DE924077C

DE924077C - Race ring for rotary drums, in particular rotary tube ovens, drying drums or the like.

Info

Publication number: DE924077C
Application number: DEP6546D
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl-Ing Helming
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1944-01-04
Filing date: 1944-01-04
Publication date: 1955-02-24

Description

Laufring für Drehtrommeln, insbesondere Drehrohröfen, Trockentrommeln od. dgl. Derartige Laufringe wurden bisher einfach auf dem Ofen- oder Trommelmantel aufgenietet, aufgeschraubt oder unterteilt bzw. einfach unterlegt. Namentlich aber bei Drehrohröfen hat sich eine derartige Befestigungsweise nicht bewährt, weil die Laufringe im Bereich der Sinterzone der Einwirkung niedrigerer Temperaturen ausgesetzt sind als der Ofenmantel. Infolgedessen unterliegt der Mantel in dieser Zone einer stärkeren Wärmeausdehnung als der Laufring, und infolge der auftretenden Wärmeausdehnungskräfte wird das Mantelblech innerhalb der Laufringbohrung gestaucht, d. h. der Blechmantel wird über die Fließgrenze hinaus beansprucht und erfährt eine bleibende Formänderung. Da diese Stauchung des Mantelbleches sich in warmem Zustand vollzieht, entspricht der äußere Durchmesser des Mantels nicht mehr der inneren Bohrung des Laufringes.Race ring for rotary drums, in particular rotary kilns, drying drums Od. The like. Such races were previously simply on the furnace or drum shell riveted, screwed on or divided or simply underlaid. But in particular in rotary kilns, such a method of attachment has not proven, because the Races in the area of the sintering zone are exposed to lower temperatures are as the furnace jacket. As a result, the mantle is subject to one in this zone greater thermal expansion than the raceway, and as a result of the thermal expansion forces that occur the jacket sheet is upset within the raceway bore, d. H. the sheet metal jacket is stressed beyond the yield point and undergoes a permanent change in shape. Since this compression of the cladding sheet takes place in the warm state, corresponds to the outer diameter of the shell no longer corresponds to the inner bore of the race.

Den Kontraktionskräften des Blechmantels sind Schrauben- und Nietverbindungen nicht gewachsen, so daß diese reißen. Bei einer Laufringbefestigung ohne Niete und Schrauben, bei welcher der Laufring lediglich unterkeilt oder einfach unterlegt ist, lockert sich der Sitz des Laufringes auf dem Trommelmantel ebenfalls, und in beiden Fällen tritt ein Spiel zwischen Laufringbohrung und Mantelaußendurchmesser ein. Infolgedessen wird die Auflagerkraft auf den Mantel nicht mehr in der richtigen Form übertragen, so daß der Mantel in der Gegend des Laufringes in Zusammenhang mit der Drehung der Trommel ständig große Formänderungen erleidet. Dieses ständige Durchwalken des Mantels wird auf dieAusmauerungderTrommel übertragen und führt zur vorzeitigen Zerstörung des Mauerwerkes. Wegen dieser Übelstände sind, wie die Erfahrung immer wieder gelehrt hat, die bisher zur Verbindung des Laufringes mit dem Blechmantel verwendeten Arbeitsmittel unzulänglich. Man war sich eben über die Forderungen, die an eine richtige Verbindung zwischen Laufring und Trommelmantel gestellt werden müssen, nicht im klaren.The contraction forces of the sheet metal jacket are screw and rivet connections not grown, so that these tear. With a race ring mounting without rivets and Screws in which the race is simply wedged or simply underlaid is, the seat of the race on the drum shell also loosens, and in In both cases there is play between the raceway bore and the outer diameter of the casing a. As a result, the reaction force on the jacket is no longer correct Transfer shape so that the jacket is related in the area of the raceway with the Rotation of the drum constantly suffers large changes in shape. This constant rolling of the jacket is transferred to the lining of the drum and leads to the premature destruction of the masonry. Because of these evils, as experience has repeatedly shown, so far for the connection of the raceway Working equipment used with the sheet metal jacket inadequate. You were just over the demands placed on a correct connection between the race and the drum shell need to be asked, not in the clear.

Zweck und Aufgabe vorliegender Erfindung ist es nun, hier Abhilfe zu schaffen und eine feste und dauernde Verbindung zwischen Trommelmantel und Laufring herbeizuführen, welche erstens die Auflagerkräfte in einer den statischen Erfordernissen entsprechenden Weise vom Laufring auf den Trommelmantel überträgt und zweitens die freie Wärmeausdehnung des Trommelmantels gestattet.The purpose and object of the present invention is now to remedy this to create and a firm and permanent connection between the drum shell and the raceway bring about which, firstly, the bearing forces in one of the static requirements corresponding way transfers from the race to the drum shell and secondly the Free thermal expansion of the drum shell is permitted.

Die Erfindung wird von folgender Erkenntnis getragen: Die Querkräfte erzeugen im Querschnitt des Mantels ganz erhebliche Schubspannungen, welche in Umfangsrichtung verlaufen und ihr Maximum in der waagerechten Achse des Querschnittes (neutrale Faser) haben. Die senkrechten Teile, d. h. die Seitenwangen des Kreisquerschnittes, übertragen daher den weitaus größten Teil der Querkraft. Die sonach in ganz bestimmter Weise verteilte Querkraft kann, wie Theorie und Erfahrung übereinstimmend lehren, ohne allzu große Formänderungen des Trommelmantels von Querschnitt zu Querschnitt weitergeleitet werden, da der Trommelmantel ohne weiteres in der Lage ist, derartige Kräfte aufzunehmen. Dies gilt genau so für den unter dem Laufring befindlichen Querschnitt, d. h. wenn die Auflagerkraft durch entsprechende, in Umfangsrichtung verlaufende Schubkräfte auf den Trommelmantel übertragen wird, kann sie ohne große Formänderung von demselben aufgenommen und weitergeleitet werden. Dagegen treten bei anderer Übertragung der Auflagerkraft, etwa durch Druckkräfte auf die unteren Querschnittspartien, wie es bei den bisherigen Ausführungen der Fall ist, oder durch Zugkräfte auf die oberen Querschnittspartien, notwendigerweise große Formänderungen auf bzw. werden große Beanspruchungen auf die feuerfeste Ausmauerung ausgeübt, denn der Trommelmantel ist gegenüber solchen, hauptsächlich radialen Beanspruchungen wenig steif.The invention is based on the following knowledge: The transverse forces generate very considerable shear stresses in the cross section of the jacket, which in the circumferential direction run and their maximum in the horizontal axis of the cross-section (neutral Fiber). The vertical parts, i.e. H. the side walls of the circular cross-section, therefore transfer by far the largest part of the transverse force. So in a very specific way Wisely distributed transverse force can, as theory and experience consistently teach, without too large changes in shape of the drum shell from cross-section to cross-section be forwarded, since the drum shell is easily able to such Absorb forces. This also applies to the cross-section under the race, d. H. if the bearing force is due to corresponding, circumferential When thrust forces are transmitted to the drum shell, they can do so without major changes in shape be recorded and forwarded by the same. Stand against it with others Transfer of the bearing force, e.g. through compressive forces to the lower cross-section parts, as is the case with the previous statements, or by tensile forces on the upper cross-sectional areas, necessarily large changes in shape or become Great stresses are exerted on the refractory lining, because the drum shell is not very rigid against such, mainly radial loads.

Um die gestellte Aufgabe zu lösen, muß sich also die Übertragung der Auflagerkraft durch tangential wirkende Kräfte, und zwar hauptsächlich in den senkrecht verlaufenden Teilen des Mantelquerschnittes vollziehen, und es muß zwischen Laufring und Mantel eine feste Verbindung geschaffen werden, welche die Auf lagerkraft in der obigen Weise überträgt. Die Kraftübertragung durch radial wirkende Kräfte soll ausgeschlossen werden. Ferner darf die freie Ausdehnung des Trommelmantels nicht behindert -,verden, und durch Ausdehnungsunterschiede entstehendes oder mit Rücksicht auf dieselben vorgesehenes Spiel zwischen Laufringinnendurchmesser und Mantelaußendurchmesser darf diese leraftschlüssige Verbindung nicht beeinträchtigt werden. Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird dadurch gekennzeichnet, daß der Laufring mit dem einen Ende mit einer oder mehreren um die Trommel herumgelegten elastischen Unterlagen fest verbunden ist, die nur an ihrem entgegengesetzten Ende mit dem Trommelmantel in fester Verbindung stehen.In order to solve the problem, the transfer of the Support force due to tangential forces, mainly in the perpendicular running parts of the jacket cross-section, and it must be between the raceway and jacket a firm connection are created, which the bearing force in transmits the above way. The power transmission by radial forces is intended be excluded. Furthermore, the free expansion of the drum shell must not hindered -, verden, and arising from expansion differences or with consideration on the same provided clearance between the inner diameter of the race and the outer diameter of the jacket this positive connection must not be impaired. The solution to the The object of the invention is characterized in that the race with the one end with one or more elastic pads wrapped around the drum is firmly connected, which is only at its opposite end to the drum shell are in firm connection.

Die elastische Unterlage kann aus einzelnen Tragelementen bestehen, die die Form von flachen Platten haben. Sie können sich an ihrem auf der Trommel befestigten Ende auch auf Ringe oder Ringsegmente oder umlaufende Zwischenlagen auflegen, um die freien Enden vom Trommelmantel fernzuhalten. Die Tragelemente können statt aus einzelnen Platten auch aus einem geschlossenen kurzen Zylinder bestehen. Dieser auf die Trommel aufgeschobene Zylinder wird in gleicher Weise, gegebenenfalls nach Einschaltung von Zwischenlagen, an seinem einen Ende auf dem Trommelmantel fest aufgeschraubt, aufgenietet oder aufgeschweißt, während an dem freien Ende wieder der Laufring befestigt ist. Bei Verwendung eines derartigen Zylinders kann es vorteilhaft sein, das frei schwebende Ende mit Schlitzen, Öffnungen od. dgl. zu versehen, um neben der dadurch bedingten Federung einen leichten Abzug der beispielsweise bei Drehrohröfen ausstrahlenden Wärme gewährleisten zu können.The elastic base can consist of individual support elements, which are in the form of flat plates. You can look at hers on the drum attached end also on rings or ring segments or circumferential intermediate layers place in order to keep the free ends away from the drum shell. The support elements can instead of individual plates, they also consist of a short, closed cylinder. This cylinder pushed onto the drum is in the same way, if necessary after inserting intermediate layers, at one end on the drum shell firmly screwed, riveted or welded on, while at the free end again the raceway is attached. When using such a cylinder, it can be advantageous be to provide the floating end with slots, openings or the like. To in addition to the resulting suspension, a slight deduction for example at To be able to guarantee rotary kilns radiating heat.

Die Platten können durch Gurte verstärkt werden. Der Zylinder kann auch aus Wellblech mit oder ohne Löchern od. dgl. bestehen bzw. können, was diesem gleichkommt, die einzelnen Platten oder die durch die Schlitze abgegrenzten Zylindersegmente durch längsschubkraftübertragende Bögen verbunden sein. Die Platten oder die Zylindersegmente können auch aus Profileisen hergestellt sein.The panels can be reinforced with straps. The cylinder can Also made of corrugated iron with or without holes or the like. Are or can what this is the same, the individual plates or the cylinder segments delimited by the slots be connected by arcs that transmit longitudinal thrust. The plates or the cylinder segments can also be made of profile iron.

Die mit der Erfindung herbeigeführten Vorteile sind die folgenden i. Dem Trommelmantel ist die Möglichkeit gegeben, sich frei auszudehnen. Die Kraftübertragung zwischen Laufring und Trommel sowie die Laufringbefestigung werden durch die Wärmedehnung nicht beeinträchtigt.The advantages brought about by the invention are as follows i. The drum shell is given the opportunity to expand freely. The power transmission between the raceway and drum as well as the raceway fastening are caused by the thermal expansion not affected.

2. Die Schraub- oder Nietverbindung kann beispielsweise bei einem Zementdrehröhrofen aus dem Bereich der Sinterzone herausgerückt werden, ohne daß es notwendig ist, den Laufring in der Längsrichtung des Ofens zu verschieben. Bei den bisherigen Konstruktionen hingegen leiden die Befestigungselemente des Laufringes unter der Temperatureinwirkung der heißen Sinterzone, und es war bei den bisherigen Konstruktionen nicht möglich, den Laufring mit seiner Befestigung auf dem Ofenzylinder weit genug zum Drehro'hrofenauslaufende zu verschieben, da sonst- die Fundamente mit dem Kühltrommelkopf kollidieren.2. The screw or rivet connection can, for example, in a Cement rotary kiln are moved out of the area of the sintering zone without it is necessary to move the raceway in the longitudinal direction of the furnace. at the previous constructions, however, suffer from the fastening elements of the race under the influence of temperature of the hot sintering zone, and it was with the previous ones Constructions not possible the race with its attachment on the furnace cylinder To move far enough to the end of the rotary kiln, otherwise the foundations collide with the cooling drum head.

3. Eventuelle Verformungen der Laufringe werden nicht auf den Trommelmantel übertragen. Der Laufring braucht deshalb auf Verformung nicht berechnet zu werden. Es genügt, ihn nach der zulässigen Spannung zu dimensionieren. Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Nach Abb. i bestehen die um den Trommelmantel d herumgelegten Tragelemente für den Laufring i aus einzelnen Platten b ; nach den Abb.2 und 3 bestehen die Tragelemente aus einem in sich geschlossenen Ring oder Zylinder c. Abb. 2 zeigt eine Ansicht und Abb. 3 einen Schnitt durch den Ofen mit aufgeschobenem Zylinder.3. Any deformation of the races will not affect the drum shell transfer. The race therefore does not need to be calculated for deformation. It is sufficient to dimension it according to the permissible voltage. the Drawing illustrates an embodiment of the invention. According to Fig. I exist around the drum shell d around the support elements for the race i from individual Panels b; According to Figures 2 and 3, the support elements consist of a self-contained Ring or cylinder c. Fig. 2 shows a view and Fig. 3 shows a section through the Oven with the cylinder pushed open.

Die Tragelemente (Platten, Profileisen od. dgl.) werden an dem einen Ende nach Einschaltung von Zwischenlagen d auf dem Trommelmantel a aufgeschraubt, aufgenietet oder mit demselben verschweißt. Der Zylinder c ist an seinem einen Ende mit Hilfe einer umlaufenden ein- oder mehrteiligen Zwischenlage d mit dem Trommelmantel a fest verbunden.The support elements (plates, profile iron or the like) are screwed, riveted or welded to the drum shell a at one end after interposing intermediate layers d. The cylinder c is firmly connected at one end to the drum shell a with the aid of a circumferential one-part or multi-part intermediate layer d.

Der Zylinder c kann auf einer gewissen Länge mit einer Anzahl Schlitzen oder Öffnungen f versehen sein. Die Laufringverbindung selbst, die beispielsweise als Nietverbindung ausgeführt werden kann, kann durch Wärmeausdehnungen oder Einschrumpfen des inneren Trommelmantels nicht mehr gelockert werden.The cylinder c can have a number of slots over a certain length or openings f may be provided. The raceway connection itself, the example can be designed as a riveted connection, can be achieved by thermal expansion or shrinking of the inner drum shell can no longer be loosened.

Eine Verstärkung der Platten b (Abb. i) oder des Zylinders c (Abb. 2) kann durch Gurte g erfolgen, wie sie Abb. q. veranschaulicht.Reinforcement of the plates b (Fig. I) or the cylinder c (Fig. 2) can be done with straps g, as shown in Fig. Q. illustrated.

Ferner können nach Abb. 5 die Platten b oder der Zylinder c durch elastische Bögen h zusätzlich gegen den Trommelmantel abgestützt sein.Furthermore, according to Fig. 5, the plates b or the cylinder c can through elastic arches h additionally be supported against the drum shell.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Race ring for rotary drums, especially rotary tube furnaces, Drying drums od. The like., Characterized in that the race for the purpose of transmission the bearing force on the side walls of the drum shell on the freely floating one End of an elastic pad is attached, the other end to the drum shell is in firm connection.

2. Running ring according to claim i, characterized in that that the elastic pad is flexible in the radial direction and in the tangential direction Direction is practically rigid.

3. Running ring according to claims i and 2, characterized in that that the elastic pad consists of individual support elements placed around the drum shell exists, which od in the form of plates. Like. 'Have. d.

Race ring according to the claims i and 2, characterized in that the elastic pad is designed as a cylinder is.

5. Running ring according to claim q., Characterized in that the cylinder is made of corrugated iron.

6. Running ring according to claims q. and 5, thereby characterized in that the cylinder (c) carrying the raceway has slots or openings (f) is provided.

7. running ring according to claims i to 6, characterized in that that the elastic pad to increase the tangential moment of resistance is provided with ring-shaped belts (g). B. raceway according to claims i to 7, characterized in that the elastic pad with longitudinal thrust-transmitting Arches, sheets or the like. Is provided. G. Raceway according to claims i to 8, characterized characterized in that between the drum shell and the end attached to the same the elastic pad turned on an intermediate layer running around the jacket is. ok Raceway according to Claims i to g, characterized in that the fastening the elastic pad with the drum shell at the end or almost at the end of the the latter is arranged. Referenced publications: USA.Patent No. i 18417q ..