KÖNNING, Ludwig (Agnes-Miegel-Strasse 7, Ahlen, 59227, DE)
RÜTHER, Thomas (Eickendorfer Weg 51a, Drensteinfurt, 48317, DE)
KÖNNING, Ludwig (Agnes-Miegel-Strasse 7, Ahlen, 59227, DE)
Patentansprüche:
1. Kühler zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere Zementklinker, mit a. einer Tragfläche (1) zum Abstützen des Schüttguts, b. Förderelementen (2) zum Transport des Schüttguts, die relativ zu einem Tragwerk (3) hin und her bewegbar sind, c. einer Belüftungseinrichtung, um das Schüttgut mit einem Kühlmedium zu beaufschlagen, wobei zwischen den hin und her bewegbaren Förderelementen (2) und dem
Tragwerk (3) ein oder mehrere Gleitlager (4) vorgesehen sind, die jeweils wenigstens ein Gleitelement (4a-4f) und wenigstens eine Gegenlauffläche (4g-41) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenlauffläche eine Beschichtung aufweist, die eine Härte von wenigstens 40 GPa besitzt.
2. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einer amorphen Kohlenstoffschicht besteht.
3. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einer amorphen Kohlenstoffschicht, bestehend aus reinem Kohlenstoff mit weniger als 0,5 at% Komponenten eines Metalls und/oder Wasserstoff, mittels gepulster Lichtbogenentladung im Vakuum hergestellt ist.
4. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung bei einem trockenlaufenden Gleitlager einen Reibwert von < 0,1 und bei reduziertem Schmiermitteleinsatz einen Reibwert von < 0,02 aufweist.
5. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung einen
Elastizitätsmodul größer 400 GPa aufweist.
6. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Dicke von wenigstens lOOnm bis maximal lOOμm aufweist.
7. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Beschichtung aufweisende Grundkörper der Gegenlauffläche aus Metall, vorzugsweise Edelstahl, besteht.
8. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (4a-4f) aus Kunststoff besteht.
9. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (4a-4f) aus einem Polymer- Verbundwerkstoff besteht.
10. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (4a-4f) aus Verbundmaterialien aus Gewebe- oder Faserkunststoff oder Gewebe- oder Fasermineralien, die mit warmhärtenden Polyesterharzen imprägniert sind, besteht. |
Kühler
Die Erfindung betrifft einen Kühler zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere zum Kühlen von Zementklinker.
Der hier interessierende Kühler besteht im Wesentlichen aus einer Tragfläche zum Abstützen des Schüttguts, Förderelementen zum Transport des Schüttguts, die relativ zu einem Tragwerk hin und her bewegbar sind und einer Belüftungseinrichtung, um das Schüttgut mit einem Kühlmedium zu beaufschlagen. Zwischen den hin und her bewegbaren Förderelementen und dem Tragwerk sind ein oder mehrere Gleitlager vorgesehen, die jeweils wenigstens ein Gleitelement und wenigstens eine Gegenlauffläche aufweisen.
Bei Gleitlagern für derartige Zwecke werden üblicherweise Gleitlagerwerkstoffe aus Polymer-Verbundwerkstoffen mit inkorporierten Gleitstoffen gegen einen glatt geschliffenen Metallwerkstoff eingesetzt. Diese Gleitlager sind durch hohe Belastungen und durch eine geringe oder fehlende Schmierung gekennzeichnet. Durch die hohen Belastungen haben diese Gleitlager, insbesondere die Polymer- Verbundwerkstoffe, einen hohen Verschleiß, was zu geringen Standzeiten und einem erhöhten Wartungsaufwand des Kühlers führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager zu schaffen, dass sich durch deutlich längere Standzeiten auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Gegenlauffläche eine
Beschichtung aufweist, die eine Härte von wenigstens 40 GPa besitzt. Die Gegenlauffläche besteht dabei vorzugsweise aus einer amorphen Kohlenstoffschicht, die beispielsweise aus reinem Kohlenstoff mit weniger als 0,5 at% Komponenten eines Metalls und/oder Wasserstoff, mittels gepulster Lichtbogenentladung in Vakuum hergestellt wird. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die
Beschichtung bei einem trockenlaufenden Gleitlager einen Reibwert von weniger als
0,1 und bei reduziertem Schmiermitteleinsatz einen Reibwert von 0,02 auf. Weiterhin kann die Beschichtung einen Elastizitätsmodul von mehr als 400 GPa ausweisen.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Beschichtung wenigstens 100 nm bis max. 100 μm dick. Der die Beschichtung aufweisende Grundkörper der Gegenlauffläche besteht zweckmäßigerweise aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl. Für diese spezielle Gegenlauffläche hat sich bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen ein Gleitelement aus Kunststoff, insbesondere aus einem Polymer- Verbundwerkstoff, als besonders vorteilhaft herausgestellt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht das Gleitelement aus Verbundmaterialien aus Gewebe- oder Faserkunststoff oder aus Gewebe- oder Fasermineralien, die mit warmhärtenden Polyesterharzen imprägniert sind.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Kühlers,
Fig. 2 eine dreidimensionale Detailansicht im Bereich eines Gleitlagers und
Fig. 3 eine Schnittdarstellung im Bereich des Gleitlagers.
Der in Fig. 1 dargestellte Kühler zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere zum Kühlen von Zementklinker, besteht im Wesentlichen aus einer Tragfläche 1 zum Abstützen des Schüttguts sowie Förderelementen 2 zum Transport des Schüttgut, wobei die Förderelemente relativ zu einem Tragwerk 3 hin und her bewegbar sind.
Weiterhin ist eine Belüftungseinrichtung vorgesehen, die über Belüftungsöffhungen Ia in der Tragfläche und Belüftungsöffhungen 2a in den Förderelementen das Schüttgut mit einem Kühlmedium beaufschlagen kann.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die hin und her bewegbaren
Förderelemente 2 oberhalb einer feststehenden Tragfläche 1 angeordnet. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch denkbar, dass die Förderelemente und die Tragfläche durch Förderplanken gebildet werden, die das Gut nach dem sogenannten „Walking Floor"-Prinzip transportieren. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel und auch bei einem nach dem „Walking Floor"-Prinzip arbeitenden Kühler sind die
Förderelemente vorzugsweise in mehreren Reihen quer zur Transportrichtung angeordnet, wobei diese Reihen einzeln oder in Gruppen betätigbar sind. Dabei können insbesondere auch Hub und/oder die Hubgeschwindigkeit an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden.
Um die Bewegung der Förderelemente zu gewährleisten, sind zwischen den hin und her bewegbaren Förderelementen 2 und dem Tragwerk 3 ein oder mehrere Gleitlager 4 vorgesehen, die jeweils wenigstens ein Gleitelement und wenigstens eine Gegenlauffläche aufweisen. In den Fig. 2 und 3 ist ein Gleitlager näher dargestellt.
Die Förderelemente einer sich in Transportrichtung erstreckenden Reihe sind auf ein oder mehreren Trägern 2b befestigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Träger 2b als Doppel-T-Träger ausgebildet, der über einen geeigneten nicht näher dargestellten Antrieb in Transportrichtung hin und her beweglich ist.
Der Träger 2b wird auf beiden Seiten durch jeweils drei Gleitelemente 4a, 4b, 4c bzw. 4d, 4e, 4f und entsprechend zugeordneten Gegenlaufflächen 4g, 4h, 4i bzw. 4j, 4k, 41 geführt. Die Gegenlaufflächen sind hier jeweils am Träger 2b, beispielsweise über Schrauben, befestigt. Jeweils drei Gleitelemente sind an Halterung 4m bzw. 4n angebracht, wobei die Halterungen mit dem Tragwerk 3 fest verbunden sind. Die
sechs Gleitelemente sind so angeordnet, dass der Träger 2b lediglich eine hin- und hergehende Bewegung in Transportrichtung ausführen kann.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch andere Ausgestaltungen des Trägers bzw. Anordnungen der Gleitelemente und Gegenlaufflächen denkbar. So können beispielsweise die Gegenlaufflächen auch an den Halterungen 4m und 4n und die Gleitelemente am Träger 2b befestigt sein.
Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Gleitelemente auf der Tragwerkseite und die Gegenlaufflächen auf der Förderelementseite angeordnet werden.
Die Gegenlaufflächen 4g-41 weisen einen Grundkörper aus Metall, vorzugsweise Edelstahl auf, der eine Beschichtung aus einer amorphen Kohlenstoffschicht aufweist. Diese Kohlenstoffschicht besteht dabei insbesondere aus reinem
Kohlenstoff mit weniger als 0,5 at% Komponenten eines Metalls und/oder Wasserstoff, die mittels gepulster Lichtbogenentladung in Vakuum aufgebracht wird. Die Beschichtung weist vorzugsweise eine Dicke von wenigstens 100 nm bis max. μm auf. Eine derartige Beschichtung weist einen Elastizitätsmodul größer 400 GPa bzw. eine Härte von wenigstens 40 GPa auf.
Diese Beschichtung weist bei einem trockenlaufenden Gleitlager einen Reibwert von kleiner 0,1 und bei reduziertem Schmiermitteleinsatz einen Reib wert von kleiner 0,02 auf.
Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen hat sich gezeigt, dass sich ein Gleitelement aus Kunststoff, insbesondere aus einem Polymer- Verbundwerkstoff besonders gut eignet. Die beste Gleitlagerpaarung hat sich ergeben, wenn das Gleitelement aus Verbundmaterialien aus Gewebe- oder Faserkunststoff oder Gewebe- oder Fasermineralien, die mit wärmehärtenden Polyesterharzen imprägniert sind, besteht.
Mit der oben angegebenen speziellen Gleitlagerpaarung können die Standzeiten des Kühler mehr als verdoppelt werden.
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