DE8714654U1

DE8714654U1 - Einrichtung zur Abdichtung eines Drehrohr- oder Drehherdofens

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Publication number: DE8714654U1
Application number: DE8714654U
Authority: DE
Original assignee: Smit Ovens Nijmegen BV
Current assignee: Smit Ovens Nijmegen BV
Priority date: 1987-11-04
Filing date: 1987-11-04
Publication date: 1987-12-23

Description

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Einrichtung zur Abdichtung eines Drehrohr^ oder Drehherdofens _;

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zur Abdichtung eines Drehrohr- oder Drehherdofens, mit wenigstens einer zwischen einem rotierenden und einem nicht-rotierenden Ring (Stirnring bzw. Tragring) angeordneten elastischen Dichtungsmanschette, die mit dem Tragring verbunden ist und die mittels eines Druckgases dichtend an eine Fläche des Stirnringes anpreßbar ist.

Eine Einrichtung der genannten Art ist aus der DE-PS 28 46 387 bekannt. Bei dieser Einrichtung wird die Abdichtung durch eine Kombination von durch Gasdruck anpreßbaren, in Nuten geführten Dichtungsmanschetten mit einem Zwischenring erreicht, der unter einer mechanischen Anpreßkraft ebenfalls an dem Stirnring gleitend anliegt. Der Zwischenring dient dabei zwecks Entlastung der Dichtungsmanschetten zur Aufnahme von axialen Längenänderungen des Ofens, die infolge von Temperaturänderungen auftreten. Nachteilig ist bei dieser Einrichtung, daß die Führung der Dichtungsmanschetten in Nuten sehr aufwendig und störungsanfällig ist. Außerdem unterliegt der Zwischenring aufgrüne der hohen Reibungskräfte einem starken Verschleiß, was zu einem erhöhten tiartungs- und Reparaturaufwand führt. Wird ein rechtzeitiges Auswechseln des Zwischenringes versäumt, steigt die Belastung der Dichtungsmanschetten sehr stark an, was zu deren vorzeitigem

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Verschleiß und zu Ofenundichtigkeiten führt* Bei sehr großen Längenveränderungen kann es insbesondere bei abgenütztem Zwischenring Sogar zu einem Abheben der

DichtungSmansehetten yori ihrer Anlagefläöhe kommen. 5

Es stellt sich daher die Aufgabe? eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen^ die in der Lage ist, auch große Längenänderungen problemlos aufzunehmen, die eine sichere Abdichtung gewährleistet und die dabei reibungs-, verschleiß- und wartungsatm ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt neuerungsgemäß durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß

- der Stirnring eine erste kreisringförmige Platte umfaßt,

- auf der an der dem Tragring zugewandten Seite ein einseitig offener, umlaufender U-Profilring angeordnet ist,

_ daß der Tragring eine ebenfalls kreisringförmige, parallel zu der ersten Platte angeordnete Platte umfaßt,

- welche an ihrem äußeren Rand jeweils eine Anzahl von über den Umfang verteilten, um radiale und axiale Achsen in dem U-Profilring laufenden Rollen sowie wenige stens eine, als Lippendichtung ausgebildete umlaufende Dichtungsmanschette trägt, deren Lippe(n) unter Abschluß des Innenraumes des U-Profilringes in diesen hineinweisend an der ersten Platte und/oder dem U-Profilring anliegt/anliegen.

Der wesentliche mit der Neuerung erreichte Vorteil besteht darin, daß die relative Positionierung der Dichtungsmanschette (n) und der Anlageflache(n) für die Manschette (n) unter allen Bedingungen weitestgehend konstant ³^ bleibt. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden Ringe über den ü-Profilring und die darin ablaufenden Rollen sowohl in axialer als auch in radialer Richtung - abgese-

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hen von einem Freigangspiel der Rollen - keine Bewegungsfreiheit relativ zueinander haben. Lediglich in Umfangs-^ richtung ist eine Verdrehung der Ringe gegeneinander in der gewünschten Weise möglich. So werden z» B. axiale Bewegungen der Stirnplatte, die infolge von Temperaturänderungen des Ofens zwangsweise auftreten, in der gleichen Weise von den Tragring ausgeführt* Die Dichtungsmanschetten sind so keinen unzuträglichen Belastungen unterworfen, da sie weder hohe Kräfte noch große Bewegungsspiele aufzunehmen haben. Auch eine Verschiebung der gesamten Dichtungsmanschette ist zur Sicherstellung der Dichtigkeit nicht mehr erforderlich; stattdessen ist lediglich eine geringe Schwenkbewegung der Lippe(n) der Manschette (n) unter der Wirkung des im Inneren des U-Profilringes befindlichen Druckgases erforderlich, bei der es nicht zu einem Klemmen oder zu hoher Reibung kommen kann. Aufgrund der Abrollbewegung der Rollen in dem U-Profilring ist der Verschleift der Einrichtung sehr gering. Ein weiterer Vorteil ist schließlich noch der, daß die Dichtungsmanschetten auf einfache Weise von dem heißen Drehrohr oder vergleichbaren Ofenteilen thermisch getrennt werden können, was die Lebensdauer der Manschetten erhöht sowie die hierfür z'a stellenden Materialanforderungen mildert.

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Bevorzugt ist vorgesehen, daß die im Abstand parallel zueinander angeordneten Dichtungsmanschetten spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß zum einen zwei identische Dichtungsmanschetten verwendbar sind und daß zum anderen auch relativ weite U-Profilringe mit Raum für große Rollen einfach abdichtbar sind.

Um die Anordnung und Montage der Rollen und der Dichtungsmanschetten zu vereinfachen, ist vorgesehen, daß die Platte des Tragrings an ihrem Außenumfang einen flachen, eine in Umfangsrichtung verlaufende Fläche bildenden Reifen aufweist, an welchem die Dichtungsmanschette(n) und die Rollen angebracht sind.

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Zur Verminderung der thermischen Belastung des Tragringes und der daran angeordneten Einrichtungsteile, insbesondere DichtUngsmänsöhetten und Rollen mit ihren Lagern, sieht die Neuerung vor, daß in dem von der Platte des Tragrings und dem Reifen eingeschlossenen fcickbereich ein geschlossener, umlaufender Kühlflüssigkeitskanal angeordnet ist.

In bevorzugter Weiterbildung der Neuerung ist vorgesehen, daii der Kühlf lüssigkeitskanal eine Unterbrechung aufweist, daß je ein Kühlflüssigkeitseinlaß beiderseits der Unterbrechung oder ein einzelner Einlaß diametral gegenüber der Unterbrechnung angeordnet ist und daß ein Kühlflüssigkeitsauslaß diametral gegenüber der Unterbrechung oder je ein Auslaß beiderseits der Unterbrechung angeordnet ist. Hierdurch können zwei Kühlflüssigkeitsströme mit in Umfangsrichtung gesehen gegensätzlicher Strömungsriöhtung durch den Tragring geführt werden, was eine hohe

Kühlleistung ergibt.
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Weiterhin bietet die Einrichtung gemäß vorliegender Neuerung die Möglichkeit, daß durch den Bereich der Unterbrechung des Kühlflüssigkeitskanals ein Druckgas-Zuführkanal in den Innenraum des U-Profilringes verläuft. Hierdurch wird zu einem klaren und einfachen Aufbau der Einrichtung beigetragen, was den Herstellungsaufwand und damit die Kosten senkt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Neuerung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:

Figur 1 eine Einrichtung an einem Drehrohrofen im Längsschnitt und
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Figur 2 die Einrichtung aus Figur 1 in Stirnansicht.

* Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, besteht das in der Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Abdichteinrichtung im wesentlichen aus einem Stirnring 1, der zusammen mit einem hiermit verbundenen Drehrohr 10 und einem Beschickungsrohr 11 um eine Drehachse 3 verdrehbar I ist, sowie aus einem unverdrehbar angeordneten Tragring 2. Dieser Tragring 2 ist über einen Dicht- und Andruckbalg 20 an einem festen Stützlager 21 befestigt, wobei durch den Balg 20 ein gewisses axiales Bewegungsspiel des Tragringes 2 ermöglicht wird. |

Der Stirnring 1 besteht aus einer kreisringförmigen Plat- &iacgr; te 12, die konzentrisch zur Drehachse 3 angeordnet ist |

und die an ihrem inneren Rand fest mit dem Beschickungs- \

!5 rohr 11 und dem Drehrohr 10 verbunden ist. In der Nähe des äußeren Endes der platte 12 ist unter Zwischenlage einer Dichtung 15 ein umlaufendes, abgewinkeltes Profil angesetzt, das zusammen mit einem Teil der Platte 12 einen ü-Profilring 13 bildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der U-Profilring 13 in radialer Richtung gesehen nach innen hin offen und umschließt an drei Seiten einen U-Profil-Innenraum 13' von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Die Verbindung des den U-Profilring 13 zusammen mit der Platte 12 bildenden Winkelprofils erfolgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel über einen mit dem äußeren Ende der Platte 12 mittels einer Verschraubung 16 verbindbaren Flanschring 14.

j Parallel zu der ersten kreisringförmigen Platte 12 des Stirnringes der Einrichtung ist eine zweite kreisringförmige Platte 22 als Teil des Tragringes 2 angeordnet, deren Außendurchmesser kleiner ist als der der Platte Die Platte 22 ist mit dem Dicht- und Andruckbalg 20 unter Zuhilfenahme eines Klemmringes 20' mittels einer Ver- _%

schraubung 20" in ihrem inneren Teil Verbunden. An das | äußere Ende der kreisringförmigen Platte 22 ist ein umlaufender^ eine in üm£angsrichtung verlaufende Fläche

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bildender Reifen 23 angesetzt, hier angeschweißt. Dieser Reifen trägt an seiner Außenseite eine Anzahl von Rollen 25 und 26, die über den Umfang des Tragringes 2 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Im oberen Teil der Figur ^ 1 ist die Rolle 25 erkennbar, die um eine in radialer Richtung verlaufende Achse 25' drehbar ist und die an den in radialer Richtung liegenden Innenflächen des U-Profilringes 13 abrollt. Im unteren Teil der Figur 1 ist die Rolle 26 erkennbar, die im Unterschied zur Rolle 25 um

¹^ eine in axialer Richtung verlaufende Achse 26' drehbar ist und die an der in Umfangsrichtung liegenden Innenfläche des U-Profilringes 13 abrollt. Hierdurch werden der Stirnring 1 und der Tragring 2 in ihrer relativen Position zueinander sowohl in axialer als auch in radialer Richtung festgelegt.

Der Innenraum 13' des U-Profilringes 13 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei umlaufende Dichtungsmanschetten 24 und 24' in Form von Lippendichtungen nach außen hin abgedichtet. Die Dichtlippen der Dichtungsmanschetten 24 und 24' weisen dabei jeweils in das Innere 13' des U-Profilringes 13, sodaß bei Druckgas-Beschickung des Innenraumes 13' des U-Profilringes 13 eine Anpressung der Dichtlippen der Dichtungsmanschetten 24 und 24' an die diesen benachbarten Anlageflächen des U-Profilringes 13 erreicht wird. Die Zuführung des hierfür erforderlichen Druckgases erfolgt durch einen Druckgas-Zuführkanal 29, der im unteren Teil der Figur 1 erkennbar ist. Außenseitig endet der KanaJ 29 in einem Anschlußstutzen 29', wo beispielsweise ein Druckgasschlauch oder eine fest installierte Druckgasleitung angeschlossen werden kann.

im oberen Teil der Figur ist schließlich noch ein Kühlflüssigkeitskanal 27 eifkehnbär, der in dem von der Platte 22 und dem Reifen 23 gebildeten Eckbereich des Tragringes 2 angeordnet ist. Abgesehen von einer Unterbrechung 27&Lgr;

die im Bereich des Druckgas-Zuführkanals 29 liegt, läuft der Kühlflüssigkeitskanal 27 um den Tragring 2 um. An dem in der Figur 1 in dem Schnitt sichtbaren oberen Scheite]-punkt des Kühlflüssigkeitskanals 27 ist noch ein KQhI-flüssigkeitsauslaß 28' erkennbar, durch den erwärmte Kühlflüssigkeit abgeführt werden kann. Die zuführung der Kühlflüssigkeit erfolgt im unteren Teil des Tragringes 2 in der Nachbarschaft der Unterbrechung 27', wie anhand

der Figur 2 deutlicher erkennbar werden wird. 10

Während des Betriebes des mit der dargestellten Abdichteinrichtung ausgestatteten Drehrohrofens wird über eine an sich bekannte, nicht dargestellte Einschleueinrichtung das zu erhitzende Gut durch das Beschickungsrohr 11

!5 in das Innere 10' des Drehrohres 10 gebracht. Hierbei können Verbrennungsgase oder andere Abgase durch das Beschickunqsrohr 11 in den Zwischenraum zwischen diesem Rohr Ii und dem Dicht- und Andruckbalg 20 und von dort in den Zwischenraum zwischen den Platten 12 und 22 von stirnring 1 und Tragring 2 gelangen. Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, ist ein Austreten der Gase von dort in die freie Atmosphäre durch die im vorangehenden beschriebene Anordnung von U-Profilring 13 und Dichtungsmanschetten 24 und 24' verhindert. Diese Dichtigkeit bleibt auch bei größeren Längenänderungen des Drehrohres 10, wie sie bei Temperaturänderungen zwangsweise auftreten, erhalten, da jede axiale Verschiebung des mit dem Drehrohr 10 verbundenen Stirnringes 1 in gleicher Weise von dem Tragring 2 ausgeführt wird. Die hierbei entstehenden Kräfte werden von den Rollen 25 und 26 aufgenommen.

Wie an sich bekannt, wird zweckmäßig in dem Innenraum 13' des U-Profilringes 13 ein überdruck gegenüber dem inneren 10' des Drehrohres 10 eingestellt, so daß selbst bei einöm Schaden an der Dichtungsmanschette 24' keine Abgase in den innenraum 13* des U-Profilringes 13 öder gar in die freie Atmosphäre gelangen können.

Figur 2 der Zeichnung zeigt die Abdichteinrichtung aus Figur 1 in Ansicht auf die in Figur 1 linke Stirnseite. Den äußeren Teil der in Figur 2 sichtbaren Einrichtung bildet dabei der Stirnring 1, dessen äußeren Teil wiederum die erste kreisringförmige Platte 12 bildet. Auf diese ist mittels der Schrauben 16 der Flanschring 14 aufmontiert. Daran anschließend folgt nach innen der U-Profilring 13, der zugleich den am weitesten innen liegenden sichtbaren Teil des Stirnringes 1 in der Figur 2 darstellt. Der nächste nach innen hin folgende s; :ihtbare Teil der Einrichtung ist der Außenroantel des Kühlflüssigkeitskanals 27, der bereits einen Teil des Tragringes 2 darstellt. Hieran anschließend ist ein kleiner Teil der kreisringförmigen Platte 22 des Tragringes 2 sichtbar.

¹^ Hieran anschließend folgt nach innen der Klemmring 20', der mittels Schrauben 20" mit der unterliegenden Platte 22 verschraubt ist und den im Schnitt erkennbaren Dicht- und Andruckbalg 20 fest an die Platte 22 andrückt. Als letztes ist schließlich im Zentrum der Figur 2 noch das Beschickungsrohr 11 im Schnitt erkennbar. Alle genannten Teile der Abdichteinrichtung sind konzentrisch zu der Drehachse 3 angeordnet.

über die bereits genannten Teile hinaus zeigt die Figur noch die Lage der Unterbrechung 27' des Kühlflüssigkeitskanals 27 an dessen tiefstem Punkt. Im Bereich dieser Unterbrechung 27* ist, wie bereits anhand von Figur 1 beschrieben, der Anschlußstutzen 29¹ für den Druckgas-Zuführkanal angeordnet. In unmittelbarer Nachbarschaft hierzu ist beiderseits der unterbrechung 27' des Kühlflüssigkeitskanals 27 jeweils ein Kühltlüssigkeitseinlaß 28 vorgesehen, die beide jeweils als Anschlussstutzen ausgebildet sind. Am höchsten Punkt d*,s Kühlflüssigkeitskanals 27 ist der Kühlflüssigkeitsäuslaß 28', ebenfalls in Form eines Anschlußätutzeris/ angeordnet. Dei Stirling 1 der Abdichfceinrichtung ist, wie durch die im Bereich des U-Pröf!!ringes 13 eingezeichneten Drehpfeile angedeu-

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¹ Let, telativ zu dem unverdrehbaren Tragring 2 verdrehbar.

Wie aus den beiden Figuren ersichtlich ist, ist die beschriebene Abteileinrichtung sehr einfach Und zugleich ⁵ betriebssicher aufgebaut.

Claims

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Schutzansprüche:

1. Einrichtung zur Abdichtung eines Drehrohr- oder Drehherdofens, mit wenigstens einer zwischen einem rotierenden und einem nicht-rotierenden Ring (Stirnring bzw. Tragring) angeordneten elastischen Dichtungsmanschette, die mit dem Tragring verbunden ist und die mittels eines Druckgases dichtend an eine Fläche des Stirnringes anpreßbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daft

- der Stirnring (1) eine erste kreisringförmige Platte (12) umfaßt,

- auf der an der dem Tragring (2) zugewandten Seite ein einseitig offener, umlaufender ü-Profilring (13)

¹^ angeordnet ist,

- daß der Tragring (2) eine ebenfalls kreisringförmige, parallel zu der ersten Platte (12) angeordnete Platte (22) umfaßt,

- welche an xhrem äußeren Rand jeweils eine Anzahl von über den Umfang verteilten, um radiale und axiale Achsen (25¹, 26') in dem U-Profilring (13) laufenden Rollen (25, 26) sowie wenigstens eine, als Lippendichtung ausgebildete umlaufende Dichtungsmanschette (24, 24') trägt, deren Lippe(n) unter Abschluß des Innenraumes (13¹) des ü-Profilringes (13) in diesen hineinweisend an der ersten Platte (12) und/oder dem U-Profilring (13) anliegt/anliegen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand parallel zueinander angeordneten Dichtungsmanschetten (24, 24') spiegelsymmetrisch angeordnet sind.

3t Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (22) des Tragrings (2) an ihrem Außenumfang einen flachen,, eine in Ümfangstichfeung Verlaufende Fläche bildenden Reifen (23) auf-

* weist, an welchem die Dichtungsmanschette (&eegr;) (24, 24') und die Rollen (25, 26) angebracht sind.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet^ daß in dem von der Platte (22) des

Tragrings (2) und dem Reifen (23) eingeschlossenen Eckbereich ein geschlossener, umlaufender Kühlflüssigkeitskanal (27) angeordnet ist.

¹^ 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daa der Kühlflüssigkeitskanal (27) eine Unterbrechung (27¹) aufweist, daft je ein Kühlflüssigkeitseinlaß (28) beiderseits der Unterbrechung (27¹)

j oder ein einzelner Einlaß (28) diametral gegenüber der

&iacgr; ¹⁵ Unterbrechnung (27¹) angeordnet ist und daß ein Kühlflüssigkeitsauslaß (28¹) diametral gegenüber der Unterbrechung (27¹) oder je ein Auslaß (28¹) beiderseits der Unterbrechung (27') angeordnet ist.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Bereich der Unterbrechung (27¹) des Kühlflüssigkeits^-anals (27) ein Druckgas-Zuführkanal (29) in den Innenraum (13¹) des U-Profilringes (13) verläuft.

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