Drehtrommel

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Drehtrommel für einen Trommeltrockner zum Trocknen von Trocknungsgut, z. B. rieselfähigem Gut, mit zumindest einem Trommelmantel. - Trocknungsgut meint im Rahmen der Erfindung insbesondere rieselfähiges Gut. Dabei kann es sich beispielsweise um Holzspäne, Holzstrands oder dergleichen Holzwerkstoffe für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten handeln. Holzstrands meint insbesondere OSB-Strands für die Herstellung von OSB-Platten. Ferner kann es sich bei dem Trocknungsgut beispielsweise um (abgepresste) Rübenschnitzel oder andere landwirtschaftliche Produkte handeln. Auch die Trocknung von beispielsweise Braunkohle in einem solchen Trommeltrockner liegt im Rahmen der Erfindung. Zum Trocknen von derartigem Trocknungsgut wird eine solche Drehtrommel üblicherweise beheizt bzw. mit einem erhitzten Trocknungsgas beaufschlagt. Dazu weist ein solcher Trommeltrockner bzw. eine solche Drehtrommel stirnseitig einen Ein- und Auslass auf. Ferner ist eine solche Drehtrommel üblicherweise mit zumindest zwei Laufringen versehen, welche auf entsprechenden Lagerelementen aufliegen. Der Antrieb erfolgt über einen Antriebskranz, der beispielsweise als Zahnkranz ausgebildet sein kann.

Eine Drehtrommel der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der DE 34 33 905 A1 bekannt. Der Trommelmantel ist im Querschnitt kreisrund.

Im übrigen ist es bekannt, in derartige Drehtrommeln Einbauten verschiedenster Art zu integrieren (vgl. DE 196 31 998 C1 ).

Ferner kennt man eine Trocknungstrommel, insbesondere für Erntegut mit über ihre Länge verteilt eingebauten Schaufeln, die auf Schwenkachsen gelagert sind und die Durchsatzgeschwindigkeit des Gutes beeinflussen. Eine derartige Trocknungstrommel kann im Querschnitt vieleckig ausgebildet sein (vgl. DE 21 19 645).

Die in der Praxis eingesetzten Trommeltrockner bzw. Drehtrommeln können eine beträchtliche Größe aufweisen. Der Durchmesser kann mehr als 5 m und die Länge 30 m oder mehr betragen. Eine solche Trommel kann ein Gesamtgewicht von weit mehr als 100 t aufweisen. Der Transport einer derartigen Drehtrommel ist mit erheblichem Aufwand verbunden. Aus diesem Grunde ist es aus der Praxis bekannt, eine Trommel aus vorgefertigten Halbschalen zusammenzusetzen, wobei die Halbschalen am Einsatzort üblicherweise miteinander verschweißt werden. Die Montage einer derartigen Drehtrommel ist sehr aufwendig. Da im übrigen die Halbschalen selbst große Abmessungen aufweisen können, ist der Transport nach wie vor aufwendig. - Hier setzt die Erfindung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehtrommel für einen Trommeltrockner der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche sich nicht nur durch hohe Stabilität auszeichnet, sondern selbst bei großen Abmessungen einen einfachen und kostengünstigen Transport sowie eine einfache und kostengünstige Montage ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung einer gattungsgemäßen Dreh- trommel für einen Trommeltrockner zum Trocknen von z. B. rieselfähigem Gut, dass der Trommelmantel in Modulbauweise aus einer Vielzahl von einzeln vorgefertigten Mantelsegmenten zusammengesetzt ist, wobei die Mantelsegmente jeweils zumindest ein Mantelblech sowie mehrere an dem Mantelblech befestigte Versteifungsrippen aufweisen und wobei jeweils benach- barte Mantelsegmente an ihren Versteifungsrippen unter Bildung des Trommelmantels miteinander verschraubt sind.

Die Erfindung zeichnet sich folglich durch einen modularen Aufbau einer

Drehtrommel aus einer Vielzahl von Mantelsegmenten aus, welche vorgefertigt werden und sich auf einfache und kostengünstige Weise transportieren lassen.

Am Einsatzort werden die vorgefertigten Mantelsegmente dann unter Bildung

des Trommelmantels zusammengesetzt, und zwar mittels Schraubverbindungen. Auf zeit- und kostenaufwendige Schweißarbeiten, die bisher am Einsatzort bzw. auf der Baustelle von qualifiziertem Fachpersonal vorgenommen werden mussten, kann folglich verzichtet werden. Durch die lösbaren Schraubverbindungen wird auch ein Austausch beschädigter Segmente möglich. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen, bei welchen die einzelnen Mantelsegmente zusätzlich zu den Schraubverbindungen in besonders kritischen Bereichen ergänzend miteinander verschweißt werden. Solche ergänzenden Schweißnähte können z. B. der Stabilisierung dienen und/oder als Dichtnähte ausgebildet sein. Die erfindungsgemäßen Versteifungsrippen führen zudem zu einer erheblichen Erhöhung der Stabilität, so dass sich die erfindungsgemäße Drehtrommel nicht nur einfach und kostengünstig transportieren und montieren lässt, sondern auch in stabilitätsmäßiger Hinsicht den Anforderungen genügt. Dieses gilt selbst für Drehtrommeln mit großen Dimensionen. Denn die Erfindung umfasst besonders bevorzugt Drehtrommeln mit einem Durchmesser des Trommelmantels von mehr als 3 m, vorzugsweise 4 m und mehr, besonders bevorzugt 5 m und mehr. So kann der Durchmesser beispielsweise 5 bis 7 m betragen. Die Länge einer solchen Drehtrommel beträgt vorzugsweise 15 m und mehr, besonders bevorzugt 20 m und mehr. Auf einen zeit- und kostenaufwendigen Transport einer fertigen Drehtrommel dieses Ausmaßes kann folglich verzichtet werden. Dennoch lässt sich die Drehtrommel am Einsatzort einfach und kostengünstig montieren.

Besonders bevorzugt ist der Mantel der Drehtrommel im Querschnitt vieleckig, z. B. mindestens fünfeckig ausgebildet. Ein solcher Mantel besteht aus einer Vielzahl ebener Mantelsegmente, d. h. die Mantelbleche und Versteifungsrippen eines solchen Mantelsegmentes sind eben und folglich nicht gekrümmt bzw. nicht gebogen ausgebildet. Derartige Mantelsegmente lassen sich einfach und kostengünstig vormontieren und dann z. B. in Containern transportieren. Die Funktion eines Trommeltrockners wird durch den vieleckigen Aufbau nicht

negativ beeinflusst. Die Erfindung umfasst jedoch grundsätzlich auch Ausführungsformen mit einem im Querschnitt runden Trommelmantel, wobei ein solcher Trommelmantel dann aus einer Vielzahl gekrümmter bzw. gebogener Mantelsegmente zusammengesetzt ist. Stets ist es zweckmäßig, wenn zumindest über den Umfang des Mantels mehrere Mantelsegmente verteilt sind. Insbesondere bei verhältnismäßig großen Drehtrommeln ist es darüber hinaus zweckmäßig, wenn auch über die Länge des Mantels mehrere Mantelsegmente verteilt sind.

Besonders bevorzugt sind über den Umfang des Mantels zumindest fünf, vorzugsweise zumindest sechs, besonders bevorzugt zumindest acht Mantelsegmente verteilt. Das bedeutet, dass die Trommel bei fünf Mantelsegmenten im Querschnitt fünfeckig ausgebildet ist, bei sechs Mantelsegmenten im Querschnitt sechseckig und bei acht Mantelsegmenten im Querschnitt achteckig, sofern mit ebenen Mantelsegmenten gearbeitet wird. Doch auch bei im Querschnitt gekrümmten Mantelsegmenten ist es zweckmäßig, mit einer Vielzahl von über den Umfang des Mantels verteilten Mantelsegmenten zu arbeiten, da die einzelnen Mantelsegmente dann lediglich einen geringen Teil des Mantelumfangs abdecken und folglich verhältnismäßig flach verpackt und transportiert werden können.

Die Drehtrommel ist in an sich bekannter Weise mit einem bzw. mehreren Laufringen ausgestattet. Ferner kann die Drehtrommel mit zumindest einem Antriebskranz versehen sein, welcher z. B. als Zahnkranz bzw. Kettenkranz ausgebildet ist.

Die einzelnen Mantelsegmente sind vorzugsweise wie folgt aufgebaut:

Ein Mantelsegment bzw. jedes Mantelsegment ist in der Draufsicht im

Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Es weist jeweils zumindest zwei in Mantellängsrichtung verlaufende Längsrippen sowie jeweils zumindest zwei quer zur Längsrichtung (bzw. entlang des Umfangs) verlaufende Querrippen

auf, welche einen im Wesentlichen rechteckigen Versteifungsrahmen bilden, an welchem das Mantelblech befestigt ist. Die Längsrippen und die Querrippen können miteinander verschweißt sein. Alternativ oder ergänzend können die Längsrippen und/oder die Querrippen mit dem Mantelblech verschweißt sein. Die Mantelsegmente sind folglich vorzugsweise als Schweißkonstruktion realisiert. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen, bei denen die Rippen und Bleche mittels Schrauben und/oder Nieten verbunden sind. Da die Mantelsegmente jedoch üblicherweise im Zuge der Fertigung vorgefertigt werden, können Schweißverbindungen verhältnismäßig kostengünstig im Werk vorgenommen werden. Von besonderer Bedeutung ist, dass die auf diese Weise vorgefertigten bzw. geschweißten Mantelsegmente dann zum Einsatzort transportiert werden und dort im Zuge der Montage auf Schweißverbindungen (weitestgehend) verzichtet werden kann. Denn - wie erläutert - geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass solche Trommeltrockner häufig weit ab vom Fertigungsort montiert werden müssen. Die vorgefertigten Mantelsegmente lassen sich beispielsweise in Containern transportieren, so dass auf mühsame Schwertransporte verzichtet werden kann. Damit lassen sich die erfindungsgemäßen Drehtrommeln auch an abgelegenen Orten montieren, die häufig nur über unbefestigte Straßen erreichbar sind. Die Größe der einzelnen Mantel- segmente ist dabei vorzugsweise an die Innenmaße eines üblichen Containers angepasst.

Die Längsrippen und/oder Querrippen weisen vorzugsweise Durchbrechungen für Verbindungsschrauben auf. Insofern erfüllen die Längsrippen und/oder Querrippen gleichsam eine Doppelfunktion. Denn einerseits bilden sie Versteifungsrippen, welche erheblich zu der Stabilität des gesamten Trommelmantels beitragen. Andererseits bilden sie gleichsam Funktionsflansche für die Schraubverbindungen.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, dass die Längsrippen und/oder Querrippen von Flachprofilen (bzw. Flachstahl), L-Profilen

und/oder U-Profilen gebildet werden. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass beispielsweise die Längsrippen als Flachprofile bzw. aus Flachstahl ausgebildet sind, während die Querprofile als L-Profile und/oder U-Profile ausgebildet sind.

Denn insbesondere bei einem vieleckigen Trommelmantel sind die Querrippen im Wesentlichen senkrecht zu dem Mantelblech angeordnet, während die Längsrippen in einem vorgegebenen Winkel schräg zu der Mantelfläche angeordnet sind. Während die senkrecht zu dem Mantelblech angeordneten Querrippen z. B. von U-Profilen oder L-Profιlen gebildet werden können, ist es zweckmäßig, wenn die schräg angeordneten Längsrippen von Flachprofilen bzw. Flachstahl gebildet werden. Der Winkel zwischen den Längsrippen und dem Mantelblech hängt von der Zahl der über den Umfang verteilten Mantelblechen ab. Werden n Mantelbleche verwendet, so dass der Trommel- mantel im Querschnitt n Ecken aufweist, so beträgt der Winkel α in etwa 90° - ¹⁸⁰ ° . Bei einer neuneckigen Trommel beträgt der Winkel α folglich 70°. n

Besonders bevorzugt werden die einzelnen Mantelsegmente derart montiert, dass die Längsrippen der einzelnen Mantelsegmente in Trommellängsrichtung fluchtend unter Bildung jeweils eines sich über im Wesentlichen die gesamte Trommellänge erstreckenden Versteifungssteges angeordnet sind.

Der erfindungsgemäße Trommelmantel ist folglich in einer Gitterbauweise realisiert, wobei die das Gitter bildenden Versteifungsrippen (Längsrippen und Querrippen) zu einem nicht unerheblichen Anteil zu der Gesamtstabilität und insbesondere der Biegesteifigkeit des Trommelmantels beitragen. Auf diese Weise kann mit verhältnismäßig dünnen Mantelblechen gearbeitet werden. Dieses führt insgesamt zu einem verhältnismäßig geringen Gewicht der Trommel, wodurch wiederum die Transportkosten minimiert werden, ohne dass in stabilitätsmäßiger Hinsicht Einbußen in Kauf genommen werden müssen.

Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, dass ergänzend zu den beschriebenen Längs- und Querrippen weitere Versteifungsrippen, z. B. Diagonalrippen vorgesehen sind, welche sich diagonal von einer Ecke eines Mantelsegmentes bis zu einer gegenüberliegenden Ecke des Mantelsegmentes erstrecken. Darüber hinaus können weitere Versteifungsstützen angeordnet sein, welche sich nicht über die gesamte Segmentbreite, sondern lediglich über einen kurzen Abschnitt erstrecken.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Drehtrommel in einer vereinfachten Seitenansicht,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in einem Querschnitt,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Antriebskranz im nicht montierten Zustand,

Fig. 5 ein einzelnes Mantelsegment aus dem Gegenstand nach Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 6 einen Schnitt A-B durch den Gegenstand nach Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt C-D durch den Gegenstand nach Fig. 5 und

Fig. 8 eine Ansicht aus Richtung des Pfeils E auf den Gegenstand nach Fig. 5.

In den Figuren ist eine Drehtrommel 1 für einen Trommeltrockner zum Trocknen von z. B. Holzspänen, Holzstrands oder dergleichen Holzwerkstoffen

dargestellt, wobei derartige Holzwerkstoffe insbesondere für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten verwendet werden. Die dargestellte Trommel kann aber auch für die Trocknung anderer Produkte eingesetzt werden. Die Drehtrommel 1 besteht im Wesentlichen aus einem Trommelmantel 2, an welchem einerseits zwei Laufringe 3 und andererseits ein als Antriebskranz 4 dienender Zahnkranz befestigt sind. Die Laufringe 3 sind in entsprechenden Lagerelementen 5 gelagert, so dass die Drehtrommel 1 bzw. deren Trommelmantel 2 insgesamt in diesen Lagerelementen 5 rotieren kann. Dazu arbeitet auf den Zahnkranz 4 ein nicht dargestellter Antrieb.

Eine vergleichende Betrachtung insbesondere der Fig. 1 , 2 und 5 macht deutlich, dass der Trommelmantel 2 erfindungsgemäß in Modulbauweise aus einer Vielzahl von einzelnen vorgefertigten Mantelsegmenten 6a, 6b, 6c, 6d zusammengesetzt ist. Während die Fig. 1 bis 4 den Trommelmantel betreffen, zeigen die Fig. 5 bis 8 beispielhaft ein einzelnes Mantelsegment 6c, welches in der Fig. 1 entsprechend gekennzeichnet ist. Die Mantelsegmente 6a-d weisen jeweils zumindest ein Mantelblech 7 sowie mehrere an dem Mantelblech 7 befestigte Versteifungsrippen 8, 8 ¹ 9, 9 ¹ auf, wobei jeweils benachbarte Mantelsegmente 6a-d an ihren Versteifungsrippen 8, 8', 9, 9 ¹ unter Bildung des Trommelmantels 2 miteinander verschraubt sind.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Mantel 2 im Querschnitt vieleckig, nämlich neuneckig ausgebildet. Er besteht folglich aus einer Vielzahl ebener Mantelsegmente 6a-d, welche ebene und folglich nicht gekrümmte Mantelbleche 7 sowie ebene, nicht gekrümmte Versteifungsrippen 8, 8', 9, 9 ¹ aufweisen. Derartige ebene Mantelsegmente 6a-d lassen sich besonders einfach und kostengünstig transportieren, z. B. in geeigneten Containern, in denen sie kompakt zu Paketen zusammengefasst werden können. über den Umfang sind folglich neun Mantelsegmente 6a-d verteilt (vgl. Fig. 2), während über die Länge L des Mantels zehn Mantelsegmente verteilt sind (vgl. Fig. 1 ). Eine Vielzahl der verwendeten Mantelsegmente 6a-d sind dabei baugleich

ausgebildet, so dass sich die Mantelsegmente 6a-d einfach und kostengünstig herstellen und anschließend zum Einsatzort transportieren lassen. Fig. 1 zeigt, dass der Mantel 2 aus vier verschiedenen Segment-Typen 6a, 6b, 6c, 6d zusammengesetzt ist. Der Typ 6c ist beispielhaft in Fig. 5 bis 8 dargestellt. Die Segmente 6b werden an den beiden Trommelenden eingesetzt. Die Segmente 6c werden u. a. beidseitig des rechten Laufringes 3 eingesetzt. Segment 6d wird zwischen dem linken Laufring und dem Zahnkranz eingesetzt. In den übrigen Bereichen wird der Typ 6a eingesetzt. Im Zuge der Montage entsteht dann am Einsatzort die in Fig. 1 dargestellte Drehtrommel, welche einen Durchmesser D von 5,5 bis 6 m sowie eine Länge von 20 bis 30 m aufweist. Die bereits erwähnten Laufringe 3 sowie der Zahnkranz 4 sind in den Trommelmantel 2 integriert, in dem sie zwischen jeweils zwei in Trommellängsrichtung R benachbart angeordnete Mantelsegmente 6a-d befestigt sind. Bei dem dargestellten Aufbau aus vier verschiedenen Segmenttypen handelt es sich lediglich um ein Ausführungsbeispiel. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, einen Trommelmantel aus einem einzigen Segmenttyp oder aus wenigen Segmenttypen, z. B. zwei oder drei Segmenttypen zusammenzusetzen.

Der Aufbau der erfindungsgemäß eingesetzten Mantelsegmente 6a-d ergibt sich besonders deutlich anhand einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 5 bis 8, welche beispielhaft ein Mantelsegment vom Typ 6c zeigen, welches im Bereich des Laufrings 3 montiert ist. Aus diesem Grunde unterscheiden sich die Schnittdarstellungen gemäß Fig. 6 und Fig. 7. Bei den nicht mit den Laufringen 3 verbundenen Mantelsegmenten insbes. Typ 6a würde der Schnitt gemäß Fig. 7 dem Schnitt gemäß Fig. 6 entsprechen.

Die erfindungsgemäßen Mantelsegmente 6a-d sind in der Draufsicht im

Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Sie weisen in Trommellängsrichtung R eine Länge I und quer zur Trommellängsrichtung eine Breite b auf, die an das

Innenmaß üblicher Container angepasst ist, so dass sie sich besonders

kompakt in solchen Containern transportieren lassen. Jedes Mantelsegment 6a-d weist zwei in Mantellängsrichtung R verlaufende Längsrippen 8, 8 ¹ sowie zwei quer zur Längsrichtung R bzw. entlang des Umfangs verlaufende Querrippen 9, 9' auf, wobei die beiden Längsrippen 8, 8 ¹ und die beiden Querrippen 9, 9' einen im Wesentlichen rechteckigen Versteifungsrahmen bilden, an welchem das Mantelblech 7 befestigt ist. Die Längsrippen 8, 8 ¹ und die Querrippen 9, 9' sind dabei vorzugsweise miteinander verschweißt. Alternativ oder ergänzend sind die Längsrippen 8, 8 ¹ und/oder die Querrippen 9 auch mit den Mantelblechen 7 verschweißt. Die vorgefertigten Mantelsegmente 6a-d sind folglich im Wesentlichen als Schweißkonstruktion ausgebildet, während die einzelnen Mantelsegmente 6a-d dann am Einsatzort mittels Schraubverbindungen zu dem Trommelmantel 2 zusammengefügt werden. Dazu weisen die Längsrippen 8 und die Querrippen 9, 9' eine Vielzahl von Durchbrechungen 10 für entsprechende Verbindungsschrauben auf. Die Längsrippen 8, 8' und Querrippen 9, 9' erfüllen folglich eine Doppelfunktion, denn sie dienen einerseits der Versteifung des Trommelmantels 2 und andererseits bilden sie Funktionsflansche für die Schraubverbindungen.

Die Versteifungsrippen, d. h. die Längsrippen 8, 8' oder die Querrippen 9, 9' können als Flachprofil bzw. aus Flachstahl als L-Profil und/oder als U-Profil ausgebildet sein. In einem Mantelsegment 6a-d werden zweckmäßigerweise verschiedene Profilformen verwendet. Denn die Querrippen 9, 9' sind in etwa senkrecht zu den Mantelblechen 7 angeordnet, während die Längsrippen 8, 8 ¹ in einem vorgegebenen Winkel α schräg zur Mantelfläche bzw. dem Mantelblech 7 angeordnet sind. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der in den Figuren dargestellte Trommelmantel 2 neuneckig ausgebildet ist, beträgt der Winkel α = 70°. Durch besonders einfache Fertigung zeichnet sich dabei das in Fig. 5 bis 8 dargestellte Mantelsegment 6c aus, welches für die schräg angeordneten Längsrippen 8, 8 ¹ einfache Flachprofile bzw. einfachen Flachstahl verwendet, während die Querrippen 9, 9 ¹ als L-Profile 9 oder auch als U-Profile

9' ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Drehtrommel 1 zeichnet sich unter Berücksichtigung des modularen Aufbaus auch deshalb durch besonders hohe Stabilität aus, weil die Längsrippen 8 der einzelnen Mantelsegmente 6a-d in Trommellängsrichtung R fluchtend unter Bildung jeweils eines sich über im Wesentlichen die gesamte Trommellänge erstreckenden Versteifungssteges V angeordnet sind. Der insofern gleichsam gitterartig konstruierte Trommelmantel nimmt folglich zu einem nicht unerheblichen Teil Biegebelastungen über die Versteifungsrippen 8, 8\ 9, 9' und insbesondere den sich über die gesamte Länge erstreckenden Versteifungssteg V auf, so dass mit verhältnismäßig dünnen Mantelblechen 7 gearbeitet werden kann, die dem Ausführungsbeispiel eine Dicke d von lediglich 10 mm aufweisen. Die gewünschte Steifigkeit wird dabei unabhängig von eventuell vorhandenen Einbauten erreicht, so dass es insbesondere nicht erforderlich ist, Einbauten zur Stabilitätserhöhung vorzusehen. Dennoch können in die erfindungsgemäße Drehtrommel selbstverständlich aus verfahrenstechnischen Gründen geeignete Einbauten für den Trocknungsprozess vorgesehen sein, welche jedoch nicht zwingend die Stabilität des Trockners beeinflussen müssen.

Im übrigen weisen die einzelnen Mantelsegmente zur weiteren Versteifung ergänzend zu den Längs- und Querrippen weitere Versteifungsrippen auf. Im Einzelnen sind Diagonalrippen 11 sowie Versteifungsstützen 12 vorgesehen. Während die Diagonalrippen 11 sich diagonal von einer Ecke eines Mantelsegmentes bis zu einer gegenüberliegenden Ecke des Mantelsegmentes erstrecken, decken die Versteifungsstützen 12 lediglich gezielt kurze Abschnitte des Mantelbleches ab.