DE3320767A1

DE3320767A1 - Dichtungseinrichtung fuer oefen

Info

Publication number: DE3320767A1
Application number: DE19833320767
Authority: DE
Inventors: Dieter 5160 Düren Jonen
Original assignee: HANF CARL ELINO IND OFENBAU
Current assignee: HANF CARL ELINO IND OFENBAU
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DE3320767C2

Description

UH.-tNU. H. NÜGUMDAN» (-KM«) ·

HAUCK, SCHMITZ, QRAALFS, WEHNBRT, H(AMBURQ MÜNCHEN DÜSSELDORF

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abdichtung der Verbindungsstelle zwischen einem rotierenden Ofenteil und einem feststehenden Ofenteil bei Drehrohrofen, Drehherdofen, Trommelofen u.dgl. nach dem Ober- -,.begriff des Patentanspruchs 1.

Bei öfen, die eine rotierende Verbrennungskammer aufweisen, bereitet die Abdichtung zwischen der Verbrennungskammer und den feststehenden Ein- und Austrittsgehäusen Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten sind in der Regel . umso größer, je größer die Abmessungen des Ofens und je höher die Betriebstemperaturen und Betriebsdrücke sind. So ist es beispielsweise besonders schwierig, zur Pyrolyse von Müll dienende Drehrohrofen abzudichten, da hierbei Pyrolysegase anfallen, die explosiv und giftig sind und derartige öfen bei hohen Betriebstemperaturen entweder mit Unterdruck oder mit Oberdruck innerhalb des Drehrohres arbeiten. Ferner weisen derartige, zur Pyrolyse von Müll dienende Drehrohrofen in der Regel sehr hohe Abmessungen auf (Durchmesser des Drehrohres ca. 3m), so daß die Dichtungen durch Verformungen des Drehrohres bedingte Bewegungen desselben in axialer und radialer Richtung auffangen müssen.

. Zur Oberwindung der vorstehend beschriebenen Probleme hat man bereits eine Dichtungseinrichtung vorgeschlagen CDE PS 3 008 741), die die Merkmale des Oberbegriffs des

Patentanspruchs 1 aufweist. Hierbei pressen um den Umfang . des Drehrohres angeordnete elastische Einrichtungen das rotierende und feststehende Dichtungsteil axial gegeneinander, so daß die am rotierenden üichtungsteil vorgesehe-' nen zwei Dichtungsclemente mit dem feststehenden Dichtungsteil in Reibkontakt gehalten werden. Das feststehende Dichtungsteil ist dabei an einer Stirnwand des feststehenden Ofenteils befestigt. Die elastische Einrichtung umfaßt eine Anpreßrolle, die auf der Rückseite des rotierenden Dichtungsteiles abrollt.

Bei der vorstehend beschriebenen bekannten Einrichtung ist ferner der feststehende Ofenteil pendelnd aufgehängt, so daß er den Bewegungen des Drehrohres folgen kann· und auch

.15 die vorgesehene Dichtungseinrichtung diese Bewegungen kraft-j los ohne ßeeinträchtigung der Dichtung auffangen kann. Diese^; pendelnde Aufhängung des feststehenden Ofenteiles ist jedoch relativ kompliziert und mit einem hohen Aufwand verbunden. Fehlt diese Aufhängung, ist eine kraftlose Übertragung der Bewegungen des Drehrohres nicht mehr gewährleistet, da die bekannte Dichtungseinrichtung nur in Axialrichtung nachgiebig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Abdichtung der angegebenen Art zu schaffen, die selbst bei großen Abmessungen und entsprechenden Relativbewegungen zwischen dem rotierenden und feststehenden Ofenteil sowohl in axialer, als auch in radialer Richtung für-eine zuverlässige Abdichtung sorgt, ohne daß hierzu aufwendige Maßnahmen zur Lagerung des feststehenden Ofenteils getroffen werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst.
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. Der entscheidende Unterschied zwischen der erfindungsgemäß

ausgebildeten Einrichtung und der vorstehend beschriebenen Einrichtung nach dem Stand der Technik besteht darin, daß beim Erfindungsgegenstand das feststehende Dichtungsteil am rotierenden Dichtungsteil selbst gelagert ist und dadurch zusammen mit dem rotierenden Dichtungsteil radial verschoben werden kann, ohne daß dabei in Radialrichtung eine Relativbewegung zwischen beiden Teilen stattfindet. Mit anderen Worten, die Dichtungseinrichtung kann auch ohne weiteres Bewegungen in Radialrichtung auffangen, ohne daß hierdurch die Dichtung in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird bzw. ohne daß aufwendige Lagerungsmaßnahmen für den feststehenden Ofenteil vorgesehen werden müssen. Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist ferner, daß das stationäre Dichtungsteil das rotierende Dichtungsteil beidseitig übergreift, so daß mit Hilfe von entsprechenden Dichtungselementen an beiden Seiten des rotierenden Dichtungsteils eine Dichtung hergestellt wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß bei einer axialen Relativbewegung des rotierenden Dichtungstei~.es gegenüber dem feststehenden Dichtungsteil immer ein Dichtungselement in festeren Eingriff gepreßt wird, so daß die Dichtung in jedem Falle aufrecht erhalten wird. Im übrigen wirkt sich auch hierbei die unmittelbare Lagerung des feststehenden Dichtungsteils auf dem rotierenden Dichtungsteil so aus, daß das feststehende Dichtungsteil bei Axialverschiebungen des rotierenden Dichtungsteiles diese Bewegungen mit vollzieht. ·

Damit sich das feststehende Dichtungsteil zusammen mit dem rotierenden Dichtungsteil in der vorstehend beschriebenen Weise bewegen kann, muß es in einer Weise am feststehenden Ofenteil angeordnet sein, die eine derartige Bewegungsmöglichkeit gestattet. Eine derartige flexible Anbringung liegt

für den Fachmann auf der Hand.
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Die beiden Schenkel des feststehenden Dichtungsteiles, die

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das rotierende Dichtungsteil übergreifen, sind zweckmäßigerweise als Scheibenringe ausgebildet, die axial verschiebbar gelagert sind. Diese Scheibenringe werden mit Hilfe von elastischen Einrichtungen, die um den Umfang des feststehenden Dichtungsteiles herum angeordnet sind, gegen die Dichtungselemente gepreßt. Es können dabei elastische Einrichtungen zur Anwendung kommen, bei denen eine einzige Einrichtung beide Scheibenringe gleichzeitig beaufschlagt, oder es können getrennte elastische Einrichtungen für jeden . Scheibenring zur Anwendung gelangen. Die zweite Ausführungsform hat den Vorteil, daß hierbei auf beide Seiten des rotierenden. Dichtungselementes unterschiedlich hohe Drücke ausgeübt werden können. · .

Die Scheibenringe selbst sind in Axialrichtung verschiebbar gelagert, so daß sie bei entsprechenden Bewegungen des rotierenden Dichtungselementes in Axialrichtung gegen die elastischen Einrichtungen verschoben werden können. Diese ' axiale Verschiebbarkeit wird mit Hilfe von Führungselementen erreicht, auf .denen die Scheibenringe verschiebbar gelagert sind. Die Führungselemente können hierbei unabhängig von den elastischen Einrichtungen oder in Kombination mit diesen angeordnet sein, wobei im zweiten Fall sich die elastischen Einrichtungen um die Führungselemente herum erstrecken und die entsprechenden Scheibenringe beaufschlagen.

Zur Lagerung des feststehenden Dichtungselementes auf dem rotierenden Dichtungselement kommen speziell ausgebildete Lagerelemente, insbesondere Lagerrollen zur Anwendung. Dies soll nicht ausschließen, daß auch entsprechende Gleitlager vorgesehen sein können. Bevorzugte Lösungen umfassen jedoch Lagerrollen, die entweder am rotierenden Dichtungsteil oder am feststehenden Dichtungsteil angeordnet sein können. Bei einer Ausführungsform, bei der die Lagerrollen am rotierenden Dichtungsteil angebracht sind,

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stützt sich das feststehende Dichtungsteil mit einem parallel zu den Scheibenringen angeordneten Ringflansch auf den Lagerrollen ab. An diesen Ringflansch sind in bestimmten Abständen Bügel befestigt, die das rotierende Dichtungsteil übergreifen und die Führungselemente für die Scheibenringe aufweisen. Die elastischen Einrichtungen sind hierbei beidseitig angeordnet und auf der einen Seite am Ringflansch und auf der anderen Seite am Bügelflansch

gelagert.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die kagerrollen am feststehenden Dichtungsteil angeordnet, und zwar zwischen den beiden Scheibenringen. Durch die Scheibenringe geführte Bolzen dienen hierbei zur Lagerung der RoI-len, wobei diese Bolzen gleichzeitig die elastischen Einrichtungen zum Verspannen der Scheibenringe tragen. Bei dieser Ausführungsform befinden sich die Lagerrollen mit der Außenseite des rotierenden Dichtungsteiles in Kontakt.

Wie bereits erwähnt ist es von erfindungswesentlicher Bedeutung, daß auf jeder Stirnseite des rotierenden Dichtungsteiles mindestens ein Dichtungselement angeordnet ist. Die Form der Dichtungselemente selbst ist nicht kritisch. Als zweckmäßig haben sich Dichtungsringe oder Dichtungslippen erwiesen. Bei einer speziellen Ausführungsform ist ein innenliegender Dichtungsring mit einer außenliegenden Dichtungslippe kombiniert. Dabei sind die Dichtungslippen auf gegenüberliegenden Seiten des Dichtungsteiles vorzugsweise so angeordnet, daß ihre Lippenabschnitte'in entgegen- ^ gesetzte Richtungen weisen.

Wenn mehrere Dichtungselemente auf einer Seite vorgesehen sind, kann der zwischen den Dichtungselementen befindliche Raum mit einem Sperrmedium gefüllt sein, um die Dichtwirkung zu verstärken. Dieses trifft auch auf den Raum zu, der zwischen der Außenseite des rotieienden Dichtungsteiles und

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einem ggf. zwischen den beiden Scheibenringen befestigten Kompensatioriselenientes liegt. Das Kompensationselement ist hierbei gasdicht ausgebildet und gasdicht an den Scheibenringen befestigt.
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Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, kann die erfindungsgemäß ausgebildete Dichtungseinrichtung somit Bewegungen des rotierenden bzw. feststehenden Ofenteils aufnehmen, die beispielsweise auf Verformungen durch mechanische Belastungen, Wärmedehnungen etc. zurückgehen, ohne dabei ihre dichtende Wirkung zu verlieren. Die Aufnahme dieser Bewegungen erfolgt sowohl in Axial- als aucn in Radial.richtung nahezu kraftlos, so daß der Verschleiß der Dichtungen gering ist. Die Dichtungseinrichtung zeichnet sich durch einen einfachen und kompakten Au fbau aus, und es sind keine komplizierten Maßnahmen zur Lagerung des feststehenden Ofenteils erforderlich, um die Bewegungen des rotierenden Ofenteils auffangen zu können.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Sämtliche beschriebenen und gezeigten Teile können dabei von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform

einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungseinrichtung und

Figur 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Dichtungseinrichtung.

Die in Figur 1 im Schnitt schematisch dargestellte Dichtungseinrichtung 1 umfaßt ein rotierendes Dichtungsteil 2, das sich in Radialrichtung von einem rotierenden Ofenteil, beispielsweise einem Drehrohr, erstreckt. Das rotierende Dichtungsteil 2 ist als Ringflansch ausgebildet, der an

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das rotierende Ofenteil angeschweißt ist. Die Dichtungseinrichtung umfaßt ferner ein feststehendes Dichtungsteil 3, das sattelförmig ausgebildet ist und das rotierende Dichtungsteil 2 übergreift. Das feststehende Dichtungsteil 3 ist über eine flexible Verbindung an einem feststehenden Ofenteil angebracht.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf jeder in Axialrichtung weisenden Stirnseite des rotierenden Dichtungsteiles 2 ein Dichtungsring 8 und eine Dichtungslippe 7 angeordnet. Die Dichtungslippe 7 befindet sich dabei außerhalb des Dichtungsringes 8. Mit diesen beiden Dichtungselementen wird jeweils ein Scheibenring 6 des feststehenden Dichtungsteils 3 in Eingriff gepreßt.

Um den Umfang des rotierenden Dichtungsteils 2 herum ist eine Vielzahl von Lagerrollen 4 angeordnet. Diese Lagerrollen tragen einen Ringflansch 11 des stationären Dichtungsteils 3 und können auf der Stirnfläche dieses Ringflansches abrollen. An dem Ringflansch 11 ist eine Vielzahl von Bügeln 10 befestigt·, die mit Umfangsabstand um den Umfang des rotierenden Dichtungsteils herum angeordnet sind. Die Bügel 10 übergreifen das rotierende Dichtungsteil 2 und tragen Führungsbolzen 5 für die beiden Scheibenringe 6, die auf den Führungsbolzen axial verschiebbar gelagert sind. Zwischen den beiden Scheibenringen 6 ist ein geeignetes Kompensationselement 9 befestigt.

Die beiden Scheibenringe 6 werden durch Bolzen 13, die im Ringflansch 11 bzw. im Bügel 10 geführt und durch -Federn 12 (nur schematisch gezeigt) unter Vorspannung gehalten sind, in Axialrichtung gegen die am rotierenden Dichtungsteil angeordneten Dichtungselemente gepreßt.

Man erkennt, daß das sattelartig ausgebildete feststehende

Dichtungsteil 3 am rotierenden Dichtungsteil 2 gelagert ist, so daß es die Bewegungen des rotierenden Dichtungsteils in radialer und axialer Richtung im wesentlichen mit durchführt. Auf diese Weise kann die Dichtungseinrichtung nahezu alle Bewegungen der rotierenden bzw. feststehenden Ofenteile kraftlos auffangen, so daß die Dichtung auch bei entsprechenden Verformungen der Ofenteile funktionsfähig bleibt und einen geringen Verschleiß aufweist.

In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungseinrichtung 20 schematisch dargestellt. Auch bei dieser Ausführungsform übergreift ein sattelförmig ausgebildetes feststehendes Dichtungsteil 22 ein rotierendes Dichtungsteil 21, auf dessen beiden Stirnseiten jeweils ein Dichtungselement 29 in der Form eines Dichtungsringes angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch die zur Lagerung des feststehenden Dichtungsteiles 22 dienenden Rollen 27 am feststehenden Dichtungsteil selbst angeordnet. Diese Rollen 27 sind auf Bolzen 24 gelagert, die gleichzeitig als Führungselemente für die beiden Scheibenringe 23 dienen. Die Rollen 27 stehen mit der Außenseite des rotierenden Dichtungsteils 21 in Kontakt, so daß sie bei einer Drehung des rotierenden Dichtungsteiles 21 um die Bolzen 24 gedreht werden. Somit ist auch bei dieser Ausführungsform das feststehende Dichtungsteil 22 am rotierenden Dichtungsteil 21 gelagert.

Die die beiden Scheibenringe 23 miteinander verbindenden Bolzen 24 sind mit Federn 25 (nur schematisch gezeigt) versehen, die die beiden Scheibenringe 23 einwärts gegen die Dichtungsringe 29 pressen. An der Außenseite der Scheibenringe ist wiederum ein geeignetes Kompensationselement 28 vorgesehen.

Das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel funktioniert im wesentlichen wie die Ausführungsform der Figur 1, mit dem Unterschied, daß die Rollen hierbei am feststehenden Dichtungsteil 22 vorgesehen sind und daß eine einzige Feder 25 beide Scheibenringe 23 einwärts preßt. Die mit dieser Ausführungsform erzielbare Wirkung entspricht im wesentlichen der der Figur 1.

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Claims

HAUCK, SCHMITZ, GRAALKS, WBIINERT. DÖR«t««3 HAMBUHO MÜNCHIflN DÜSSBLDOHF Dn-41 3 Patentansprüche

1.) Einrichtung zur Abdichtung der Verbindungsstelle zwischen einem rotierenden Ofenteil und einem feststehenden Ofenteil bei Drehrohrofen, Drehherdofen, Trommelofen u.dgl., mit einem sich radial erstreckenden, rotierenden Dichtungsteil, in dessen in Axialrichtung weisender Stirnseite mindestens ein Dichtungselement vorgesehen ist, einem sich radial erstreckenden feststehenden Dichtungsteil, das benachbart zu dem rotierenden Dichtungsteil angeordnet ist, und mindestens einer elastischen Einrichtung, die die beiden Dichtungsteile axial gegeneinander preßt, so daß das Dichtungselement mit dem feststehenden Dichtungsteil in Reibkontakt gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Dichtungsteil (3, 22) das rotierende Dichtungsteil (2, 21) sattelartig übergreift und an diesem so gelagert ist, daß es zusammen mit dem rotierenden Dichtungsteil Radialbewegungen ausführen kann, daß an beiden Stirnseiten des rotierenden Dichtungsteils (2, 21) jeweils mindestens ein Dichtungselement (7, 8, 29) vorgesehen ist und daß die beiden Schenkel des feststehenden Dichtungsteils C3, 22) mit Hilfe der elastischen Einrichtung gegen die Dichtungselemente gepreßt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -

k e η η zeichne t, daß uie beiden Schenkel des feststehenden Dichtungsteils (3, 22) als axial verschiebbar gelagerte Scheibenringe (6, 23) ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das rotierende Dich-

³^ tungsteil (2) mit seitlich vorstehenden Rollen (4) versehen ist, auf denen das feststehende Dichtungsteil (3) gelagert ist.

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4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das f.eststehende Dichtungsteil (3) parallel zu einem Schenkel einen Ringflansch CIID aufweist, der auf den Rollen (4) gelagert ist und an dem

·> das rotierende Dichtungselement (2) übergreifende Bügel C10) befestigt sind, die mit Führungen (5) zur axial verschiebbaren Lagerung der Scheibenringe (6) versehen sind.

5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seheibenring (6) durch mit Umfangsabstand am Ringflansch (11) bzw. Bügel (10) gelagerte, unter Vorspannung stehende Bolzen (13) gegen das zugehörige Dichtungselement (7, 8)

gepreßt wird.
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6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Dichtungsteil (2) auf jeder Stirnseite zwei mit radialem Abstand angeordnete Dichtungselemente (7, 8) aufweist, von denen das innere eine Ringdichtung (8) und das äußere eine Lippendichtung .(7) ist.

7.· Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb des rotierenden Dichtungsteiles (2) zwischen den beiden Scheibenringen (6) des feststehenden Dichtungsteiles (3) ein Kompensationselement (9) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch. g e kennzeichnet, daß in dem zwischen dem Kompensationselement (9) und dem rotierenden Dichtungsteil (2) befindlichen Raum ein Sperrmedium angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e kennzeichnet, daß in dem zwischen dem Dich-

tungsring (8) und der Dichtungslippe (7) befindlichen Raum ein Sperrmedium angeordnet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Dichtungsteil (22) zwischen den Scheibenringen (23) mit Rollen (27) versehen ist, die mit der Außenseite des rotierenden Dichtungsteiles (21) in Kontakt stehen.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurc,h g e k_Äe nnzeichnet, daß die Rollen (27) auf sich durch die Scheibenringe (23) erstreckenden Bolzen (24) drehbar gelagert sind, welche mit Federn (25) versehen sind, die die Scheibenringe axial gegen die Dichtungselemente (29) pressen.

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