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Title:
FASTENING OF A RIDING RING TO THE CASING OF A ROTARY CYLINDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/051100
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is fasten a riding ring of a rotary cylinder, particularly of a rotary kiln, whereby the riding ring (10), apart from the arresting thereof in an axial direction, can also be arrested in its peripheral direction with regard to the rotary cylinder casing (11) without the manufacturing of the riding ring requiring complicated machining processes such as shaving, shaping, the making of through holes, etc. To this end, the invention provides that the riding ring (10) is manufactured only in the form of a turned part, and clamping elements (15, 16) are placed around the riding ring periphery in a distributed manner. Said clamping elements engage in a non-positive manner with peripheral slots (19, 20) of the riding ring (10) and are actively connected to supporting elements that are fastened to the rotary cylinder casing (11).

Inventors:
FILGES RALF (DE)
KLOTMANN FRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/013269
Publication Date:
June 17, 2004
Filing Date:
November 26, 2003
Export Citation:
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Assignee:
KLOECKNER HUMBOLDT WEDAG (DE)
FILGES RALF (DE)
KLOTMANN FRED (DE)
International Classes:
F16C13/00; F16C13/04; F27B7/22; (IPC1-7): F16C13/04; F27B7/22
Foreign References:
GB936305A1963-09-11
DE2904970A11980-08-21
DE924077C1955-02-24
US2702218A1955-02-15
DE1222515B1966-08-11
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Claims:
Befestigung eines Laufringes auf dem Mantel eines Drehrohres ANSPRÜCHE
1. Befestigung eines Laufringes (10) auf dem Mantel (11) eines Drehrohres, insbesondere eines Drehrohrofens zur Wärmebehand lung von fließfähigen Materialien, insbesondere von Schüttgütern wie z. B. Zementrohmehl, wobei der Laufring (10), der den Drehrohr mantel (11) mit Abstand (12) umgibt, über am Drehrohrmantel befes tigte Stützelemente (13,14) in axialer Richtung und in Umfangsrich tung relativ zum Drehrohr (11) arretiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass um den Umfang des nur als Drehteil gefertigten Laufrings (10) verteilte Klemmelemente (15,16) angeord net sind, die einerseits kraftschlüssig an Umfangsrillen des Laufrings angreifen und die andererseits mit den am Drehrohrmantel (11) be festigten Stützelementen (13,14) in Wirkverbindung stehen und die den Laufring sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung fixieren.
2. Laufringbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsrillen des Laufrings (10) an der LaufringInnenoberfläche und/oder an wenigstens einer Lauf ringSeitenfläche als ringförmig umlaufende Spannrillen (19,20, 20a bis 20d) angeordnet sind, in welche Schraubbacken (21,25, 27) der Klemmelemente (15,16) eingreifen, die zwischen den Stützelemen ten (13,14) befestigt sind und die jeweils eine Spannschraube (23) aufweisen, nach deren Anziehen die Schraubbacke bzw. das Klemm element kraftschlüssig an den Laufring (10) gespannt ist.
3. Laufringbefestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubbacken (21) der Klemm elemente winkelförmig ausgebildet sind, mit einem axialen Winkel arm, dessen hakenförmiges Ende (22 bzw. 22a, 22b) in die an der Laufringinnenoberfläche angeordnete Ringnut (19) eingreift, während der radiale Winkelarm die wenigstens eine Spannschraube (23) trägt, die in die an der benachbarten LaufringSeitenfläche angeordnete Ringnut (20) eingreift und damit die Schraubbacke (21) mit dem Lauf ring (10) kraftschlüssig verspannt.
4. Laufringbefestigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung zwischen dem als Schraubbacke (21) ausgebildeten Klemmelement und dem Laufring (10) als symmetrische 3PunktKraftübertragung gestaltet ist mit pro winkelförmiger Schraubbacke (21) am axialen Winkelarm angeord neten zwei beabstandeten Haken (22a, 22b), denen symmetrisch die im radialen Winkelarm der Schraubbacke angeordnete Spann schraube (23) gegenüberliegt.
5. Laufringbefestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubbacken der Klemmele mente zangenartig ausgebildet sind, deren Zangenbacken (25a, 25b) in zwei konzentrische Ringnuten (20a, 20b) der LaufringSeitenflä chen eingreifen.
6. Laufringbefestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubbacken der Klemmele mente scherenartig ausgebildet sind, deren Scherenenden (27a 27b) durch Öffnen bzw. Auseinanderspreizen in eineentsprechend aus geformte Ringnut (20c) der LaufringSeitenflächen einspreizbar sind.
7. Laufringbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am Drehrohrmantel (11) befestig ten Stützelemente (13,14) axial zum Drehrohr liegende Federzungen (28,29) aufweisen, zwischen denen je ein an den Laufring (10) kraft schlüssig gespanntes Klemmelement (15) angeordnet ist.
Description:
Befestigung eines Laufringes auf dem Mantel eines Drehrohres BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Befestigung eines Laufringes auf dem Mantel eines Drehrohres, insbesondere eines Drehrohrofens zur Wärmebehandlung von fließfähigen Materialien, insbesondere von Schüttgütern wie z. B. Zementrohmehl, wobei der Laufring, der den Drehrohrmantel mit Abstand umgibt, über am Drehrohrmantel befes- tigte Stützelemente in axialer Richtung und in Umfangsrichtung relativ zum Drehrohr arretiert ist.

Zur Befestigung von Laufringen auf dem Mantel eines Drehrohres z. B. Drehrohrofens sind im wesentlichen zwei unterschiedliche Be- festigungsarten gebräuchlich : 1. Die sogenannte lose Laufringbefestigung (floating tire), bekannt z. B. aus der DE-A-32 03 241. Dabei ist der Laufring nicht starr mit dem Drehrohrmantel verbunden, sondern er umgibt den Mantel mit radialem Spiel. An der Laufringstation müssen die radialen Lasten bzw. Kräfte aus dem Ofenrohr über den Laufring auf die Laufrollen und über deren Lagerböcke in das Fundament eingeleitet werden.

Der Laufring ist allseitig glatt, und seine Axialbewegung wird durch am Drehrohrmantel befestigte Halteelemente begrenzt. In Umfangs- richtung kann sich der Laufring relativ zum Ofenmantel frei bewegen, und zwar auf Unterlegblechen, die in den Ringspalt zwischen dem Laufring und dem Ofenmantel lose eingeschoben sind, wobei evtl. notwendige Korrekturen des Laufringspiels durch Auswechseln von Unterlegblechen vorgenommen werden können. Bei dieser Art der

Laufringbefestigung lassen sich Unrundheiten und andere Verfor- mungen des Drehrohrmantels bis zu einem gewissen Grad ausglei- chen. Allerdings müssen zum sicheren Betrieb einer derartigen Lauf- ringstation das Laufringspiel und die Relativbewegung des Laufrings durch eine Messeinrichtung ständig überwacht werden.

2. Die sogenannte feste Laufringbefestigung (fixed tire), bekannt z. B. aus der DE-A-38 01 231 sowie auch EP-B-0 765 459. Bei der aus dieser erstgenannten Druckschrift bekannten Laufringbefestigung ist der Laufring an seiner Innenoberfläche wie ein Innenzahnkranz mit Zähnen versehen, und über diese Zähne sowie Keile und Unter- lagplatten ist der Laufring sowohl in axialer Richtung als auch in Um- fangsrichtung an auf den Drehrohrmantel aufgeschweißten Halteele- menten abgestützt. Bei der aus der zweitgenannten Druckschrift be- kannten Laufringbefestigung weist der Laufring um den Umfang ver- teilte Durchgangsbohrungen auf, durch welche Durchgangsbolzen hindurchgeführt sind, deren Enden an Halteelementen des Drehrohr- mantels befestigt sind, sodass auf diese Weise der Laufring nicht nur in axialer Richtung, sondern auch in Umfangsrichtung fixiert ist. Es versteht sich, dass sowohl das Hobeln oder Stoßen der Innenverzah- nung eines Laufrings als auch das Bohren von Löchern im Laufring sehr kostenträchtige Fertigungsschritte darstellen. Hinzu kommt, dass sowohl durch die Innenverzahnung als auch durch die Durchgangs- bohrungen der bekannten Laufringe Materialquerschnittsschwächun- gen verursacht werden, weswegen diese bekannten Laufringe ver- hältnismäßig dickwandig gefertigt werden müssen, was wiederum zu höheren Kosten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung für einen Laufring eines Drehrohres insbesondere Drehrohrofens zu schaffen, wobei der Laufring abgesehen von seiner Arretierung in axialer Rich- tung auch in seiner Umfangsrichtung gegenüber dem Drehrohrmantel

arretierbar ist, ohne dass der Laufring aufwendige spanende Bear- beitungen wie Hobeln, Stoßen, Einarbeitung von Durchgangsbohrun- gen etc. erfahren muss.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Laufringbefesti- gung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Laufringbefestigung ist der Laufring selbst als reines Drehteil gefertigt, d. h. der gegossene oder ge- schmiedete Laufring braucht nur auf einer Karussell-Drehmaschine bearbeitet zu werden, die zum Abdrehen des Laufringes auf den ge- wünschten Außendurchmesser und Innendurchmesser ohnehin ein- gesetzt werden muss. Eine weitere spanende Bearbeitung wie Ho- beln, Stoßen, Bohren etc.. ist nicht erforderlich. Mit ein-und derselben Drehmaschine werden in den Laufring lediglich noch umlaufende Ril- len bzw. Umfangsrillen eingedreht, in welche kraftschlüssig um den Umfang verteilte Klemmelemente angreifen, die andererseits mit am Drehrohrmantel befestigten Stützelementen in Wirkverbindung stehen und die den Laufring sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangs- richtung arretieren, wobei jedoch ein radiales Spiel zwischen dem Drehrohrmantel und der Innenoberfläche des Laufrings zur Aufnahme von Wärmedehnungen, Drehrohrverformungen etc. erhalten bleibt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Umfangsrillen des Laufrings an der Laufring-Innenoberfläche und/oder an wenigs- tens einer Laufring-Seitenfläche als ringförmig umlaufende Spannril- len angeordnet, und die Klemmelemente können als Schraubbacken ausgebildet sein, die einerseits in die Spannrillen eingreifen und an- dererseits zwischen den Stützelementen des Drehrohrmantels befes- tigt sind und die jeweils eine Spannschraube aufweisen, nach deren Anziehen die Schraubbacke bzw. das Klemmelement kraftschlüssig

an den Laufring gespannt ist. Die Klemmelemente bzw. Spannbacken sind frei zugänglich, sodass jederzeit ein Nachspannen oder Aus- wechseln der Spannbacken erfolgen kann. Die Klemmelemente bzw.

Schraubbacken können Standardteile sein, die für Drehrohr-Laufringe auch unterschiedlicher Durchmesser passen. Der Laufring stützt über seine um den Umfang verteilten kraftschlüssig angeklemmten Spann- backen den Drehrohrmantel in der Regel zentrisch ab, wobei der Laufring gegenüber dem Drehrohrmantel keine Relativbewegung mehr erfährt. Im Bedarfsfall, z. B. bei unrunden und/oder durchge- wölbten Drehrohrmänteln besteht aber auch die Möglichkeit, den Laufring über seine Klemmelemente exzentrisch am Drehrohrmantel abzustützen. In jedem Fall bleibt für den axial und in Umfangsrichtung fixierten Laufring in radialer Richtung gegenüber dem Drehrohrmantel ein Spiel vorhanden, das ein ungehindertes Ausdehnen des Dreh- rohrmantels z. B. bei Erwärmung ermöglicht.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Schraub- backen der Klemmelemente winkelförmig ausgebildet sein, mit einem axialen Winkelarm, dessen hakenförmiges Ende in die an der Laufringinnenoberfläche angeordnete Ringnut eingreift, während der radiale Winkelarm die o. g. wenigstens eine Spannschraube trägt, die in die an der benachbarten Laufring-Seitenfläche angeordnete Ringnut eingreift und damit das Klemmelement mit dem Laufring kraftschlüssig verspannt.

Die Schraubbacken der Klemmelemente können aber auch zangen- artig oder scherenartig ausgebildet sein, wobei die Zangenbacken bzw. Scherenenden in Ringnuten der Laufring-Seitenflächen festklemmbar sind.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden an- hand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbei- spiele näher erläutert.

Es zeigt : Fig. 1 : im Querschnitt einen Drehrohrmantel mit über den Um- fang verteilten Klemmelementen, die einen in Seitenan- sicht dargestellten Laufring am Drehrohrmantel festklem- men, Fig. 2 : einen Teillängsschnitt durch den Drehrohrmantel mit dar- auf über Klemmelemente bzw. Schraubbacken kraft- schlüssig gespanntem Laufring, Fig. 3 : ausschnittsweise eine Draufsicht auf die Laufringbefesti- gung, Fig. 4 : als Varianten zu Figur 2 eine Laufringbefestigung, bei der die Schraubbacken der Klemmelemente an der rechten Laufringseite zangenartig und an der linken Laufringseite scherenartig ausgebildet sind, Fig. 5 : ausschnittsweise eine Draufsicht auf die Laufringbefesti- gung bzw. auf die am Drehrohrmantel befestigten Stütz- elemente, ausgebildet als Federzungen, Fig. 6 : als Variante zu Figuren 2 und 4 eine weitere Art der Laufringbefestigung, und

Fig. 7 : die Seitenansicht auf einen Laufring mit Ringnut, in die über den Umfang verteilte Klemmelemente mit konischen Kraftübertragungsflächen eingesetzt sind.

Figur 1 zeigt in Seitenansicht einen Laufring 10, der auf dem Mantel 11 eines Drehrohres, z. B. Drehrohrofens befestigt ist. Der Laufring 10 umgibt den Drehrohrmantel 11 mit radialem Spiel 12, und er ist über am Drehrohrmantel 11 befestigte Stützelemente 13,14 vermit- tels nachfolgend beschriebener Klemmelemente 15,16 etc. in axialer Richtung und in Umfangsrichtung relativ zum Drehrohr arretiert. An seiner Unterseite ist der Laufring 10 auf zwei Laufrollen-Stationen 17 und 18 gelagert. Trotz Fixierung des Laufringes 10 lässt das radiale Spiel 12 ein ungehindertes Ausdehnen des Drehrohrmantels 11 durch Erwärmung, Verformungen etc. zu.

Der gesamte Laufring 10 ist nur als Drehteil auf einer Karussell- Drehmaschine kostengünstig gefertigt, d. h. der Laufring weist kei- nerlei Bohrungen, Zähne etc. auf. Wie aus der Prinzipskizze der Figur 1 hervorgeht, sind um den Umfang des Laufrings 10 verteilt Klemm- elemente 15,16 etc. angeordnet, die einerseits an in Figuren 2 und 4 bis 7 zu sehenden Umfangsrillen des Laufrings kraftschlüssig an- greifen und die andererseits mit den am Drehrohrmantel 11 befestig- ten Stützelementen 13,14 etc. in Wirkverbindung stehen und die den Laufring sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung fixie- ren.

Wie aus Figur 2 hervorgeht, sind in die Innenoberfläche des Laufrin- ges 10 und/oder in wenigstens eine Laufring-Seitenfläche ringförmige Spannrillen 19,20 eingedreht, in weiche Schraubbacken 21 der Klemmelemente 15,16 eingreifen, wobei diese Schraubbacken je- weils zwischen den am Drehrohrmantel 11 befestigten Stützelemen- ten 13,14 angeordnet sind, wie auch aus Figuren 1 und 3 zu erse-

hen. Die um den Umfang des Laufrings 10 verteilten Schraubbacken 21 der Klemmelemente sind winkelförmig ausgebildet, und der axiale Winkelarm greift mit einem hakenförmigen Ende 22 bzw. Enden 22a und 22b gemäß Ausführungsbeispiel der Figur 3 etwa schwalben- schwanzförmig in die an der Laufringinnenoberfläche angeordnete Ringnut 19 ein, während der radiale Winkelarm wenigstens eine Spannschraube 23 trägt, die in die an der benachbarten Laufring- Seitenfläche angeordnete Ringnut 20 eingreift und die nach dem An- ziehen die Schraubbacke 21 des Ktemmetements mit dem Laufring 10 kraftschlüssig verspannt. Die Spannschraube 23 kann noch durch eine in den radialen Winkelarm der Schraubbacke eingedrehte Siche- rungsschraube 24 gesichert sein.

Wie aus der Draufsicht der Figur 3 hervorgeht, kann die Verspannung zwischen dem als Schraubbacke 21 ausgebildeten Klemmelement und dem Laufring 10 mit Vorteil als symmetrische 3-Punkt-Kraftüber- tragung gestaltet sein mit pro winkelförmiger Schraubbacke 21 am axialen Winkelarm angeordneten zwei beabstandeten Haken 22a, 22b, denen symmetrisch die im radialen Winkelarm der Schraub- backe angeordnete Spannschraube 23 gegenüberliegt.

Gemäß Ausführungsbeispiel der Figur 4 rechte Hälfte können die Schraubbacken der Klemmelemente zangenartig ausgebildet sein, deren Zangenbacken 25a, 25b in zwei konzentrische Ringnuten 20a, 20b der Seitenflächen des Laufrings 10 eingreifen bzw. eingeklemmt sind, ggf. unter Zuhilfenahme von Hinterschneidungen. Gemäß Aus- führungsbeispiel der Figur 4 linke Hälfte können die Schraubbacken der Klemmelemente auch scherenartig ausgebildet sein, deren um den Drehpunkt 26 schwenkbaren Scherenenden 27a, 27b durch Öff- nen bzw. Auseinanderspreizen in eine entsprechend ausgeformte Ringnut 20c der Seitenfläche des Laufrings 10 einspreizbar sind. Die

Klemmfestigkeit der kraftschlüssigen Klemmverbindung wird jeweils an der Spannschraube 23 eingestellt.

In der Draufsicht der Figur 5 ist angedeutet, dass die zur Fixierung des Halterings 10 in axialer Richtung und in Umfangsrichtung am Drehrohrmantel 11 befestigten Stützelemente 13,14 axial zum Dreh- rohr liegende Federzungen 28,29 aufweisen können, zwischen de- nen je ein an den Laufring 10 kraftschlüssig gespanntes Klemmele- ment 15,16 etc. angeordnet ist. Diese wie eine Feder wirkenden Fe- derzungen 28,29 ermöglichen eine noch gleichmäßigere Kraftüber- tragung vom Drehrohrmantel 11 über die Klemmelemente 15,16 etc. auf den Laufring 10 und von diesem über die Laufrollen 17,18 ins Fundament.

Vom Ausführungsbeispiel der Figur 4 rechte Hälfte unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 dadurch, dass dort die Zangen- backen der Schraubbacken der Klemmelemente über Eck am Lauf- ring 10 eingreifen, d. h. die Zangenbacken 25a greifen in eine an der Laufringinnenoberfläche angeordnete Ringnut 19a und die Zangen- backen 25b greifen in eine an der Laufringseitenfläche angeordnete Ringnut 20b ein.

Gemäß Ausführungsbeispiel der Figur 7 können in die Ringnut 20d in der Seitenfläche des Laufrings 10 keilartige Elemente 30a, 30b ein- gesetzt sein, an welchen mit entsprechenden Keilflächen versehene Klemmelemente 31 angreifen, wobei die Klemmverbindung bei dieser Lösung infolge des in Pfeilrichtung in Drehung versetzten Drehrohr- mantels 11 und damit die gesamte Laufringbefestigung noch verstärkt wird.