DEP0051313DA - Befestigung von Laufringen an Drehtrommeln - Google Patents

Description

Die Befestigung von Laufringen auf Drehtrommeln, die auf Rollenstationen aufgelagert sind, geschah früher in der Weise, dass die Laufringe aus Stahlguss oder Gusseisen auf den Blechmantel fest aufgenietet oder geschraubt wurden. Diese Befestigungsart bewährte sich jedoch nicht an Drehtrommeln, die für Wärmeprozesse verwendet werden und bei denen der Blechmantel sich erheblich erwärmt. Es zeigte sich, dass der Blechmantel seiner Wärmedehnung nicht folgen konnte, da er von dem sich weniger ausdehnenden Laufring fest umschlossen war. Die Folge davon war eine bleibende Verformung des Blechmantels mit dem Ergebnis, dass bei der Erkaltung der Blechmantel sich von dem Laufring ablöste, wodurch die Nieten bzw. die Schrauben, mit denen der Laufring auf dem Zylinder befestigt war, durch Zugbeanspruchung abrissen. Man ging dann dazu über, auf die Befestigung der Laufringe mittels fester Schrauben oder Nietverbindungen zu verzichten und die Laufringe lose auf den Zylinder aufzubringen und sie nur gegen axiales Verschieben seitlich zu sichern. Die Laufringe erhielten eine etwa grössere Bohrung als der Blechmantel, damit bei der Erwärmung der Blechmantel Platz hat, sich in der Laufringbohrung auszudehnen.

Die Kraftübertragung der Auflagerlast von den Laufrollen über den Laufring in den Blechmantel geschieht aber bei einer solchen Konstruktion derart, dass der Mantel in der Laufringbohrung unten aufliegt und die Auflagerlast senkrecht zum Mantelblech in den Mantel eingeleitet wird.

Die Figur 6 gibt eine schematische Darstellung dieser Kraftübertragung, und es leuchtet angesichts dieser Figur 6 ohne weiteres ein, dass sich dadurch erhebliche Verformungen des Blechmantels ergeben. Diese Verformungen bleiben nicht ohne Einfluss auf die Haltbarkeit der feuerfesten Ausmauerung, die bei dem ständigen Drehen des Ofens dauernden Knetungen ausgesetzt und infolgedessen vorzeitig schadhaft wird. Da es sich z.B. bei Zement-Drehöfen in der Sinterzone um sehr teures Ausmauerungsmaterial handelt, entfällt auf die Selbstkosten der Zementproduktion ein erheblicher Anteil für die Beschaffung der feuerfesten Ausmauerung.

Die vorliegende Erfindung bringt hier eine grundlegende Verbesserung. Es sind an eine Laufringbefestigung folgende Forderungen zu stellen:

1) Der Querschnitt des Blechmantels muss trotz der hohen Auflagerlast von beispielsweise 150 t bei einem Ofen mit 3 m (Durchmesser) absolut kreisrund bleiben und darf keinerlei Verformungen erfahren.

2) Der Blechmantel muss unabhängig von dem Laufring seiner Wärmedehnung frei nachgehen können, ohne dass die Einleitung der Kraftübertragung vom Laufring in den Blechmantel gestört wird.

3) Ebenso muss der Laufring seiner Wärmedehnung nachgehen können, unabhängig von der Wärmedehnung des Blechmantels. Auch hierfür darf die Uebertragung der Auflagerlast keine Veränderung erfahren.

Die gestellten Forderungen werden durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung erfüllt. Es zeigte sich nämlich, dass die Uebertragung der Auflagerlast in Richtung des Ofenumfanges geschehen muss, und dass dann Verformungen des Blechmantels nicht auftreten. Dieser Gedankengang führt zu folgender Konstruktion:

Der Laufring erhält in seinem Innern gemäss Figur 1 + 2 eine bestimmte Anzahl eingegossene, eingenietete oder eingeschraubte Zahnleisten. Der Blechmantel erhält auf seinem Umfang aufgeschweisste, aufgenietete oder aufgeschraubte Zahnleisten (Fig. 3), die in einem solchen Abstand angeordnet sind, dass die Zähne des Laufringes (Fig. 4) in die Zahnlücken der auf dem Mantel angebrachten Zahnleisten genau hineinpassen.

Wird nun der Laufring auf den Ofenmantel aufgeschoben, so ergibt sich im Querschnitt die Figur 5. Der Laufring liegt hier auf der Rollenstation auf, und der Ofenmantel hängt in seinen Seitenpartien an den Zähnen des Laufringes, so dass die Uebertragung der Auflagerlast nicht, wie bei Figur 6, senkrecht zum Mantelblech, sondern in Richtung des Mantelbleches vor sich geht. Es hat sich bei Versuchen gezeigt, dass bei Ofenmantel, wenn er auch nur an 2 Stellen gemäss Figur 7 aufgehängt ist, keine messbaren Verformungen auftreten. Beim Drehen der Trommel kommen links und recht gemäss Figur 5 immer wieder neue Zähne zum Tragen und zwar gemäss der links und rechts des

Laufringes eingezeichneten Pfeile. Der Laufring wird in radialer Richtung mit einem durch Erfahrungen feststellten Spiel aufgebracht, so dass der Ofenmantel sich entsprechend seiner Temperatur frei ausdehnen kann, ohne dass er sich so fest in die Laufringbohrung einklemmt, dass bleibende Verformungen auftreten. In tangentialer Richtung jedoch besteht zwischen den Zähnen der Laufringbohrung und den Zahnlücken des Ofenmantelumfanges keinerlei Spiel, wodurch eine kraftschlüssige Uebertragung der Auflagerlast vom Laufring in den Mantel ohne Verformungen gesichert ist. Umfangreiche Versuche und Dauerläufe an Versuchsmodellen sowie Ausführungen im industriellen Massstab haben die Wirksamkeit der Konstruktion und die Richtigkeit der statischen Wirkung bewiesen. Es ist selbstverständlich möglich, die Uebertragung der Auflagerlast vom Laufring in den Blechmantel durch abgewandelte Konstruktionselemente durchzuführen, und die beigefügten Abbildungen sollen nur das Prinzip der Konstruktion darstellen. So ist es möglich, dieselbe Wirkung unter Beibehaltung derselben Konstruktionsidee dadurch herbeizuführen, dass die Zähne auf der Stirnseite der Laufringflansche und entsprechende Gegenzähne auf der Drehtrommel angebracht werden. Ferner ist es möglich, den Laufring auf dem Ofenmantel so zu befestigen, dass man den Laufring und den Blechmantel mit Bohrungen vorsieht und in diesen Bohrungen saugend passende Bolzen vorsieht, welche die Aufgabe der in der Zeichnung angedeuteten Zähne übernehmen. Diese Bolzen müssen dann entweder im Laufring oder im Blechmantel fest verschweisst oder auf andere Weise befestigt sein, während sie in die entsprechende Gegenbohrung des Mantels oder des Laufringflansches lose eingreifen, damit die beschriebene Forderung erfüllt ist, dass der Mantel und der Laufring sich unabhängig voneinander dehnen können.

Claims (3)

1) Befestigung von Laufringen auf Drehtrommeln, z. B. auf Drehöfen zum Brennen von Zement, Magnesit usw., dadurch gekennzeichnet, dass der Laufring zum Zwecke freier Wärmedehnung des Ofenmantels in radialer Richtung mit Spiel auf den Zylinder aufgebracht, in tangentialer Richtung aber ohne Spiel und unverschiebbar fest mit dem Blechzylinder verbunden ist.

2) Laufringbefestigung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass der Laufring in seiner Bohrung oder an seinen Stirnseiten oder sonstwo Zähne, Zapfen oder ähnliche Vorkehrungen erhält, die in entsprechende Zahnlücken, Bohrungen oder dergl. des Blechmantels eingreifen.

3) Laufringbefestigung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel auf seinem Umfang Zähne, Zapfen oder dergl. erhält, die in entsprechende Zahnlücken, Bohrungen oder dergl. des Laufringes eingreifen.