DE69723705T2

DE69723705T2 - Befestigungseinrichtung für Hubschaufel eines Drehrohrkühler in der Zementindustrie

Info

Publication number: DE69723705T2
Application number: DE69723705T
Authority: DE
Inventors: Helmut Arnold; Bruno Wolan
Original assignee: Magotteaux International SA
Current assignee: Magotteaux International SA
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: BR9804560A; DE69723705D1; EP0916916B1; TR199802337A1; ES2203750T3; EP0916916A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Hubschaufeln eines Drehrohrkühlers mit Satelliten in der Zementindustrie welche Hubschaufeln bogenförmig sind und aus zwei mit ihrem Scheitel gelenkig verbundenen bogenförmigen Teilen bestehen, welche dazu bestimmt sind, mit ihrem Sockel an mit der Innenseite der die Wand des Kühlers bildenden zylindrischen Trommel verbundenen Befestigungsunterlagen befestigt zu werden welcher Kühler in Längsrichtung von Zementklinker durchquert wird der von der den Kühler in entgegengesetzter Richtung zur Bewegung des Zementklinkers strömenden Luft gekühlt wird.
Diese Rorhkühler dienen dazu den Zementklinker der in einem Klinkerofen auf Temperaturen in der Grössenordnung von 1450°C erhitzt wurde so viel wie möglich abzukühlen. Die Abkühlung erfolgt während der axialen Fortbewegung des Zemklinkers durch den Kühler dank einer Luftzirkulation in Gegenrichtung so dass zumindest ein Teil der Wärme des Zementklinkers zurückgewonnen werden kann. Der Kühler ist innenseitig mit Hubschaufeln bestückt welche während der Drehung der Trommel den Zementklinker mitnehmen und den Wärmeaustausch mit der Luft verbessern wenn der Klinker wieder auf den Trommelboden zurückfällt.
Während bis jetzt die Hubschaufeln allgemein schaufelförmig waren sind die im Oberbegriff des Anspruchs 1 erwähnten Hubschaufeln insbesondere in der Veröffentlichung "Zement-Kalk-Gips No. 6/1992" beschrieben. Es handelt sich um bogenförmige oder tunnelförmige Hubschaufeln deren Innenraum sich beim Passieren des Kühlerbodens füllt. Diese Hubschaufeln ermöglichen eine bessere Mitnahme des Klinkers und folglich einen besseren Kontakt mit der Kühlluft.
Die Hubschaufeln sind meistens mit Schrauben und Befestigungsunterlagen an der Kühlertrommel befestigt und diese Befestigung bildet immer den Schwachpunkt des Kühlers. Die Bestigungen bei welchen Schrauben die Trommelwand durchstossen haben den Nachteil, dass die Trommel durchlöchert sein. Die Schrauben hingegen sind besser von aussen gekühlt. Die Befestigungen bei welchen die Schrauben die Trommel nicht durchstossen, haben den Vorteil, dass die Wand nicht durchlöchert sein muss. Die Schrauben hingegen widerstehen nicht immer den hohen Temperaturen, insbesondere in den heissen Bereichen des Kühlers.
Eine dem Obergriff des Anspruchs 1 entsprechende Befestigungsvorrichtung ist aus dem Dokument DE-A-37 08 824 bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaltung einer Befestigungsvorrichtung für Hubschaufeln welche eine gute Befestigung während der gesamten Betriebsdauer der Hubschaufeln gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Befestigungsvorrichtung für Hubschaufeln der eingangs erwähnten Gattung in einem Drehrohrkühler oder mit Satelliten in der Zementindustrie vor, wobei die Befestigung der Hubschaufeln auf den Unterlagen wenigstens ein Befestigungssystem mit Schwalbenschwanz umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Hubschaufeln auf den Unterlagen mittels eines Schwalbenschwanzbefestigungssystems durch ein Aufschieben in Längsrichtung in Richtung der Fortbewegung des Klinkers der Hubschaufeln auf die Unterlagen geschieht und dass diese einen Anschlag aufweisen um die Hubschaufeln in Fortbewegungsrichtung des Klinkers in Stellung zu bringen und zu klemmen.
Die Schwalbenschwanzbefestigung der Hubschaufeln an jede Befestigungsunterlage ist vorzugsweise mit einer Befestigungsschraube vervollständigt. Diese kann die Trommelwand durchdringen oder nicht. Der Vorteil ist, dass beim Bruch der Besfestigungsschrauben oder einem durch Hitze verursachten Verschleiss, die Hubschaufeln trotzdem noch unter der Wirkung der Schwalbenschwanzbefestigung festgehalten werden.
Jede Hubschaufel kann an den Längsseiten Sockels im Bereich der Befestigungsunterlagen eine mittlere divergierende Rippe mit einem Schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen und jede Befestigungsunterlage kann eine entsprechende konvergierende Mulde aufweisen welche durch seitliche schiefe Stützen begrenzt ist.
Die Sockeln der Hubschaufeln umfassen vorzugsweise im Bereich der Befestigungsunterlagen seitlich äussere und innere Schürzen um den inneren Bereich der Befestigungsunterlagen zu schützen.
Die Befestigungsunterlagen können an die Trommelwand geschweisst sein oder durch Keilverbindung mit an die Trommel geschweissten Zwischenhalterung gehalten werden.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus zwei nachfolgend illustrationshalbers beschriebenen Ausführungen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen in welchen:
die 1 schematisch eine Perspektivansicht einer Hubschaufel und seinem erfindungsgemässen Befestigungssytem zeigt;
die 2 schematisch einen Querschnitt durch den Fuss einer Hubschaufel und ihrer Befestigungsunterlage zeigt;
die 3 eine Ansicht ähnlich wie 2 einer anderen Befestigung zeigt.
Die pauschal mit der Bezugszahl 10 in 1 bezeichnete Hubschaufel ist eine tunnelförmige Hubschaufel, die aus zwei bogenförmigen Teilen 12 und 14 besteht welche an ihrem Scheitel scharnierend miteinander verbunden sind und welche dazu bestimmt sind, mit Hilfe von Befestigungsunterlagen 18 an der Innenwand einer zylindrischen Trommel 16 eines Rohrkühlers befestigt zu werden.
Obschon es prinzipiell möglich wäre, die Hubschaufeln einstückig zu gestalten so ist es vorzuziehen, weil es für ihren Guss einfacher ist, sie zweiteilig zu gestalten und sie scharnierend miteinander zu verbinden. Dies erlaubt es dem Werkstück den thermischen Ausdehnungen besser zu widerstehen und ermöglicht einen besseren Ausgleich der Fertigungstoleranzen während dem Einbau der Hubschaufeln.
Wie 1 zeigt ist der Unterteil des Teils 14, welcher in Drehrichtung gesehen sich vorne befindet, kürzer als der Unterteil des anderen Teils 12 so das die Streuschaufel im Aufriss trapezförmig ist. Die schiefe Seite der Streuschaufel welche sich ausgangsseitig des Kühlers befindet, ermöglicht eine bessere Ausschüttung des Materials während der Drehung des Kühlers.
Wegen der Form der Hubschaufel im gezeigten Beispiel, erfolgt die Befestigung mit drei Befestigungsunterlagen 18, zwei für das Teil 12 und eine für das Teil 14.
Jedes der beiden die Streuschaufel bildenden Teile umfasst einen vollen Bogen 20 mit äusseren Verstärkungsrippen 22 welche sich radial vom Fuss 24 und 26 jedes Teils 12 und 14 bis zum Scharnier an Scheitel erstrecken. Diese Rippen verleihen den Hubschaufeln mehr mechanischen Widerstand.
In dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel sind die Befestigungsunterlagen 18 würfelförmig und sind mit ihrer Unterfläche an die Trommel 16 geschweisst (siehe 2). Die ins Innere des Kühlers gerichtete Seite hat die Form einer Mulde 28 welche von zwei Längsseiten 30 und 32 und einer Querseite 34 auf der Ausgangsseite des Kühlers begrenzt ist, wobei die Mulde 28 eingangsseitig offen ist. Die Querseiten 30 und 32 besitzen auf der Innenseite der Mulde 28 dreieckförmige Stützen 36 welche der Mulde im radialen Querschnitt eine Trapezform mit konvergierender Öffnung verleihen (siehe 2).
Die Füsse 24 und 26 der beiden Teile 12 und 14 der Hubschaufel besitzen im Bereich der Befestigungsunterlagen 18 eine mittlere divergierende Rippe 38 mit einem dem Querschnitt der Mulde 28 der Unterlagen 18 entsprechenden schwalbenschwanzförmigen Querschnitt. Auf jeder Seite der Rippe 38 befinden sich ausserdem Längsschürzen 40 und 42 welche mit der Rippe 38 zwei Längsrillen mit einer den Seiten 30 und 32 und den Stützen 36 der Unterlagen 18 komplementären Form bilden.
Der Einbau der Hubschaufeln 10 besteht darin, sie in Längsrichtung auf die Unterlagen 18 zu schieben so dass die Mulden 28 der Unterlagen zusammen mit den Rippen 38 der Hubschaufeln eine schwalbenschwanzförmige Befestigung bilden. Die Positionierung der Hubschaufeln geschieht durch die Querseite 34 der Unterlagen 18, welche einen Anschlag bilden und die Hubschaufeln festhalten.
Diese schwalbenschwanzförmige Befestigung wäre an sich ausreichend für die Halterung der Hubschaufeln 10, aber um nicht unter dem Zwang der Herstellungsgenauigkeiten des Schwalbenschwanzsystems zu stehen, ist es vorzuziehen diese Befestigung mit einer bei 44 in 2 gezeigten Schraube zu vervollständigen. Diese Schraube durchdringt radial den Fuss 26 (und 24) und die Rippe 38 sowie die Unterlage 18 und die Trommel 16 um auf der Aussenseite eine nicht gezeigte Mutter aufzunehmen.
Beim Bruch der Schraube 44 während dem Betrieb ist es nicht erforderlich sie sofort zu ersetzen denn die betroffene Hubschaufeln wird durch die schwalbenschwanzförmige Befestigung verankert. In Ausgangsrichtung werden die Hubschaufeln 10 nämlich von den Querseiten 34 der Unterlagen 18 zurückgehalten. Sie können sich aber auch nicht in entgegengesetzter Richtung aus den Unterlagen 18 befreien weil sie durch die Fortbewegung des Klinkers, die Neigung des Kühlers und die Ziegeln oder feuerfesten Massen daran gehindert werden.
Die Bezugszahl 46 in 2 bezeichnet eine feuerfeste Bekleidung welche unentbehrlich in den heissesten Bereichen des Kühlers ist um die Trommel sowie die Unterlagen 18 zu schützen. Es sei erinnert, dass der Oberteil letzterer ebenfalls durch die Schürzen 40 und 42 der Hubschaufeln 10 geschützt sind.
Das oben beschriebene Schwalbenschwanzbefestigungssystem kann auch umgekehrt werden d. h. dass die Schwalbenschwanzrippen können sich auf den Befestigungsunterlagen befinden und die entsprechenden Rillen an den Füssen der Hubschaufeln.
3 zeigt eine andere Ausführung als die 1 und 2. Bei dieser Ausführung werden die Füsse der Hubschaufeln 50 ebenfalls mit einer Schwalbenschwanzbefestigung in einer an die Trommel 16 des Kühlers geschweissten Unterlage gehalten. Die Hubschaufel 50 ist ebenfalls mit einem Bolzen 54 an die Unterlage geschraubt dessen Bolzenkopf 56 in einer polygonalen Vertiefung der Unterlage gehalten wird und auf welchen innenseitig eine Mutter 58 geschraubt ist. Der wesentliche Unterschied zwischen dieser Variante und den Ausführungen der 1 und 2 ist dass die Befestigungsschrauben die Trommel nicht mehr durchdringen und dass diese nicht gelöchert zu sein brauch.

Claims

Befestigungsvorrichtung für Hubschaufeln eines Drehrohrkühlers in der Zementindustrie welche Hubschaufeln (10) bogenförmig sind und aus zwei mit ihrem Scheitel gelenkig verbundenen bogenförmigen Teilen (12, 14) bestehen, welche dazu bestimmt sind, mit ihrem Sockel (24, 26) an mit der Innenseite der die Wand des Kühlers bildenden zylindrischen Trommel (16) verbundenen Befestigungsunterlagen (18) befestigt zu werden, welcher Kühler in Längsrichtung von Zementklinker durchquert wird der von der den Kühler in entgegengesetzter Richtung zur Bewegung des Zementklinkers strömenden Luft gekühlt wird, wobei die Befestigung der Hubschaufeln (10) auf den Unterlagen wenigstens ein Befestigungssystem mit Schwalbenschwanz umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Hubschaufeln (10) auf den Unterlagen (18) mittels einem Schwalbenschwanzbefestigungssystem durch ein Aufschieben in Längsrichtung in Richtung der Fortbewegung des Klinkers der Hubschaufeln (10) auf die Unterlagen (18) geschieht und dass diese einen Anschlag (34) aufweisen um die Hubschaufeln (10) in Fortbewegungsrichtung des Klinkers in Stellung zu bringen und zu klemmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwalbenschwanzbefestigung der Hubschaufeln (10) an jeder Befestigungsunterlage (18) mit einer Befestigungsschraube (44, 58) vervollständigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hubschaufel (10) an den Längsseiten ihres Sockels (24, 26) im Bereich der Befestigungsunterlagen (18) eine mittlere divergierende Rippe (38) mit einem schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweist und dass jede Befestigungsunterlage (18) eine entsprechende konvergierende Mulde (28) aufweist welche durch seitliche schiefe Stützen (36) begrenzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sockeln (24, 26) der Hubschaufeln im Bereich der Befestigungsunterlagen (18) eitliche Schürzen (40, 42) umfassen um den inneren Bereich der Befestigungsunterlagen (18) zu schützen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (44) die Wand (16) der Trommel durchdringt und dass auf der Aussenseite eine Mutter darauf geschraubt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (54) die Wand (16) nicht durchdringt und dass seine Befestigungsmutter (58) sich auf der Innenseite der Hubschaufel (50) befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsunterlagen (18) an die Wand (16) der Trommel geschweisst sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsunterlagen (18) durch Keilverbindung mit an die Trommelwand geschweissten Zwischenhalterungen gehalten werden.