schienen der gleitenden kreisförmigen Träger 302, 202 im
gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet, so dass sie den gleichen
Teilungswinkel wie die radialen Träger 102 haben.
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In 3 ist
der Herd des erfindungsgemäßen Ofens
im Schnitt entlang der Linie III-III aus 1 gezeigt;
gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Aus den
Figuren ist zu ersehen, dass die Träger 102 und die Räder 203 gleich bezüglich der
Anzahl und des Winkelabstands sind; in diesem Fall sind die Räder in Verbindung
mit den Punkten des größten Widerstands
des Trägers 202 angeordnet,
d.h. in Verbindung mit den Trägern 102. In 4 ist
die vollständig
analoge Situation dargestellt, die für die Räder 103 auftritt,
die mit der Schiene 312 des Trägers 302 zusammenwirken.
In diesem Fall ist die unterschiedliche Höhe der Basen 123 der Gabeln 113 zu
beachten, die durch den kleineren Querschnitt des Trägers 302 verglichen
mit dem Träger 202 aus 3 verursacht
wird.
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In 5 und 6 sind
die gleichen Teile aus 3 und 4 während einer
anderen Phase der Rotation des Herds gezeigt. In dieser Situation
ist jedes Rad im Mittelpunkt der Länge seines Trägers 202 oder 302 zwischen
zwei Trägern 102.
Bei dem Träger 201 in 5 tritt
eine Verformung auf, die mit D bezeichnet ist. Die Verformung, der
der Träger 302 in 6 unterworfen
ist, als D' bezeichnet,
hat das gleiche Ausmaß wie
die Verformung D des Trägers 202.
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Die
Funktion des erfindungsgemäßen Ofens wird
aus dem Folgenden deutlich. Es wurden bereits die Vorteile erwähnt, die
das Platzieren der Gleit- und/oder Rollräder auf dem Boden bezüglich deren Angreifen
an dem Rahmenaufbau des Herds mit sich bringt. Jedoch können diese
Vorteile teilweise zunichte gemacht werden, wenn sie mit den Beschädigungen
verglichen werden, die an der feuerfesten Materialschicht des Herds
durch die wechselnden Belastungen des Trägeraufbaus verursacht werden. Erfindungsgemäß wird dieses
Problem gelöst,
indem die Räder,
die mit den Schienen 312, 212 der kreisförmigen Träger 302 und 202 zusammenwirken
sollen, in gleichem Winkelabstand angeordnet werden, wobei der Teilungswinkel
analog zu dem der radialen Träger 102 ist,
die zusammen mit den Trägern 202, 302 den
Trägerrahmen
des Herds 2 bilden.
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So
entsteht eine gleichmäßige Verteilung
der Änderung
des mechanischen Widerstands des Trägerrahmens, und daher wird
der Herd keinen Verformungen unterworfen. Wie aus 5 und 6 zu ersehen
ist, ist die maximale Verformung der einzelnen Längen der Träger 202 und 302 bezüglich des Laufs
der Räder 203 und 103 entlang
der Schienen 212 und 312 simultan, wodurch eine
leichte alternierende periodische Verschiebung des Herds in der Richtung
senkrecht zu dessen Ebene verursacht wird, was zum Nutzen der Produktion
noch besser ausgenutzt werden kann. Z.B. kann diese Verschiebung
zusammen mit dem Vorhandensein von Mischmitteln der Materialschicht,
die auf den Herd aufgebracht ist, die Mischbedingungen verbessern.
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Um
die Verformungsauswirkungen auf den Herd 2 auf ein Minimum
zu verringern, ist es natürlich notwendig,
dass die beiden kreisförmigen
Gleitträger 202 und 302 unterschiedlich
aufgebaut sind. Der Träger 202 hat
einen kleineren Umfang, und die einzelnen Längen zwischen einem Träger 102 und
dem anderen erstrecken sich über
einen Bogen, der deutlich kleiner ist als die entsprechenden Längen des
Trägers 202.
Es ist klar, dass zur Erlangung der gleichen Verformung, d.h. damit
D = D' ist, der
Träger 302 einen
mechanischen Widerstand haben muss, der kleiner als der des Trägers 202 ist.
Dies kann auf die Art erreicht werden, die in 1, 4 und 6 gezeigt
ist, d.h. indem der Träger 302 mit
einem Durchschnitt ausgeführt
ist, der kleiner ist als der des Trägers 202. Diese Einrichtung
erfordert natürlich
die Zurichtung der Basen 123 der Gabeln 113 der
Räder 103,
die größere Abmessungen
haben müssen,
um das richtige Gleiten des Herds 2 sicherzustellen.
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Das
gleiche Ergebnis ist im Prinzip erreichbar, indem die Dicke des
Blechs des Trägers 302 im Vergleich
zu der Dicke des Blechs des Trägers 202 geändert wird,
und indem die beiden Träger
aus unterschiedlichen Materialien mit geeigneten mechanischen Eigenschaften
hergestellt werden, die es ermöglichen,
bei beiden Trägern
die gleiche Verformung zu erzeugen. Es kann allgemein festgestellt werden,
dass die mechanische Stärke
der kreisförmigen
Träger 202, 302 im
Wesentlichen proportional zu der Länge ihres Umfangs sein muss.
In dem als Beispiel gezeigten Fall hat der Träger 202 einen Durchschnitt,
der ungefähr
doppelt so groß wie
der des Trägers 302 ist,
wobei sein Umfang ungefähr
doppelt so groß wie
der des Trägers 302 ist.
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Der
so konstruierte Ofen ermöglicht
daher die Verwendung des Rotationssystems, wobei die Räder auf
dem Boden sind und wobei die Belastung des feuerfesten Materials
des Herds auf das Niveau der Systeme gesenkt wird, bei denen die
Räder auf Zapfen
gelagert an dem Rahmen vorgesehen sind. Außerdem ist die erfindungsgemäße Lösung vom Standpunkt
der Konstruktion noch einfacher und daher wirtschaftlich vorteilhaft.