DE2510462A1

DE2510462A1 - Verfahren und vorrichtung zur feststellung von relativbewegungen zwischen einer thermisch beanspruchten drehtrommel und dem laufring der drehtrommel

Info

Publication number: DE2510462A1
Application number: DE19752510462
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl Ing Ramesohl; Fritz Seelen
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-03-11
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1976-09-23
Also published as: JPS51115526A; DK102576A; DE2510462C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von Relativbewegungen zwischen einer thermisch beanspruchten Drehtrommel und dem Laufring der Drehtrommel Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung von Relativbewegungen zwischen einer thermisch beanspruchten Drehtrommel und dem Laufring der Drehtrommel, insbesondere zwischen einem Drehrohrofen und dem Laufring des Drehrohrofens.
Es ist bekannt, daß es beim Anfahrvorgang oder während des Betriebes einer thermisch beanspruchten Drehtrommel, insbesondere eines Drehrohrofens, im Bereich der Laufringbefestigung zu einer starken Einschnürung kommen kann, die die Haltbarkeit des Drehrohrmantels und damit auch die Innenauskleidung nachteilig beeinflußt und deren Standzeit in diesem Bereich vermindert. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß sich beim Anfahrvorgang die innen beheizte Drehtrommel erheblich schneller aufwärmt als der außen auf dem Trommelmantel angeordnete Laufring. Bei der Montage des Laufringes wird zwar ein gewisser Spielraum zwischen Laufring und dem Drehtrommelmantel berücksichtigt, so daß während des Normalbetriebes die Drehtrommel, wenn Ring und Trommel einen gewissen Temperaturunterschied haben, eine geringe Relativbewegung zum Laufring ausführen kann. Dennoch ist es nicht zu vermeiden, daß es beim Anfahrvorgang der Drehtrommel oder auch während des Betriebes durch starke Ansatzablösung oder durch Mauerwerksausbrüche innerhalb der Trommel im Bereich der Laufringbefestigung zur lokalen Uberhitzung und damit zu diesen nachteiligen Stauch- und Einschnürungserscheinungen kommt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Gefahr einer Einschnürung der Drehtrommel im Bereich des Laufringes, insbesondere in der Anfahrphase, zu vermeiden bzw. eine genau vorbestimmte Relativbewegung zwischen dem Drehtrommelmantel und dem Laufring aufrecht zu erhalten. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Umdrehungen Ser Drehtrommel und die des Laufringes gemessen und in elektrische Spannungsgrößen umgewandelt werden, und daß die Spannungswerte mit einer vorgegebenen konstanten Spannungsgröße verglichen und in Abhängigkeit der Spannungsunterschiede ein am Laufring vorgesehenes Heiz- oder Kühlsystem eingeschaltet und/oder ein akustisches oder optisches Signal ausgelöst wird. Durch diese Maßnahmen kann in sehr einfacher Weise die Relativbewegung der Drehtrommel gegenüber dem Laufring ständig automatisch überwacht und die Gefahr von Einschnürungen der Drehtrommel im Bereich des Laufringes durch entsprechende Maßnahmen mit Sicherheit vermieden werden, Zur Aufrechterhaltung der Relativbevegung der Drehtrommel gegenüber dem Laufring wird hierbei der Laufring durch das am Laufring vorgesehene Heiz- oder Kühlsystem je nach Bedarf erhitzt oder abgekühlt. Zusätzlich kann hierbei auch sehr vorteilhaft ein akustisches oder optisches Signal ausgelöst und dadurch das Bedienungspersonal darauf aufmerksam gemacht werden, daß die Drehtrommel gegenüber dem Laufring keine Relativbewegung ausführt und entsprechende Maßnahmen gegen eine Einschnürung der Drehtrommel in diesem Bereich eingeleitet werden müssen.
Erfindungsgemäß ist zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung vorgesehen mit dem Kennzeichen, daß eine Drehtrommel mit Laufring, sowie ein am Laufring angeordnetes Heiz- und Kühlsystem, wobei an der Drehtrommel und am Laufring Drehzahlgeber angeordnet sind, die über eine Zähleinheit mit dem Impulsgebern, Tachogenerator und Spannungswandlern mit einem Komparator in Verbindung stehen, der ausgangsseitig an einem am Heiz-und Kühlsystem des Laufringes angeordneten Regler mit Stellgliedern und/oder an eine akustische oder optische Signaleinrichtung angeschlossen ist. Mit Hilfe dieser Vorrichtung und ohne Belastung des Betriebspersonals wird der Drehzahlunterschied zwischen dem Laufring und der Drehtrommel ermittelt, berechnet und in einen Steuerimpuls umgesetzt, der vorteilhafterweise die Kühlung oder die Heizung des Laufringes automatisch nach Bedarf betätigt.
Ferner kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß das Heiz- und Kühlsystem aus einem thermisch isolierten, im Querschnitt vorzugsweise U-förmig ausgebildeten Gehäuse besteht, das den Laufring zum größten Teil umfasst und das mit wenigstens einem durchgehenden Kanal für ein Kühlsystem und mit einem Heizsystem versehen ist. Das Heizsystem kann Brenner aufweisen. Durch die thermische Isolierung ist es möglich, mit einer relativ geringen Heizleistung den Temperaturausgleich herbeizuführen, wobei die vorteilhaft in einem unterteilten Kanal untergebrachten Brenner je nach den örtlichen Gegebenheiten mit gasförmigem oder flüssigem Brennstoff versorgt werden können und im unterteilten Kanal gruppenweise in Betrieb gesetzt werden können. Ferner kann das Heizsystem als elektrische Induktionsheizung ausgebildet sein, die durch eine Leitung mit Einschalter, Regler und Netzversorgung mit dem Komparator verbunden ist. Die Imduktionsheizung bietet den Vorteil einer leichten Regelbarkeit und sehr geringem Platzbedarfs.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
An einer im Querschnitt dargestellten Drehtrommel 1 mit Laufring 2 ist ein Heiz- und Kühlsystem angeordnet, das aus einem im Querschnitt U-förmig ausgebildeten Mantel 3 besteht, der den größten Teil des Laufringes 2 mit geringem Abstand umgibt.
Der Mantel 3 ist mit mindestens einem durchgehenden, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Kanal versehen, an dem Anschlußstutzen 4 und 5 für die Zu- und Ableitung der Kühlmedien vorgesehen wind. Weitere Kanäle sind für die Heizmittel vorgesehen, die als Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe oder als elektrische Heizungen abschnittsweise zuschaltbar vorgesehen sind. Der an der Drehtrommel 1 angeordnete Laufring ist auf Rollen 6 und 7 gelagert.
Außen am Mantel der Drehtrommel 1 und am Laufring 2 sind be-3'2 rührungslos arbeitende an eine StromquelleV'angeschlossene Drehzahlgeber 8 und 9 (z.B. Induktionszähler) vorgesehen, die über Leitungen 10, 11 mit Signalverstärkern 12, 13 verbunden sind. An diese Signalverstärker 12, 13 ist eine mit Zählern 14, 15 und Speichern, z.B. 16 und 17 ausgestattete Zähleinrichtung 18 angeschlossen, die eingangsseitig mit einem Tachogenerator 19 in Verbindung steht. Der Zähleinrichtung 18 sind Spannungswandler 20, 21 nachgeschaltet, die ausgangsseitig mit einem Komparator 22 verbunden sind. Vom Komparator 22 aus führt je eine Leitung 23 und 23' zum Kühl- und Heizsystem. Die Leitung 23 ist an einem Regler mit Stellglied 24 zu einem Ventil 25 angeschlossen, welches in einer mit dem am Heiz- und Kühlmantel 3 vorgesehenen Stutzen 4 in Verbindung stehenden Leitung 26 angeordnet ist. Eine Leitung 23' mit Schaltglied 24', Netzanschluß 25' und Regler 26' fühit zu einem Induktionsheizsystem 31, oder wenn das Heizsystem mit Gas oder Ölbrenner vorgesehen wird, über geeignete Steuer- und Reglereinrichtungen zu diesen. Ferner ist nach dem Komparatorabgang 27' eine Zweigleitung 27 zugeordnet, die einerseits zu einer akustischen Signaleinrichtung 28 und andererseits zu einer optischen Signaleinrichtung 29 führt.
Beim Betrieb der Drehtrommel 1 mit dem Laufring 2 werden von den an der Drehtrommel und am Laufring angeordneten, kontaktlos arbeitenden Drehzahlgebern 8, 9 die Umdrehungen der Drehtrommel 1 und die des Laufringes 2 gemessen, und die Meßwerte über die Signalverstärker 12 und 13 der Zähleinrichtung 18 zugeleitet. Mit Hilfe des Tachogenerators 19, der mit konstater Frequenz betrieben wird, werden die Zähler 14 und 15 mit gleichen Grundimpulsen beaufschlagt. Die von den Drehzahlgebern 8 und 9 kommenden Impulse werden in den Zählern 14 und 15 gezählt und in den Speichern 16 und 17 aufgenommen.
Bei konstanter Eingangsfrequenz ist die Zahl der Impulse somit ein Maß für die Umlaufzeit der Drehtrommel 1 und des Laufring ges 2. Die Zähler- und Speichersteuerung erfolgt hierbei über die Start- und Stopsignale, die von den kontaktlosen Impulsgebern 8 und 9 geliefert werden. Die von der Zähleinrichtung 18 ausgehenden Vergleichsmeßwerte werden in den Spannungswandlern 20 und 21 in elektrische Analoggrößen umgewandelt und anschließend im Komparator 22 miteinander verglichen. Tritt bei diesem Spannungsvergleich im Komparator 22 ein Spannungsunterschied auf, so bedeutet dies, daß auch die Drehzahlen der Drehtrommel 1 und des Laufringes 2 ungleich sind. Vom Komparator 22 werden in diesem Falle,solange die Differenz im vorgegebenen Rahmen bleibt, keine Signale an das Stellglied 24 und/oder an die akustische oder optische Signaleinrichtung abgegeben. In diesem Falle führt also die Drehtrommel 1 gegenüber dem Laufring 2 eine Relativbewegung aus, und es besteht keine Gefahr einer Einschnürung der Drehtrommel im Bereich des Laufringes 2.
Sind dagegen die im Komparator 22 eingehenden Spannungswerte gleich groß, so bedeutet dies, daß der Laufring 2 auf der Drehtrommel 1 aufsitzt und mit dieser mit gleicher Geschwindigkeit umläuft. In diesem Falle wird vom Komparator 22 über die Leitung 23' ein Störimpuls auf das Stellglied 24 abgegeben, der das vorgesehene Heizsystem, z.B. Brenneinrichtungen oder eine elektroinduktive Beheizung einschaltet. Der Laufring 2 wird auf diese Weise sehr vorteilhaft von außen erhitzt, und zwar solange, bis daß er sich wieder von der Drehtrommel 1 löst und die Drehtrommel 1 dem Laufring gegenüber wieder eine Relativbewegung ausführt. Sobald die Drehtrommel 1 gegenüber dem Laufring wieder eine Relativbewegung ausführt, werden auch vom Komparator 22 keinerlei Störimpulse mehr abgegeben und der ordnungsgemäße Betrieb ist wiederhergestellt.
Durch diese erfindungsgemäße Meß- und Regelvorrichtung kann somit sehr vorteilhaft eine Relativbewegung der Drehtrommel gegenüber dem Laufring ständig überwacht und auftretende Störungen im Bereich der Laufringbefestigung auf der Drehtrommel automatisch beseitigt werden.
Darüber hinaus kann mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung der Laufring 2 im Bedarfsfalle bei zu großem Spiel zwischen Laufring und Drehtrommel auch von außen gekühlt werden.
Zu dieser Maßnahme wird man insbesondere dann greifen, wenn das Spiel zwischen der Drehtrommel und dem Laufring so groß wird, daß sowohl die Gefahr eines hohen Drehtrommel- und Laufringverschleißes als auch die Gefahr einer Verformung des Drehtrommelmantels gegeben ist. In diesem Falle kann vom Bedienungspersonal durch die Leitung 26 in Pfeilrichtung 30 ein Kühlmedium eingeleitet und dadurch der Laufring gegenüber der Drehtrommel auf den vorgegebenen Spielraum zurückgebracht werden.
Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Feststellung der Relativbewegung zwischen einer thermisch beanspruchten Drehtrommel und dem Laufring der Drehtrommel, insbesondere zwischen einem Drehrohrofen und dem Laufring des Drehrohrofens, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Umdrehungen der Drehtrommel und die des Laufringes gemessen und in elektrische Spannungsgrößen umgewandelt werden, und daß die Spannungswerte mit einer vorgegebenen konstanten Spannungsgröße verglichen und in Abhängigkeit der Spannungsunterschiede ein am Laufring vorgesehenes Heiz- oder ein Kiihlsystem eingeschaltet und/oder ein akustisches oder optisches Signal ausgelöst wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Drehtrommel mit Laufring, sowie ein am Laufring (2) angeordnetes Heiz- oder Kühlsystem, wobei an der Drehtrommel (1) und am Laufring (2) Drehzahlgeber (8 und 9) angeordnet sind, die über eine Zähleinrichtung (18) mit Impulsgebern, Tachogenerator (19) und Spannungswandler (20, 21) mit einem Komparator (22) in Verbindung stehen, der ausgangsseitig an, einem Heiz- oder Kühlsystem des Laufringes zugeordneten Reglern mit Stellgliedern (24) und/oder an eine akustische oder optische Signaleinrichtung angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz- und Kühlsystem (3) aus einem thermisch isolierten, im Querschnitt vorzugsweise U-förmig ausgebildeten Gehäuse besteht, das den Laufring (2) zum größten Teil umfasst und das mit wenigstens einem durchgehenden Kanal für ein Kühlsystem und mit einem Heizsystem versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizsystem als elektrische Induktionsheizung ausgebildet ist, die über eine Leitung (23'), einen Einschalter (24') mit Netzversorgung (25') und einem Regler (26') mi Komparator (22) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizsystem mit Gas- oder Ölbrennern versehen ist. Leerseite i te