DE19827598C1 - Antriebswelle für einen Kettenförderer eines Zuckerrohrdiffuseurs - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebswelle für Kettenförderer zum horizontalen Transport von Bagasse durch einen Zuckerrohrdiffuseur, mit Kettenritzeln für den Kettenantrieb, zumindest je einem Lager an den Wellenenden und einer Aufnahme für den Diffuseurantrieb. DOLLAR A Um die Herstellung einer derartigen Antriebswelle in der Werkstatt der Zuckerfabrik zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die genannte Aufnahme eine aus Stahlblech bestehende Flanschverbindung ist, die mit dem einen Wellenende verschweißt und mit einem den Diffuseurantrieb bildenden, direkt an der Antriebswelle montierten und einen Durchmesser von mehreren Metern aufweisenden Großkettenrad verbunden ist, das in Schweißausführung aus Stahlblechtafeln hergestellt ist, einen seinen Außenmantel bildenden Stahlring aufweist, auf den die aus Stahlblech bestehenden Kettenzähne aufgeschweißt sind, und über zumindest eine Antriebskette von einem Kettenritzel angetrieben ist, das mit einem Elektro- oder Hydraulikmotor in Drehverbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebswelle für Kettenförderer zum horizontalen Transport von Bagasse durch einen Zuckerrohrdiffu­ seur, mit Kettenritzeln für den Kettenantrieb, zumindest je ei­ nem Lager an den Wellenenden und einer Aufnahme bzw. einem An­ schluß für den Diffuseurantrieb.

In der Rohrzuckerindustrie werden Diffuseure eingesetzt, die im Gegenstromverfahren aus gehäckseltem Zuckerrohr Saccharose ex­ trahieren. Als Hilfsmittel hierzu dient heißes Imbibitionswas­ ser, das am Ende des transporteur-ähnlichen Diffuseurs auf die sich stromabwärts bewegende Bagasse (extrahiertes, gehäckseltes Zuckerrohr mit hohem Faseranteil) aufgegeben wird, anschließend durch die Bagasse perkoliert und hierbei restliche Saccharosean­ teile aus der Bagasse extrahiert. Die Imbibitionsflüssigkeit wird nach ihrem Austritt aus dem Gut in einer Wanne aufgefangen und entgegen der Bagassetransportrichtung in die stromaufwärts­ liegende Perkolationsstufe gepumpt und wiederum der Bagasse zu­ geführt. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere Male, bis die zwischenzeitlich immer mehr mit Saccharose angereicherte Perko­ lationsflüssigkeit den Diffuseuranfang erreicht und in die Zuckerfabrik zum weiteren Prozeß gepumpt wird.

Die Kapazität derartiger horizontaler, fördererähnlicher Diffu­ seure beträgt bis zu 1000 t Zuckerrohr pro Stunde. Jedoch ist das Schleppgewicht aufgrund der mehrfach sich wiederholenden Flüssigkeitsaufgabe auf das zwischen 0,5 bis 1,1 m/min Förder­ geschwindigkeit vortransportierte und bis zu 1,8 m hohe Bagasse­ bett wesentlich höher als das Zuckerrohrgewicht.

Bei derartigen horizontal angeordneten Diffuseuren mit festste­ hendem Siebboden werden zum Transport der Bagasse Blockketten- Paare eingesetzt, die mit Mitnehmerleisten untereinander verbun­ den sind und ähnlich wirken wie Kratzerförderer. Der Antrieb dieses Transporteurs bzw. seiner Blockketten-Paare erfolgt durch eine am Abgabeende des Diffuseurs gelagerte Antriebswelle, um die die Blockketten-Paare herumgeführt werden. Die Blockketten laufen dann unterhalb des Diffuseurs im freien Raum zurück bis zum Wiedereintritt in den Diffuseur an einer Umlenkwelle.

Bedingt durch das hohe Schleppgewicht und die geringe Transport­ geschwindigkeit treten bei der genannten Antriebswelle extrem hohe Drehmomente auf, zu deren Bewältigung Antriebswellen in Schwerstausführung sowie große schwere Antriebe mit hoher Über­ setzung erforderlich sind.

Bei einer bisher üblichen Ausführungsform besteht die Antriebs­ welle aus einer mechanisch bearbeiteten Vollwelle mit Lagerzap­ fen für eine Wälzlagerung und Distanzrohren zur Übernahme der Bagasse vom Siebboden und zu deren Weitergabe an einen Transpor­ teur. Auf dieser Vollwelle sind einzelne Kettenritzel für den Antrieb der Blockketten-Paare befestigt.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist die Fertigung der ge­ schmiedeten Welle sowie der großen Wälzlager, da diese Ferti­ gung nur in Spezialfirmen ausgeführt werden kann. Die komplett mechanische Bearbeitung der Vollwelle sowie der einzelnen Ket­ tenritzel ist sehr teuer. In den meisten Fällen muß die komplet­ te Welle in das Land, in dem der Zuckerrohrdiffuseur aufgestellt werden soll, importiert werden. Außer den hohen Kosten der Spe­ zialwerkstätten kommen somit hohe Transportkosten hinzu.

Die Breite derartiger Zuckerrohrdiffuseure liegt heute zwischen 12 m und 20 m. Der Transport entprechend langer Antriebswellen ist oft gar nicht möglich, da Rohrzuckerfabriken oft in entlege­ nen, schwer zugänglichen tropischen Gegenden liegen.

Bei einer anderen vorbekannten Ausführungsform besteht die An­ triebswelle aus einer gegossenen Hohlwelle mit angegossenen La­ gerzapfen und angegossenen Zähnen für die Blockketten. Als Lage­ rung sind hier Wälzlager mit Spezialgehäusen vorgesehen.

Das Gießen einer Hohlwelle kann nur in Spezialwerkstätten durch­ geführt werden. Lagerzapfen und Kettenzähne bedürfen einer me­ chanischen Bearbeitung. Antriebswelle und Lager müssen daher außerhalb der Zuckerfabrik gefertigt und in den meisten Fällen aus den oben genannten Gründen importiert werden. Dies führt zu den vorstehend bereits erwähnten Mehrkosten. Hinsichtlich des Transportes von Antriebswellen über 12 m Länge gilt das zuvor Gesagte.

Die bisherigen Antriebe für eine derartige Antriebswelle beste­ hen z. B. aus offenen Stirnradvorgelegen in Kombination mit ge­ schlossenen Hochgeschwindigkeitsgetrieben, wie sie auch als An­ triebe für schwere Zuckerrohr-Mehrwalzenmühlen Einsatz finden. In Verbindung hiermit kommt eine großdimensionierte quadratische Vierkantkupplung zum Einsatz. Bekannte Antriebe sind auch ausge­ legt als Kombination von geschlossenen Haupt- und Hochgeschwin­ digkeitsgetrieben. Eingesetzt werden ferner Planetengetriebe in Kombination mit integriertem Vorgelege und Ritzel.

Allen diesen bisherigen Lösungen gemeinsam ist der Nachteil, daß die Getriebe nur von Spezialfirmen hergestellt und daher in der Regel importiert werden müssen. Montage und Wartung der Getriebe können nur von Spezialisten der Herstellerfirma durchgeführt werden. Es gelten also die bereits zuvor für die Konstruktion der Antriebswelle genannten Nachteile. Hinzu kommt, daß die zu importierenden Getriebe hochtechnisiert ausgeführt sind und um­ fangreiche, elektrisch abgesicherte automatische Ölschmieranla­ gen zur Versorgung von fünf bis sechs Getriebestufen umfassen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für die eingangs beschriebene Antriebswelle eine Konstruktion zu entwickeln, die eine Herstellung der Antriebswelle bzw. des Diffuseurantriebs in der Werkstatt der Zuckerfabrik ermöglicht.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Antriebswelle wird die­ se Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die genannte Auf­ nahme bzw. der Anschluß eine aus Stahlblech bestehende Flansch­ verbindung ist, die mit dem einen Wellenende verschweißt und mit einem den Diffuseurantrieb bildenden, direkt an der Antriebswel­ le montierten und einen Durchmesser von mehreren Metern aufwei­ senden Großkettenrad verbunden ist, das in Schweißausführung aus Stahlblechtafeln hergestellt ist, einen seinen Außenmantel bil­ denden Stahlring aufweist, auf den die aus Stahlblech bestehen­ den Kettenzähne aufgeschweißt sind, und über zumindest eine An­ triebskette von einem Kettenritzel angetrieben ist, das mit ei­ nem Elektro- oder Hydraulikmotor in Drehverbindung steht.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Wellenkörper aus mehreren Rohrelementen besteht, die aneinandergereiht durch Schweißnähte zu der gewünschten Wellenlänge miteinander verbunden sind, und daß auf den Rohrwellenmantel einzelne, aus Stahlblech bestehende Kettenzähne sowie Bandagen als Wellenschutzhülsen geschweißt sind, deren äußere Umfangsfläche eine Gleitfläche für das als Gleitlager ausgebildete Wellenlager bildet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche und werden anhand von Ausführungsbeispielen näher er­ läutert.

Erfindungsgemäß kann somit auf den Einkauf und den Import teurer Spezialteile verzichtet werden. Alle Teile für die erfindungs­ gemäß gestaltete Antriebswelle und ihres Antriebs lassen sich nicht nur wesentlich schneller und damit erheblich preiswerter fertigen als die extern zu beschaffenden Spezialteile, sondern die Fertigung der erfindungsgemäß einfach gestalteten Teile kann durch das Personal der Zuckerfabrik selbst erfolgen; Speziali­ sten wie bei importierten Teilen sind nicht mehr erforderlich. Es entfallen die hohen Transportkosten; es ergibt sich eine ein­ fache Lagerhaltung von selbst gefertigten Ersatzteilen, wobei die Reparaturen von der Zuckerfabrik selbst durchgeführt werden können, was bei importierten Teilen in der Regel nicht möglich ist. Die kostspielig herzustellenden Lagerzapfen entfallen bei der erfindungsgemäßen Konstruktion vollständig.

In der Zeichnung sind ein Zuckerrohrdiffuseur gemäß dem Stand der Technik sowie eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 als Stand der Technik einen Zuckerrohrdiffuseur in Seitenansicht;

Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Diffuseurantriebs­ welle gemäß der Erfindung;

Fig. 4 in gegenüber Fig. 3 verkleinertem Maßstab und in schematischer Darstellung in Stirnansicht einen Diffuseurantrieb für die Diffuseurantriebswelle gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 das Großkettenrad gemäß Fig. 4 in Seitenansicht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen als Stand der Technik einen Zucker­ rohrdiffuseur, der in der dargestellten Ausführungsform eine Gesamtlänge von etwa 60 m und eine Gesamtbreite von etwa 12 m aufweist. Es handelt sich um einen horizonal angeordneten Diffu­ seur mit feststehendem Siebboden. An dem in der Zeichnung linken Ende der Anlage wird bei A gehäckseltes Zuckerrohr aufgegeben, das auf einem Transporteur in Richtung des eingezeichneten Pfei­ les 1 durch die Anlage bis zu deren Abwurfende B gefördert wird. Auf diesem Weg wird aus dem gehäckselten Zuckerrohr im Gegen­ stromverfahren Saccharose extrahiert. Die Fördergeschwindigkeit des bis zu 1,8 m hohen Bagassebettes liegt üblicherweise zwi­ schen 0,5 bis 1,1 m/min.

Der Transporteur besteht aus Blockketten-Paaren, die mit Mitneh­ merleisten verbunden sind und ähnlich wirken wie Kratzerförde­ rer. Der Antrieb dieses Transporteurs bzw. seiner Blockketten erfolgt über eine am Abwurfende B der Anlage angeordnete An­ triebswelle 2, um die die Blockketten 3 herumgeführt werden und dann unterhalb des Diffuseurs im freien Raum bis zum Wiederein­ tritt in den Diffuseur an der im Aufgabebereich A vorgesehenen Umlenkwelle 4.

Die Erfindung betrifft die Antriebswelle 2 eines derartigen Dif­ fuseurs. Hierfür zeigt Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel.

Dargestellt ist im Längsschnitt eine Antriebswelle 2, deren Wel­ lenkörper aus mehreren Rohrelementen 5 besteht, die aneinander­ gereiht durch Schweißnähte 6 zu der gewünschten Wellenlänge mit­ einander verbunden sind. Auf den Rohrwellenmantel sind einzelne, aus Stahlblech bestehende Kettenzähne 7 für den Antrieb der Blockketten 3 geschweißt. Ferner sind auf den Rohrwellenmantel jeweils im Endbereich der Antriebswelle 2 Bandagen als Wellen­ schutzhülsen 8 geschweißt, deren äußere Umfangsfläche eine Gleitfläche für ein als Gleitlager ausgebildetes Wellenlager 9 bildet.

Mit dem in Fig. 3 rechten Wellenende ist eine aus Stahlblech bestehende Flanschverbindung 10 zur Aufnahme eines in den Fig. 4 und 5 dargestellten Diffuseurantriebs verschweißt.

Jedes Rohrelement 5 ist aus einer Stahlblechtafel gewalzt und längsverschweißt. Die Lagergehäuse 11 zur Aufnahme der Gleitla­ ger 9 bestehen aus zusammengeschweißten Stahlblechen.

Der Diffuseurantrieb gemäß Fig. 4 umfaßt ein Großkettenrad 12, das einen Durchmesser von bis zu 8 m oder noch mehr aufweisen kann und als Speichen- oder Vollscheibenkonstruktion in Schweiß­ ausführung aus Stahlblechtafeln hergestellt ist. Der Außenmantel des Großkettenrades 12 wird durch einen Stahlring 13 gebildet, auf dem acht jeweils aus Stahlblech bestehende Kettenzähne 14 aufgeschweißt sind.

Das Großkettenrad 12 ist mittels Schraubbolzen 15 an dem Flansch 10 der in Fig. 3 dargestellten Diffuseurwelle 2 befestigt.

Der Antrieb des Großkettenrades 12 erfolgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über zwei Antriebsketten 16 und einem Ket­ tenritzel 17, das von einer als Vollwelle ausgebildeten Welle 18 aufgenommen ist. Dabei ist auch das Kettenritzel 17 als Stahl­ schweißkonstruktion ausgeführt. Die Welle 18 ist über eine Wälz­ lagerung auf einem nicht mehr dargestellten Grundrahmen mon­ tiert, der zur Einstellung der Kettenspannung verschieb- und feststellbar sein kann. Vorgesehen werden kann noch ein nicht dargestelltes Aufsteckgetriebe mit Elektro- oder Hydraulikmotor.

Claims (11)

1. Antriebswelle für Kettenförderer zum horizontalen Transport von Bagasse durch einen Zuckerrohrdiffuseur, mit Kettenrit­ zeln für den Kettenantrieb, zumindest je einem Lager (9) an den Wellenenden und einer Aufnahme bzw. einem Anschluß für den Diffuseurantrieb (10, 12, 16, 17), dadurch gekennzeich­ net, daß die genannte Aufnahme bzw. der Anschluß eine aus Stahlblech bestehende Flanschverbindung (10) ist, die mit dem einen Wellenende verschweißt und mit einem den Diffu­ seurantrieb bildenden, direkt an der Antriebswelle (2) mon­ tierten und einen Durchmesser von mehreren Metern aufwei­ senden Großkettenrad (12) verbunden ist, das in Schweißaus­ führung aus Stahlblechtafeln hergestellt ist, einen seinen Außenmantel bildenden Stahlring (13) aufweist, auf den die aus Stahlblech bestehenden Kettenzähne (14) aufgeschweißt sind, und über zumindest eine Antriebskette (16) von einem Kettenritzel (17) angetrieben ist, das mit einem Elektro- oder Hydraulikmotor in Drehverbindung steht.

2. Antriebswelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang des Großkettenrades (12) sechs bis acht Ket­ tenzähne (14) in jeweils gleichem Umfangsabstand voneinan­ der angeordnet sind.

3. Antriebswelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Großkettenrad (12) mittels Schraubbolzen (15) an dem Flansch (10) der Antriebswelle (2) befestigt ist.

4. Antriebswelle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb des Kettenritzels (17) über ein Aufsteckgetriebe mit Elektro- oder Hydraulikmotor erfolgt.

5. Antriebswelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß auch das Kettenritzel (17) eine Stahlschweißkonstruktion ist.

6. Antriebswelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Kettenritzel (17) auf einer Welle (18) sitzt, die über eine Wälzlagerung auf einem Grundrahmen montiert ist.

7. Antriebswelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen zur Einstellung der Kettenspannung ver­ schieb- und feststellbar ist.

8. Antriebswelle nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Welle (18) zur Aufnahme des Kettenritzels (17) eine Vollwelle ist.

9. Antriebswelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wellenkörper aus mehreren Rohrelementen (5) besteht, die aneinandergereiht durch Schweißnähte (6) zu der gewünschten Wellenlänge miteinander verbunden sind, und daß auf den Rohrwellenmantel einzelne, aus Stahlblech bestehende Kettenzähne (7) sowie Bandagen als Wellenschutzhülsen (8) geschweißt sind, deren äußere Umfangsfläche eine Gleitfläche für das als Gleitlager aus­ gebildete Wellenlager (9) bildet.

10. Antriebswelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohrelement (5) aus einer Stahlblechtafel gewalzt und längsverschweißt ist.

11. Antriebswelle nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lagergehäuse (11) zur Aufnahme der Gleitlager (9) aus zusammengeschweißten Stahlblechen bestehen.