EP0963538B1 - Wälzkörper für eine drehtrommel sowie einen wälzkörper aufweisende drehtrommel - Google Patents

Wälzkörper für eine drehtrommel sowie einen wälzkörper aufweisende drehtrommel Download PDF

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EP0963538B1
EP0963538B1 EP98910736A EP98910736A EP0963538B1 EP 0963538 B1 EP0963538 B1 EP 0963538B1 EP 98910736 A EP98910736 A EP 98910736A EP 98910736 A EP98910736 A EP 98910736A EP 0963538 B1 EP0963538 B1 EP 0963538B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling body
rotary drum
drum
rolling
elements
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98910736A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0963538A1 (de
Inventor
Andreas Schleiffer
Peter Wenning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VTA VERFAHRENSTECHNIK UND AUTOMATISIERUNGS GMBH
Original Assignee
VTA Verfahrenstechnik und Automatisierungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VTA Verfahrenstechnik und Automatisierungs GmbH filed Critical VTA Verfahrenstechnik und Automatisierungs GmbH
Publication of EP0963538A1 publication Critical patent/EP0963538A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0963538B1 publication Critical patent/EP0963538B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D25/00—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
    • F27D25/001—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag comprising breaking tools, e.g. hammers, drills, scrapers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/2075—Removing incrustations

Definitions

  • the invention relates to a rotating drum having a rolling element with the generic features of claims 1 and 4 and a rolling element for cleaning inner wall areas of a rotating drum with the generic features of claim 10.
  • Rotary drums also referred to as rotary tubes, are used in various heat treatment processes, such as drying, smoldering and many others, with direct or indirect heating of the drum interior that carries the material to be treated.
  • cleaning devices are used in the interior of the drum.
  • rolling elements lying loosely in the interior of the rotating drum are known, which, as a rule, have cleaning projections, such as helical strips, on their lateral surface and, due to their design and / or support in the rotating drum, carry out relative movements to the inside of the rotating drum under cleaning action.
  • cleaning projections such as helical strips
  • EP 0 340 438 A1 relates to a roller body which can be used in an outpatient setting for breaking out small subareas of the attachment and also the masonry in a rotary kiln.
  • the rolling element is essentially spherical in shape and has a cleaning zone in the form of a working disk for the stripping process at its input end and a swivel joint as a fastening means.
  • a rope acts on the rotary joint, which rope is connected to a fixed winch arranged outside the rotary kiln. Due to its spherical shape, the rolling element rolling in the drum body receives a movement impulse in the direction of the exit of the rotary kiln, whereby the rope is kept under tension.
  • the spherical part of the rolling element tapers (starting from a central area with a larger diameter) in the direction of the working disk and also towards its rear tip end.
  • the end of the spherical part adjacent to the working disk has a smaller diameter than the working disk, which carries two longitudinally acting double incisors and two transverse working teeth distributed over the circumference.
  • Adjustable so-called conicity adjusters are arranged between the swivel joint and the working disk, by means of which the contact points of the rolling element on the inner wall of the drum element can be adjusted in a manner which protects the drum lining at this point because the contact area of the rolling element is spherical.
  • the depth of engagement of the teeth in the masonry is varied by the taper adjuster.
  • so-called working elements can be attached adjacent to the teeth on the working disc in order to prevent the teeth from engaging in caking or the masonry.
  • the working elements protrude outwards over the cutting edges of the teeth.
  • caking problems on the inner wall of the rotating drum occur when carbonizing materials containing hydrocarbons, such as residues from heavy oil and / or coal hydrogenation.
  • sulfuric oil vapors condense due to high heat losses outside the heated zone of the rotating drum. This causes - in addition to heat transfer problems - conveying problems in the entry and discharge area of the rotary drum.
  • the caking must be cleaned sufficiently gently to keep the rotating drum wear within tolerable limits.
  • extremely different caking can occur within the rotary drum because the material to be treated undergoes chemical and / or physical conversions between the end of the entry and the end of discharge.
  • the hydrocarbons are thermally split on the inside of the drum, which is hotter than 420 ° C.
  • the coke that is produced passes through a plastic state and forms viscous caking on the drum wall in this zone.
  • the caking reaches the solid state.
  • caking from dust-contaminated crack products occurs, which hinder the material entry.
  • the inventors have recognized that an effective process promotion in the rotary drum requires a particularly thorough cleaning of the front zone, i. H. the entry zone of the rotating drum, i.e. in an area in which the material to be treated has considerable gaseous and liquid components, is particularly important and that, on the other hand, cleaning the inner wall of the rotating drum in the rear area, in particular in the area of the discharge zone, in which the treated material, insofar as it does not remain gaseous, is essentially solid or is only relatively slightly moist, should be carried out in the most gentle manner possible, in particular in such a way that the development of dust when cleaning the caking is kept to a minimum.
  • the invention is therefore based on the object of creating a solution with which the wall area of the entry zone a rotary drum is cleaned particularly effectively. If possible, the cleaning device should avoid excessive dust formation in the rear drum area.
  • the rolling element is able to thoroughly clean the inner wall of the rotating drum precisely in the transition region from adjacent cylindrical wall parts and conical or stepped wall parts.
  • the swivel connection allows the rolling element to perform a combined rotating and rolling movement, i.e. relative movements to the rotating drum inner wall immediately adjacent to it, without the rolling element appreciably moving away from the surface areas to be cleaned, in particular the contact zone between these surface areas. Moreover, this prevents the rolling element from performing significant axial scraping movements in its discharge-side end area, so that excessive dust formation in the area of caking with a predominantly solid state of aggregation can be avoided relatively effectively.
  • the rolling element can in particular be formed in one or two parts, with the two or more-part design the rolling element elements lying one behind the other being connected in such an articulated manner that the axes about which the individual rolling elements essentially rotate can be at an angle to one another.
  • Such articulated connections are preferably also suitable so that the angular velocity at which the individual rolling element members rotate can vary from rolling element member to rolling element member.
  • multi-unit rolling elements seen parallel to the axial direction of the rotary drum, can perform a serpentine movement, so that the entire rolling element can also perform a dog-tail-like wagging movement in addition to the rotary movement about the rolling element axis / axes.
  • one element end can, if desired, be immersed in a, in particular annular, recess in the other element end, so that when the rolling element elements are at an angle to one another, the gap area between the adjacent rolling element elements, which has no cleaning-active surfaces, can be kept very small.
  • Such a one-part or multi-part rolling element can be connected to a non-rotating head region of the rotating drum, in particular the rotating drum cover, by means of an intermediate member which has articulated connections at the end, in order to intensify the dog-tail-like wagging movement component of the rolling element.
  • This intermediate link can be designed both as a pure traction means and as a traction / compression means, but can also serve as the first link of a multi-element rolling element, and in particular can be provided with elements on its outer jacket circumference that enable the drum inner wall to be cleaned.
  • Rolling elements according to the invention or usable according to the invention can have varying basic shapes and surface configurations, they can in particular be cylindrical or conical or club-shaped, hollow or made of solid material, with strip-shaped, spiral-shaped, tip-like or other surface projections as cleaning elements or from a hollow framework-like structure, in which the cleaning elements form a virtual rolling element surface (jacket).
  • the cleaning elements can also perform at least one stiffening function of the rolling elements.
  • ball joint connections are particularly advantageous as swivel connections
  • cardanic and flexurally elastic swivel connections can also be used.
  • the rotary drum designated overall by 10 in FIG. 1, is only shown schematically, in particular without insulation, heating and rotating devices. It consists of a cylindrical conversion part 11 and, at the two ends, a conical conversion part 12 and a flange 13 which is rotatably and sealingly mounted on a non-rotatable cover 16 by means of bearing and sealing means 14 and 15 in a manner known per se.
  • the insulation, heating and rotary drive means the rotary drum are known per se and are omitted from the drawing since they do not form part of the subject matter of the invention.
  • the cover 16 is provided with a material feed 17 and a gas extraction nozzle 18.
  • a roller body for cleaning the inner wall of the drum, at least in the head region on the entry side, consists of a one-piece roller body member 21, which is pivotally and rotatably connected on all sides via an intermediate member 24 to the cover 16 via two swivel joints designed as ball joints 25A and 25B.
  • the ball joint 25A is firmly connected to the cover 16 by means of a screw connection 26A and the ball joint 25B is firmly connected to an end wall 21A of the rolling element member 21 by means of a screw connection 26B.
  • the intermediate member 24 is designed as a conical hollow body which tapers in cross-section towards the cover 16 and whose outer peripheral surface (jacket) is held at a small, approximately constant distance from the conical conversion part 12 of the rotary drum 10. Caking that is thicker than the thickness of the spacing gap 24A cannot generally develop, so that the intermediate member 24 largely assumes the function of a second rolling element member 22.
  • this intermediate or second rolling element member 24, 22 can also be provided with cleaning elements close to the surface, as are realized on the first rolling element member 21 in the form of the spiral cleaning strip 27.
  • the first rolling element member 21 has a cylindrical surface zone 21B and a conical surface zone 21C adjoining it in the direction of the cover 16. These surface zones - or lateral surfaces - are on the one hand the cylindrical conversion part 11 of the rotary drum 10 and on the other hand the conical conversion part 12 of the rotary drum 10 assigned such that the respective cylindrical and the respective conical surface zones form a gap 21D and a gap 21E with one another. This column defines the contact zones or zones with the smallest mutual distance. Due to approximately the same cone angle of the conical zone 21C of the first rolling element member 21 and the conical conversion part 12 of the rotary drum 10, the gap 21E is approximately of a constant width.
  • the conical zone 21C has a cleaning effect (similar to the case with the intermediate member 24 or the second rolling element member 22). Cleaning elements can of course also be provided to enhance the cleaning effect.
  • the rolling element member 21A therefore cleans two surface zones of the rotary drum 10, which are at an angle to one another, in a single operation and thereby also covers the transition region of these two surface zones.
  • the end face of one rolling element member 21 has a central recess 28 into which the end face of the adjacent rolling element member 22 can at least partially immerse.
  • the same effect is achieved if the outer wall forming the conical zone 21C of the first roller element 21 extends beyond the end wall 21A, in particular in alignment, and thus the distance gap to the second roller element 22 on the outside of the kink is more or less largely covered.
  • a face ring 29 is therefore shown in FIG. 1, merely by way of example.
  • a first rolling element member 21 is designed in the form of a club and has a first conical surface zone 21C 'and a second conical surface zone 21C''. Both have a common rolling axis 31 and form the lateral surfaces of two truncated cones, which are connected to one another at the same size base with opposite, possibly different conicity.
  • the rolling element suspension not shown in detail, on a stationary end wall of the rotary drum 10 can be designed similarly to the ball joint 25A.
  • the rotary drum surfaces 11 and 12 are cleaned in a similar manner to that described in connection with FIG. 1.
  • a second roller element 22 can be connected to this first roller element 21 in a manner similar to that shown in FIG. 1; this is shown in dashed lines in FIG.
  • each of the rolling element elements can also be provided with only one cleaning zone, and individual rolling element elements can form an angle with one another deviating from 180 °, and can be assigned to differently inclined rotary drum zones.
  • FIG. 3 shows a conical first rolling element link 21, which in turn is fastened to a fixed end region of the rotary drum 10 by an intermediate link 24 designed as a chain and is connected in the center to the front end wall 21A via a cardan joint-like rotary joint connection 25.
  • the end edge 21F formed between the front inner wall 21A and the conical lateral surface 21B is arranged in the kink region between the conical and cylindrical conversion part of the rotary drum 10, so that the conical tapering zone is also cleaned, at least in the transition region.
  • Such a cleaning effect also occurs when the cross-sectional tapering of the rotary drum 10 is not conical, but rather - as shown in dashed lines in FIG. 3 - is stepped.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine einen Wälzkörper aufweisende Drehtrommel mit den Gattungsmerkmalen der Ansprüche 1 und 4 sowie einen Wälzkörper zum Abreinigen von Innenwandbereichen einer Drehtrommel mit den Gattungsmerkmalen des Anspruchs 10.
  • Drehtrommeln, auch als Drehrohre bezeichnet, werden bei verschiedenen Wärmebehandlungsprozessen, wie beim Trocknen, Schwelen und vielen anderen mehr mit direkter oder indirekter Beheizung des das zu behandelnde Gut führenden Trommelinnenraums eingesetzt. Wegen der Neigung vieler Behandlungsgüter an den Trommelinnenwandungen anzubacken, werden Abreinigungseinrichtungen im Trommelinnenraum verwendet. Zu diesem Zweck sind lose im Drehtrommelinnenraum liegende Rollkörper bekannt, die in der Regel der Abreinigung dienende Vorsprünge, wie schraubenförmige Leisten, auf ihrer Mantelfläche tragen und durch ihre Gestaltung und/oder Abstützung in der Drehtrommel Relativbewegungen zur Drehtrommelinnenwand unter Reinigungswirkung ausführen. Derartige Wälzkörper und solche aufweisende Drehtrommeln sind in der DE 36 41 731 A1 beschrieben.
  • Die EP 0 340 438 A1 betrifft einen ambulant einsetzbaren Wälzkörper zum Ausbrechen von kleinen Teilbereichen des Ansatzes und auch des Mauerwerkes in einem Drehrohrofen. Der Wälzkörper ist im Wesentlichen ballig geformt und weist an seinem eingangsseitigen Ende eine Reinigungszone in Form einer Arbeitsscheibe für den Ausbrechvorgang und als Befestigungsmittel ein Drehgelenk auf. Zur Positionierung des Wälzkörpers in Bezug auf die Innenwand des Drehrohrofen greift an dem Drehgelenk ein Seil an, das mit einer außerhalb des Drehrohrofen angeordneten, ortsfesten Seilwinde verbunden ist. Durch seine ballige Form erhält der in dem Trommelkörper rollende Wälzkörper einen Bewegungsimpuls in Richtung des Ausgangs des Drehrohrofen, wodurch das Seil unter Spannung gehalten wird.
  • Der ballige Teil des Wälzkörpers verjüngt sich (ausgehend von einem mittleren Bereich mit größerem Durchmesser) in Richtung der Arbeitsscheibe sowie auch zu seinem hinteren Spitzende. Das an die Arbeitsscheibe angrenzende Ende des balligen Teils hat einen geringeren Durchmesser als die Arbeitsscheibe, die auf den Umfang verteilt zwei längswirkende Doppetschneidezähne und zwei querwirkende Arbeitszähne trägt. Zwischen dem Drehgelenk und der Arbeitsscheibe sind verstellbare sogenannte Konizitätsversteller angeordnet, über die die Anlagepunkte des Wälzkörpers an die Innenwand des Trommelkörpers in einer Weise einstellbar ist die die Trommelauskleidung an dieser Stelle schont, weil der Anlagebereich des Wälzkörpers ballig ist. Durch den Konizitätsversteller wird die Eingriffstiefe der Zähne, in das Mauerwerk variiert.
  • Zusätzlich können sogenannte Arbeitselemente benachbart zu den Zähnen an der Arbeitsscheibe angebracht werden um ein Eingreifen der Zähne in Anbackungen oder das Mauerwerk zu verhindern. Hierzu stehen die Arbeitselemente über die Schneiden der Zähne nach außen hervor.
  • Besondere Anbackungsprobleme an der Drehtrommelinnenwand treten beim Schwelen von Kohlenwasserstoffe enthaltenden Materialien, wie von Rückständen aus der Schweröl-/ und Kohlehydrierung auf. Hierbei kondensieren Schwelöldämpfe durch hohe Wärmeverluste außerhalb der beheizten Zone der Drehtrommel. Hierdurch treten - neben Wärmeäbertragungsproblemen - Förderprobleme im Eintrags- und Austragsbereich der Drehtrommel auf. Außerdem muß die Abreinigung der Anbackungen hinreichend schonend erfolgen, um den Drehtrommelverschleiß in erträglichen Grenzen zu halten. Schließlich können innerhalb der Drehtrommel voneinander äußerst verschiedene Anbackungen auftreten, weil das zu behandelnde Gut zwischen Eintrags- und Austragsende chemische und/oder physikalische Umwandlungen erfährt. Zum Beispiel erfolgt bei einem Schwelprozeß in der Drehtrommel die thermische Spaltung der Kohlenwasserstoffe an der mehr als 420° C heißen Trommelinnenwand. Während der thermischen Spaltung durchläuft der entstehende Koks einen plastischen Zustand und bildet in dieser Zone zähflüssige Anbackungen an der Trommelwand. Im Bereich der Austragszone erreichen die Anbackungen den festen Aggregatzustand. In der Eintragszone entstehen Anbackungen aus staubbelasteten Crackprodukten, die den Materialeintrag behindern.
  • Die Erfinder haben erkannt, daß eine wirkungsvolle Prozeßförderung in der Drehtrommel ein besonders gründliches Abreinigen der vorderen Zone, d. h. der Eintragszone der Drehtrommel, also in einem Bereich, in dem das zu behandelnde Gut erhebliche gasförmige und flüssige Bestandteile aufweist, besonders wichtig ist und daß andererseits eine Abreinigung der Drehtrommelinnenwand im hinteren Bereich, insbesondere im Bereich der Austragszone, in dem das behandelte Gut, soweit es nicht gasförmig bleibt, im wesentlichen fest bzw. nur relativ wenig feucht ist, in einer möglichst schonenden Weise, insbesondere der Art erfolgen sollte, daß die Staubentwicklung beim Abreinigen der Anbackungen in möglichst geringen Grenzen gehalten wird.
  • Mithin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit der der Wandungsbereich der Eintragszone einer Drehtrommel besonders wirkungsvoll abgereinigt wird. Nach Möglichkeit sollte die Abreinigungsvorrichtung eine übermäßige Staubentwicklung im hinteren Trommelbereich vermeiden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine einen Wälzkörper aufweisende Drehtrommel nach den Ansprüchen 1 und 4 sowie ein Wälzkörper nach Anspruch 10 vorgeschlagen.
  • Bei einer einen deratig ausgestatteten und befestigbaren Wälzkörper aufweisenden Drehtrommel bzw. ausgebildeten Wälzkörper, ist der Wälzkörper in der Lage, die Innenwandung der Drehtrommel genau in dem Übergangsbereich von aneinander grenzenden zylindrischen Wandungsteilen und konischen oder gestuften Wandungsteilen gründlich zu reinigen.
  • Durch die Drehgelenkverbindung kann der Wälzkörper eine kombinierte Dreh- und Wälzbewegung ausführen, also Relativbewegungen zu der ihm unmittelbar benachbarten Drehtrommelinnenwand ohne das sich der Wälzkörper von den zueinander im Winkel stehenden zu reinigenden Oberflächenbereichen, insbesondere der Kontaktzone zwischen diesen Oberflächenbereichen nennenswert entfernt. Im übrigen ist dadurch verhindert, daß der Wälzkörper in seinem austragsseitigen Endbereich nennenswerte achsiale Schabebewegungen ausführt, so daß eine übermäßige Staubentwicklung im Bereich von Anbackungen mit überwiegend festem Aggregatzustand relativ wirkungsvoll vermieden werden.
  • Der Wälzkörper kann insbesondere ein- oder zweigliedrig ausgebildet sein, wobei bei zwei- oder mehrgliedriger Ausführung die hintereinander liegenden Wälzkörperglieder derartig gelenkig miteinander verbunden si.nd, daß die Achsen um die sich die einzelnen Wälzkörper im wesentlichen drehen zueinander im Winkel stehen können. Vorzugsweise sind derartige Gelenkverbindungen auch dazu geeignet, daß die Winkelgeschwindigkeit mit der sich die einzelnen Wälzkörperglieder drehen von Wälzkörperglied zu Wälzkörperglied unterschiedlich sein kann. Besonders bevorzugt können mehrgliedrige Wälzkörper, parallel zur Achsrichtung der Drehtrommel gesehen, eine schlangenförmige Bewegung ausführen, so daß der gesamte Wälzkörper außer der Drehbewegung um die Wälzkörperachse/-achsen auch eine hundeschwanzähnliche Wedelbewegung ausführen kann.
  • Bei mehrgliedrigen Wälzkörpern kann das eine Gliedende in eine, insbesondere ringförmige, Ausnehmung des anderen Gliedendes gewünschtenfalls eintauchen, so daß bei einer winkligen Stellung der Wälzkörperglieder zueinander der Spaltbereich zwischen den benachbarten Wälzkörpergliedern, der keine reinigungsaktiven Oberflächen aufweist, sehr klein gehalten werden kann.
  • Ein derartiger ein- oder mehrgliedriger Wälzkörper kann mittels eines Zwischengliedes, welches endseitig Gelenkverbindungen aufweist, mit einem nicht mitdrehenden Kopfbereich der Drehtrommel, insbesondere dem Drehtrommeldeckel verbunden sein, um die hundeschwanzähnliche Wedelbewegungskomponente des Wälzkörpers zu intensivieren. Dieses Zwischenglied kann sowohl als reines Zugmittel als auch als Zug-/Druckmittel ausgebildet sein, aber auch als erstes Glied eines mehrgliedrigen Wälzkörpers dienen, und insbesondere mit ein Abreinigen der Trommelinnenwand ermöglichenden Elementen an seinem äußeren Mantelumfang versehen sein.
  • Bei einer nach Anspruch 4 mit einem Wälzkörper ausgestatteten Drehtrommel werden Schälkräfte im Übergangsbereich zu querschnittsverjüngten Zonen nutzbar gemacht, was trotz einfacher und verschleißarmer Gestaltung der eingesetzten Mittel zu einer überraschend intensiven und wirkungsvollen Oberflächenreinigung dieses besonders kritischen Drehtrommelbereiches führt.
  • Erfindungsgemäße bzw. erfindungsgemäß verwendbare Wälzkörper können im weiten Rahmen variierende Grundformen und Oberflächengestaltungen aufweisen, sie können insbesondere zylindrisch oder konisch bzw. keulenförmig sein, hohl oder aus Vollmaterial, mit leistenförmigen, spiralförmigen, spitzenähnlichen oder sonstigen Oberflächenvorsprüngen als Reinigungselemeriten oder aus einer hohlen gerüstartigen Struktur, bei der die Reinigungselemente eine virtuelle Wälzkörperoberfläche (Mantel) bilden. Die Reinigungselemente können auch wenigstens eine Aussteifungsfunktion der Wälzkörper übernehmen.
  • Während als Drehgelenkverbindungen Kugelgelenkverbindungen besonders vorteilhaft sind, sind auch kardanische und biegeelastische Drehgelenkverbindungen verwendbar.
  • Zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes, die insbesondere eine intensive bzw. verschleißarme Reinigung der inneren Trommeloberfläche, insbesondere in der Eintragshälfte der Drehtrommel gewährleisten, sind in weiteren Ansprüchen enthalten.
  • Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen hinsichtlich ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    Eine Drehtrommel in Längsschnittansicht mit einem Wälzkörper in ihrem eintragsseitigen Bereich - ausschnittsweise;
    Fig. 2
    dieselbe Drehtrommel mit einem anderen Wälzkörper - dieser in Seitenansicht - sowie
    Fig. 3
    dieselbe Drehtrommel mit einem weiteren Wälzkörper - dieser ebenfalls in Seitenansicht -.
  • Die in Figur 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Drehtrommel ist lediglich schematisch, insbesondere ohne Isolations-, Beheizungs- und Dreheinrichtungen dargestellt. Sie besteht aus einem zylindrischen Wandlungsteil 11 und, an den beiden Stirnenden, je einem konischen Wandlungsteil 12 sowie einem Flansch 13, der mittels Lager- und Dichtmitteln 14 und 15 an einem drehfesten Deckel 16 in ansich bekannter Weise drehbar dichtend gelagert ist. Die Isolation-, Beheizungs- und Drehantriebsmittel der Drehtrommel sind an sich bekannt und in der Zeichnung fortgelassen, da sie nicht zum Erfindungsgegenstand gehören. Der Deckel 16 ist mit einer Materialeinspeisung 17 und einem Gasabsaugstutzen 18 versehen.
  • Ein insgesamt mit 20 bezeichneter Wälzkörper zur Abreinigung der Trommelinnenwandung, zumindest im dargestellten eintrittsseitigen Kopfbereich, besteht aus einem eingliedrigen Wälzkörperglied 21, welches über ein Zwischenglied 24 mit dem Deckel 16 über zwei als Kugelgelenke 25A und 25B ausgebildete Drehgelenkverbindungen allseitig schwenk- und drehbar verbunden ist. Hierzu ist das Kugelgelenk 25A über eine Verschraubung 26A dem Deckel 16 und das Kugelgelenk 25B mittels einer Verschraubung 26B mit einer Stirnwand 21A des Wälzkörpergliedes 21 fest verbunden.
  • Das Zwischenglied 24 ist als konischer Hohlkörper gestaltet, der sich zum Deckel 16 hin querschnittsverjüngt und dessen äußere Umfangsfläche (Mantel) in geringem, etwa gleichbleibenden Abstand vom konischen Wandlungsteil 12 der Drehtrommel 10 gehalten ist. Anbackungen, die dicker als die Dicke des Abstandspaltes 24A sind, können sich also in der Regel nicht ausbilden, so daß das Zwischenglied 24 weitestgehend auch die Funktion eines zweiten Wälzkörpergliedes 22 einnimmt. Natürlich kann dieses Zwischen- bzw. zweite Wälzkörperglied 24, 22 auch mit oberflächennahen Reinigungselementen versehen sein, wie sie an dem ersten Wälzkörperglied 21 in Gestalt der spiralförmigen Reinigungsleiste 27 verwirklicht sind.
  • Das erste Wälzkörperglied 21 weist eine zylindrische Oberflächenzone 21B sowie eine sich daran in Richtung zum Deckel 16 hin anschließende konische Oberflächenzone 21C auf. Diese Oberflächenzonen - oder Mantelflächen - sind zum einen dem zylindrischen Wandlungsteil 11 der Drehtrommel 10 und zum anderen dem konischen Wandlungsteil 12 der Drehtrommel 10 derart zugeordnet, daß die jeweiligen zylindrischen und die jeweiligen konischen Oberflächenzonen einen Spalt 21D bzw. einen Spalt 21E miteinander bilden. Diese Spalte definieren die Berührungszonen bzw. Zonen geringsten gegenseitigen Abstandes. Durch etwa gleich große Konuswinkel der konischen Zone 21C des ersten Wälzkörpergliedes 21 und des konischen Wandlungsteils 12 der Drehtrommel 10 ist der Spalt 21E etwa gleichbleibend breit. Auch ohne besondere Reinigungselemente aufzuweisen, hat die konische Zone 21C eine Abreinigungswirkung (ähnlich wie dies beim Zwischenglied 24 bzW. zweiten Wälzkörperglied 22 der Fall ist). Reinigungselemente können zur Verstärkung der Reinigungswirkung natürlich zusätzlich vorgesehen sein. Das Wälzkörperglied 21A reinigt mithin zwei im Winkel zueinanderstehende Oberflächenzonen der Drehtrommel 10 in einem einzigen Arbeitsgang und erfaßt dabei auch den Übergangsbereich dieser beiden Oberflächenzonen .
  • Um eine durchgehende Reinigungswirkung bei aneinander gekoppelten Wälzkörpergliedern zu erreichen, deren Wälzachsen 31, 32 - wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 - einen Winkel alpha miteinander bilden, weist die Stirnfläche des einen Wälzkörpergliedes 21 eine zentrale Ausnehmung 28 auf, in welche das Stirnende des benachbarten Wälzkörpergliedes 22 zumindest teilweise eintauchen kann. Dieselbe Wirkung wird erreicht, wenn die die konische Zone 21C des ersten Wälzkörpergliedes 21 bildende Außenwand sich über die Stirnwand 21A, insbesondere fluchtend, hinauserstreckt und somit der Abstandsspalt zum zweiten Wälzkörpergliedes 22 an der Knickaußenseite mehr oder minder weitgehend zugedeckt wird. In Figur 1 ist deshalb - lediglich beispielhaft - ein Stirnring 29 dargestellt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist ein erstes Wälzkörperglied 21 keulenförmig ausgebildet und weist eine erste konische Oberflächenzone 21C' und eine zweite konische Oberflächenzone 21C'' auf. Beide haben eine gemeinsame Wälzachse 31 und bilden die Mantelflächen von zwei Kegelstümpfen, die an einer gleich großen Basis aneinander mit entgegengesetzter, ggf. unterschiedlicher Konizitäten verbunden sind. Die nicht näher dargestellte Wälzkörperaufhängung an einer ortsfesten Endwand der Drehtrommel 10 kann ähnlich wie das Kugelgelenk 25A gestaltet sein. Die Reinigung der Drehtrommelflächen 11 und 12 erfolgt in ähnlicher Weise wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben.
  • An dieses erste Wälzkörperglied 21 kann sich ein zweites Wälzkörperglied 22 in ähnlicher Weise wie in Figur 1 dargestellt anschließen; dies ist in Figur 2 gestrichelt wiedergegeben. Als weitere Alternative kann bei einem mehrgliedrigen Wälzkörper auch jedes der Wälzkörperglieder mit nur einer Reinigungszone versehen sein und können einzelne Wälzkörperglieder einen von 180° abweichenden Winkel miteinander bilden, und jeweils verschieden geneigten Drehtrommelzonen zugeordnet zu werden.
  • Schließlich zeigt Figur 3 ein konisches erstes Wälzkörperglied 21, welches durch ein als Kette ausgebildetes Zwischenglied 24 wiederum an einem ortsfesten Endbereich der Drehtrommel 10 befestigt ist und über eine kardangelenkähnliche Drehgelenkverbindung 25 mit der eintragsseitigen Stirnendwand 21A mittig verbunden ist. Die zwischen der Stirninnenwand 21A und der Konusmantelfläche 21B gebildete stirnseitige Kante 21F ist im Knickbereich zwischen dem konischen und zylindrischen Wandlungsteil der Drehtrommel 10 angeordnet, so daß auch die konische Verjüngungszone, zumindest in dem Übergangsbereich abgereinigt wird. Ein solcher Reinigungseffekt tritt auch ein, wenn die Querschnittsverjüngung der Drehtrommel 10 nicht konisch sondern - wie gestrichelt in Fig. 3 dargestellt - gestuft gestaltet ist.

Claims (11)

  1. Drehtrommel enthaltend einen der Prozeßförderung durch Abreinigung von Anbackungen dienenden zumindest eingliedrigen Wälzkörper (20; 21; 22) zum Abreinigen von Innenwandbereichen der Drehtrommel (10), mit mindestens zwei Reinigungszonen, die gegebenenfalls vorstehende Reinigungselemente aufweisen und in Achsrichtung (10A) der Drehtrommel (10) gesehen hintereinanderliegen, und mit einer an seinem zur Trommeieintragsseite hinweisenden Stirnende angeordneten Befestigungsvorrichtung, die mittelbar oder unmittelbar eine Drehgelenkverbindung (25) aufweist. mittels der der Wälzkörper (20) an einem, insbesondere nicht drehenden. Teil der Drehtrommel (10) befestigbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    a1) der Wälzkörper (20) eingliedrig ist und zylindrische und/oder konusförmige. aneinander angrenzende sowie koaxial zueinander ausgerichtete Abschnitte aufweist oder
    a2) der Wälzkörper mehrgüedrig (21, 22) gebildet ist und die hintereinanderliegenden Wälzkörperglieder (21, 22) derart gelenkig miteinander verbunden sind. daß die Wäizachsen (31, 32), um die sich die einzelnen Wälzkörperglieder (21, 22) im Winkel drehen, zueinander in einem von 180° abweichenden Winkel stehen und
    b) die Reinigungszonen des oder der Wälzkörper (20; 21, 22) aus den im Winkel zueinander stehenden Mantelflächen (21C', 21C"; 21B, 22B) der zylindrischen und/oder konusförmigen Abschnitte des Wälzkörpers (20) oder der Wälzkörperglieder (21,22) bestehen.
  2. Drehtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß der Wälzkörper (20) einen Übergangsbereich zwischen den im Winkel zueinander stehenden Mantelflächen (21 B, 21 C, 21 C', 21 C", 22B) aufweist, der mittels der Befestigungsvorrichtung im Bereich einer Einschnürungskante der Drehtrommel (10) gehalten wird, wobei die Einschnürungskante durch den Knick- oder Übergangsbereich von aneinander angrenzenden zylindrischen (11) und konischen oder gestuften Wandungsteilen (12) des Trommelkörpers (10) definiert ist.
  3. Drehtrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Winkel zueinander stehenden Mantelflächen (21B, 21C, 21C', 21 C", 22B) des Wälzkörpers (20), ggf. unter Beibehaltung eines Spaltes (21E), den winklig zueinander angeordneten zylindrischen (11) und konischen Wandungsteilen (12) des Tromrneikörpers (10) zugeordnet sind.
  4. Drehtrommel enthaltend einen der Prozeßförderung durch Abreinigung von Anbackungen dienenden zumindest eingliedrigen Wälzkörper (20; 21, 22) zum Abreinigen von Innenwandbereichen der Drehtrommel (10), mit mindestens einer Reinigungszone, die gegebenenfalls vorstehende Reinigungselemente aufweist, und mit einer an seinem zur Trommeleintragsseite hinweisenden Stirnende angeordneten Befestigungsvorrichtung, die mittelbar oder unmittelbar eine Drehgelenkverbindung (25) aufweist, mittels der der Wälzkörper (20) an einem, insbesondere nicht drehenden, Teil der Drehtrommel (10) befestigbar ist.
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mindestens eine Reinigungszone in Gestalt einer Mantelfläche (21B) des wälzkörpers ausgebildet ist und daß der Wälzkörper (20) eine Stirnkante (21 F) aufweist, die mittels der Befestigungsvorrichtung im Bereich einer Einschnürungskante der Drehtrorommel (10) gehalten wird, wobei die Einschnürungskante durch den Knick- oder Übergangsbereich von aneinander angrenzenden zylindrischen Wandungsteilen (11) und konischen (12) oder gestuften Wandungsteilen des Trommelkörpers (10) definiert ist.
  5. Drehtrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mehrgliedrigkeit des Wälzkörpers (20; 21, 22) die hintereinanderliegenden Wälzkörperglieder (21, 22) derartig gelenkig miteinander verbunden sind, daß die Wälzachsen (31, 32), um die sich die einzelnen Wälzkörper (21, 22) im wesentlichen drehen, zueinander in einem von 180° abweichenden Winkel stehen, wobei jedes Wälzkörperglied (21, 22) zumindest eine Reinigungszone aufweist.
  6. Drehtrommel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gliedende des einen Wälzkörpergliedes (21 oder 22) mindestens eine zentrale Ausnehmung (28), insbesondere von kreisringförmiger Gestalt, aufweist, in die das Gliedende des unmittelbar benachbarten Wälzkörpergiiedes unter Verringerung des Abstandspaltes teilweise eintauchen kann.
  7. Drehtrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Zwischenglied (24), welches endseitig Gelenkverbindungen aufweist, mittels derer das Zwischenglied einenends mit dem Kopfbereich der Drehtrommel (10) und anderenends mit dem Wälzkörper (20) verbindbar bzw. verbunden ist, um als erstes Glied eines mehrgliedrigen Wälzkörpers zu dienen und hundeschwanzähnliche Wedelbewegungen des Wälzkörpers (20) zu intensivieren und das mit, insbesondere leistenförmigen, Reinigungselementen versehen ist.
  8. Drehtrommel nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Kugelgelenk (25A. 25B) als Drehgelenkverbindung.
  9. Drehtrommel nach einem der vorangehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet. daß der Wälzkörper (20) an einem Deckel (16) der Drehtrommel (10) befestigbar ist.
  10. Wälzkörper zum Abreinigen von Innenwandbereichen einer Drehtrommel (10),
    mit mindestens zwei der Prozeßförderung durch Abreinigung von Anbackungen dienenden Reinigungszonen, die in Achsrichtung (10A) des Wälzkörpers (20; 21, 22) gesehen hintereinanderliegen und gegebenenfalls vorstehende Reinigungselemente anfweisen und
    mit einer an seinem einen Stirnende angeordneten Befestigungsvorrichtung, die mittelbar oder unmittelbar eine Drehgelenkverbindung (25) aufweist, mittels der der Wälzkörper (20; 21, 22) an einem. insbesondere nicht drehenden, Teil befestigbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    a) der Wälzkörper mehrgliedrig (21, 22) gebildet ist und die hintereinanderliegenden Wälzkörperglieder (21, 22) derart gelenkig miteinander verbunden sind, daß die Wälzachsen (31, 32), um die sich die einzelnen Wälzkörperglieder (21, 22) im Winkel drehen, zueinander in einem von 180° abweichenden Winkel stehen,
    b) die Reinigungszonen der Wälzkörperglieder (21. 22) aus den im Winkel zueinander stehenden Manteiflächen (21B, 22B) der zylindrischen und/oder konusförmigen Abschnitte des Wälzkörpers (20) bestehen und
    c) das eine Wälzkörperglied (22) als Zwischenglied (24) ausgebildet ist, welches endseitig Gelenkverbindungen aufweist, mitteis deren es einenends mit dem Kopfbereich einer Drehtrommel (10) und anderenends mit dem anderen Wälzkörperglied (21) verbindbar bzw. verbunden ist, um als erstes Glied eines mehrgliedrigen Wälzkörpers zu dienen und hundeschwanzähnliche Wedelbewegungen des Wälzkörpers (20) zu intensivieren und das mit, insbesondere leistenförmigen, Reinigungselementen versehen ist.
  11. Mehrgliedriger Wälzkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gliedende des einen Wälzkörpergliedes (21 oder 22) mindestens eine zentrale Ausnehmung (28), insbesondere von kreisringförmiger Gestalt, aufweist, in die das Gliedende des unmittelbar benachbarten Wälzkörpergliedes (22 oder 21) unter Verringerung des Abstandspaltes teilweise eintauchen kann.
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