Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rostvorrichtung für einen Verbrennungsofen, wobei diese Vorrichtung ein Rostelement und eine drehbare Wellenanordnung umfaßt, die mit diesem verbunden ist.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise bereits aus US-A-4.981.090 und aus WO 9629544 bekannt. Bei diesen Vorrichtungen werden Schlitze zwischen den einzelnen Rostelementen verwendet, auf denen ein zu verbrennendes Material angeordnet ist, um Primärluft für die Verbrennung zuzuführen. Um die Zuleitung der Primärluft so gleichmäßig wie möglich zu gestalten, ist es wichtig, daß die Schlitze ihre Größe nicht ändern, wenn sich die Rostelemente im Bezug zueinander drehen oder sich abnutzen. Die Abnutzung wird durch Schleifabnutzung durch das Material verursacht, das verbrannt wird, wobei sich diese Abnutzung verstärkt, wenn sich die Oberflächentemperatur eines Rostelementes dem Fließpunkt des Rostmaterials infolge der Verbrennungshitze nähert. Im Hinblick darauf wäre es wünschenswert, eine Rostvorrichtung bereitzustellen, bei der die Temperatur der Rostelemente fortwährend auf einem derart niedrigen Niveau gehalten wird, daß das Risiko einer übermäßigen Schleifabnutzung beseitigt wird.

Eine Möglichkeit dies zu erreichen, besteht darin, die Rostelemente mit Kühlmittelleitungen zu versehen, durch die beispielsweise Wasser geleitete wird, um die Elemente auf ein zulässiges Temperaturniveau zu kühlen. Das Problem einer derartigen Kühlung besteht in der tatsächlichen Zuführung des Kühlmittels, was durch den Umstand erschwert wird, daß die Rostelemente aus Konstruktionsgründen schwenkbar sein müssen. Eine offensichtliche Lösung könnte darin bestehen, das Kühlmittel durch flexible Röhren zuzuführen, die direkt mit den Rostelementen verbunden sind und deren Bewegungen folgen. Wegen der oben erwähnten Schlitze zwischen den einzelnen Rostelementen ist es jedoch nicht möglich, das Risiko zu beseitigen, daß erhitztes Verbrennungsmaterial und insbesondere geschmolzenes Metall oder Glas einen derartigen Schlitz durchdringt, wenn Abfall verbrannt wird, und eine Kühlmittelröhre beschädigt, die unter dem Rostelement angeschlossen ist. Somit versteht es sich, daß eine Lösung mit flexiblen Schläuchen, die in einer Verbrennungskammer angebracht sind, nicht zufriedenstellen ist.

Eine Rostvorrichtung ohne derartige flexible Röhren unter dem Rostelement ist in US-A-4.596.233 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung, die als dem Stand der Technik am nächsten kommend angesehen wird, sind Teile des Rostelementes, d. h. eine große Zahl von Roststäben, auf denen die eigentliche Verbrennung stattfindet, nicht in einer Kühlmittelschlange enthalten. Dies stellt einen Nachteil für die Lebensdauer des Rostelementes dar, da eine hohe Temperatur eine starke Erosion der Roststäbe bewirkt. Darüber hinaus impliziert eine hohe Temperatur des Rostes natürlich, daß das Material, das für das Rostelement gewählt ist, strikte Anforderungen erfüllen sollte. Aus diesem Grund sind Gußroststäbe, die aus hochwertigem Stahl bestehen, derzeit vorherrschend.

Im Hinblick darauf besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine neue Lösung für das Zuleiten eines Kühlmittels zu den Rostelementen anzugeben, die durch ein Kühlmittel gekühlt werden, und die vom Typ sind, der eingangs erwähnt wurde, wobei sich diese Lösung dadurch auszeichnet, daß sie sehr zuverlässig ist und zu einer längeren Lebensdauer der Rostelemente beiträgt. Darüber hinaus sollte die Lösung gemäß der Erfindung leicht anzuwenden sein und geringere Anforderungen an die Materialauswahl stellen, als die oben erwähnten Roststäbe.

Dieses Ziel wird mit Hilfe einer Rostvorrichtung für einen Verbrennungsofen erreicht, wobei die Vorrichtung ein Rostelement sowie eine damit verbundene drehbare Wellenanordnung umfaßt, und das Rostelement ein erstes System von Leitungen zum Zirkulieren von Kühlmittel durch das Rostelement aufweist, die Wellenanordnung ein zweites System von Leitungen aufweist, das mit dem ersten System von Leitungen in Verbindung steht und einen Kühlmitteleinlaß- und auslaß bildet, und das Rostelement eine Trägereinrichtung umfaßt, die nicht drehbar mit der Wellenanordnung verbunden ist, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Trägereinrichtung einen Teil des ersten Systems von Leitungen enthält und dieser Teil mit dem zweiten System von Leitungen in Verbindung steht, und daß das Rostelement eine Platteneinrichtung umfaßt, die an der Trägereinrichtung angebracht ist und einen Rostbereich bildet, und durch die sich der restliche Teil des ersten Systems von Leitungen zum Kühlen des Rostbereiches hindurch erstreckt.

Mit Hilfe der Kühlung durch das Kühlmittel im gesamten Rostelement gemäß der Erfindung, ist es möglich, die Lebensdauer des Elementes zu verlängern und den herkömmlichen Aufbau aus Rostelementen zu vermeiden, die mehrere austauschbare Roststäbe enthalten. Gleichzeitig führt die Verwendung der Platteneinrichtung der Erfindung, die eine größere Oberfläche bedeckt als ein herkömmlicher Roststab, zu nur wenigen Verbindungen, die für das erste System von Leitungen zwischen der Trägereinrichtung und der Platteneinrichtung erforderlich sind. Es versteht sich, daß es durch all dies zusammen möglich wird, eine Rostvorrichtung gemäß der Erfindung herzustellen, die sowohl kostengünstiger als auch besser als die Lösungen des Standes der Technik ist.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist das zweite System von Leitungen vorzugsweise eine Zuführ- und Rückführleitung, von denen wenigstens eine aus einem inneren Rohr besteht, das konzentrisch zur Achse der Wellenanordnung ist. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß sie sehr einfach auszuführen ist. Bei dieser Lösung besteht die andere der Zuführ- und Rückführleitung in geeigneter Weise aus einem äußeren Rohr an der Außenseite des inneren Rohres.

Vorzugsweise enthält das äußere Rohr einen Endabschnitt, der nicht drehbar mit dem Rostelement verbunden ist, und durch den sich Querleitungen hindurch erstrecken, die mit der Zuführ- und Rückführleitung verbunden sind und die die Verbindung des zweiten Systems von Leitungen mit dem ersten System von Leitungen bilden. Es versteht sich, daß ein Endabschnitt, der auf diese Weise ausgebildet ist, die Verbindung der unterschiedlichen Systeme von Leitungen wie auch die nicht drehbare Verbindung der Wellenanordnung mit dem Rostelement beträchtlich vereinfacht.

Der Teil des Trägersystems im ersten System von Leitungen kann aus zwei separaten Kammern in der Trägereinrichtung bestehen, oder aus Rohren, die in der Trägereinrichtung verlegt oder eingegossen sind. Welche Lösung auch immer gewählt wird, dieser Teil des Systems von Leitungen ist gut geschützt und gestattet eine einfache Verbindung mit der Wellenanordnung.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Einlaß- und/oder Auslaß der Wellenanordnung mit einer äußeren Kühlschlange mittels einer Drehverbindung verbunden sein. Vorzugsweise ist/sind der Einlaß und/oder Auslaß der Wellenanordnung mit der äußeren Kühlschlange vorzugsweise mittels einer flexiblen Röhre verbunden. Da die Drehverbindung oder die Röhre Dank der Erfindung nicht direkt unter der Verbrennungskammer angeordnet sein müssen, wodurch eine hohe Temperatur in denselben verhindert wird, versteht es sich, daß auch derartig einfache Konstruktionselemente, wie etwa flexible Röhren sehr gut verwendet werden können, wenn die Wellenanordnung lediglich eine begrenzte Drehbewegung ausführen muß, um das zugehörige Rostelement zu schwenken.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen ist:

1 eine Querschnittsansicht in Längsrichtung, die einen Teil der Rostvorrichtung der Erfindung von der Seite zeigt;

2 eine Querschnittsansicht in Längsrichtung, die eine alternative Verbindungseinrichtung von der Seite darstellt;

3 eine Stirnansicht entlang der Linie A-A in 1, die einige Details mit Strichlinien zeigt;

4 eine Querschnittsansicht der Trägereinrichtung entlang der Linie E-E aus 1 im Schnitt;

5 eine Querschnittansicht der Trägereinrichtung entlang der Linie B-B, die schematisch ein Rostplattenelement darstellt, das an derselben angebracht ist;

6 eine Ansicht entsprechend 1, die eine alternative Ausführungsform darstellt;

7 eine Stirnansicht entlang der Linie A-A aus 6, die einige Details mit Strichlinien zeigt;

8 eine Ansicht entsprechend 5 entlang der Linie B-B aus 6;

9 eine Ansicht entsprechend 1, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt;

10 eine Stirnansicht entlang der Linie A-A aus 9, die einige verdeckte Details mit Strichlinien darstellt;

11 eine Ansicht entsprechend 5 entlang der Linie B-B aus 9;

12 eine Querschnittansicht mehrerer zusammenwirkender Rostelemente gemäß 11; und

13 eine Stirnansicht, die zeigt, wie eine äußere Kühlschlange mit der Rostvorrichtung der Erfindung verbunden sein kann.

Die Rostvorrichtung 1 in 1 enthält ein Rostelement 2 und eine damit verbundene drehbare Wellenanordnung 3 und bildet einen Teil eines Verbrennungsofens, der eine Verbrennungskammer 4 hat. In dieser Kammer 4 kann beispielsweise Abfall durch Zuleiten von Verbrennungsluft sowohl von der Unterseite (Primärluft) aus auch von oben (Sekundärluft) verbrannt werden.

Um bessere Bedingungen für das Rostelement 2 während der Verbrennung zu schaffen, enthält es gemäß der Erfindung wenigstens ein Plattenelement 5, das schwenkbar von einer Trägereinrichtung 6 gehalten ist. Natürlich können mehrere Plattenelemente 5 an der Trägereinrichtung 6 angebracht sein. In diesem Plattenelement 5 befindet sich eine Röhrenschlange 7, die mit einer Kammer 10 in der Trägereinrichtung 6 mittels Verbindungsrohren verbunden ist, von denen lediglich das Rohr 8 in 1 dargestellt ist, und eine Öffnung 9, die mit dem Rohr 8 verbunden ist. Schließlich hat am Ende, das der Wellenanordnung 3 zugewandt ist, die Trägereinrichtung 6 eine Öffnung 11, die mit der Kammer 10 in Verbindung steht.

Die Wellenanordnung 3 ist außerhalb der Verbrennungskammer 4 angeordnet und somit nicht der hohen Temperatur ausgesetzt, die darin herrschen kann. Die Wellenanordnung enthält ein inneres Rohr 12, das von einem äußeren Rohr 13 umschlossen ist. An seinem Ende, das der Trägereinrichtung abgewandt ist, bildet das Innenrohr 12 einen Einlaß 14 für Kühlwasser aus, wobei ein Zwischenraum 15 zwischen dem inneren Rohr 12 und dem äußeren Rohr 13 einen Auslaß 16 für Kühlwasser bildet. Der Einlaß 14 und der Auslaß 16 sind mit der Trägeranordnung 6 durch separate Querleitungen 18, 19 verbunden, die in 1 durch Strichlinien dargestellt sind und die in einem Endabschnitt 20 der Wellenanordnung 3 ausgebildet sind.

In 1 ist die Wellenanordnung 3 mit einer Drehverbindung 21 verbunden, die das Koppeln des Einlasses 14 und des Auslasses 16 an eine äußere Kühlschlange ermöglicht, die allgemein mit 22 gekennzeichnet ist. Alternativ dazu ist es jedoch ebenfalls möglich, eine Röhrenkupplung 23 des Typs, der in 2 dargestellt ist, anstelle der Drehverbindung zu verwenden.

3 zeigt den Endabschnitt 20 der Wellenanordnung 3, von der Verbrennungskammer 4 aus betrachtet, wobei einige verdeckte Details mit Strichlinien gekennzeichnet sind. In 3 ist es möglich, das innere Rohr 12, das äußere Rohr 13, den Zwischenraum 15 zwischen den Rohren und die Querleitungen 18, 19 deutlich zu unterscheiden.

4 zeigt die Trägereinrichtung 6 mit der darin ausgebildeten Leitung 10 und der Öffnung 11, die mit der Querleitung 18 der Wellenanordnung 3 verbunden ist. Darüber hinaus zeigt diese Zeichnung die zweite Kammer 24 der Trägeranordnung 6 und deren Öffnung 25, die mit der Querleitung 19 der Wellenanordnung 3 in Verbindung steht.

5 stellt das Rostelement 2, die Trägereinrichtung 6 im Querschnitt und das Plattenelement 5, das von derselben gehalten ist, schematisch dar. Es geht aus der Zeichnung klar hervor, daß die Kammern 10, 24 der Trägereinrichtung 6 mit der Röhrenschlange 7 im Plattenelement 5 mittels Rohrbögen 26, 27 und Verbindungsrohren 8, 28 verbunden sind.

Es wird aus der obigen Beschreibung deutlich, daß es mit Hilfe des Aufbaus, der in der Zeichnung dargestellt ist, möglich ist, die Rohrschlange 7, die im ersten System von Leitungen 17.1 enthalten ist, mit Kühlwasser von einer äußeren Quelle, wie etwa der äußeren Kühlschlange 22, mit Hilfe eines zweiten Systems von Leitungen 17.2, das aus der Wellenanordnung 3 ausgebildet ist und einen Kühlwassereinlaß 14 sowie einen Kühlwasserauslaß 16 enthält, und einem ersten System von Leitungen 17.1 zu versorgen, das aus dem Rostelement 2 ausgebildet ist, wodurch die Temperatur des Rostelementes 2 auf ein Niveau abgesenkt wird, das sich für einen Langzeitbetrieb eignet.

6, 7 und 8 zeigen eine Rostvorrichtung 1, die zum Großteil jener aus 1, 3, 4 und 5 entspricht. Aus diesem Grund werden dieselben Bezugszeichen verwendet und lediglich die Unterschiede im Bezug auf die obige Ausführungsform beschrieben. Bei der Rostvorrichtung in 6–8 enthält die Trägereinrichtung 6 anstelle der Kammern 10, 24 Rohre 29, 30, die in Bohrungen 31, 32 im oberen Abschnitt 33 der Trägereinrichtung 6 eingelegt sind, die jedoch ebensogut in denselben gegossen sein können. Die Rohre 29, 30 werden direkt für den Übergang zu den Querleitungen 18, 19 der Wellenanordnung 6 verwendet, die gemäß 7 ebenfalls in einem etwas größeren Abstand voneinander als in 3 aufgrund der Tatsache enden, daß die Rohre 29, 30 in einem größeren Abstand zueinander angeordnet sind als die Öffnungen 11, 25 der Kammern 10, 24.

9, 10 und 11 zeigen eine weitere Rostvorrichtung 1, die zum Großteil jener aus 1, 3, 4 und 5 entspricht. Daher wird auch in diesem Fall Gebrauch von entsprechenden Bezugszeichen gemacht und lediglich die Unterschiede im Bezug auf die Ausführungsform, die als erstes beschrieben wurde, erläutert. Bei der Rostvorrichtung in 9–11 enthält die Trägereinrichtung 6 anstelle der Kammern 10, 24 Rohre 34, 35, die in Rillen 36, 37 im oberen Abschnitt 38 der Trägereinrichtung 6 eingelegt sind. Die Rohre 34, 35 werden direkt für den Übergang zu den Querleitungen 18, 19 der Wellenanordnung 3 verwendet, die ebenfalls gemäß 10 in einem etwas größeren Abstand zueinander als in 3 aufgrund der Tatsache enden, daß die Rohre 34, 35 in einem größeren Abstand voneinander als die Öffnungen 11, 25 der Kammern 10, 24 angeordnet sind.

12 stellt mit Hilfe mehrerer Rostelemente 2 gemäß 9 bis 11 dar, wie die Rostelemente 2 zusammenwirken sollen. Es geht aus der Zeichnung hervor, daß die Rostelemente 2 begrenzt in entgegengesetzte Richtungen schwenkbar sind, wodurch das Material (nicht gezeigt), das sich auf den Rostelementen 2 befindet und für die Verbrennung bestimmt ist, verschoben werden kann. Es versteht sich, daß ein derartiges begrenztes Schwenken nicht der Verwendung einer relativ teuren und empfindlichen Drehverbindung bedarf, weshalb sich eine Röhrenkupplung 23 des Typs, der in 2 dargestellt ist, perfekt eignet.

13 zeigt eine mögliche Anordnung mit einer Röhrenkupplung 23 gemäß 2, betrachtet vom Einlaß- und Auslaßende der Wellenanordnung 3. Es geht aus dieser Zeichnung deutlich hervor, wie die Röhren 39, die mit mehreren Rostvorrichtungen der Erfindung verbunden sind, unterschiedliche Stellungen gemäß der Schwenkstellung der zugehörigen Rostvorrichtung (siehe 12) einnehmen. Es ist ebenfalls in der Zeichnung deutlich zu erkennen, wie die Verbindung zur oben erwähnten Kühlschlange 22 ausgebildet sein kann.

Es versteht sich, daß die Erfindung auf unterschiedliche Weise innerhalb des Geltungsbereiches der Ansprüche verändert werden kann. Somit ist sie auch auf andere Rostelemente eines anderen Typs als jener, der hier dargestellt ist, anwendbar, d. h. beispielsweise auf unterschiedliche Arten von plattenförmigen Rostelementen, wie etwa gegossene oder geschweißte Rostelemente, die in mehrere Einheiten unterteilt und seriell oder parallel verbunden sind. Weiterhin versteht es sich, daß der Einlaß und der Auslaß der Wellenanordnung auf jeder Seite eines Rostelementes, in axialer Richtung betrachtet, angeordnet sein kann, wobei der Einlaß in geeigneter Weise aus einem inneren Rohr in der Wellenanordnung auf einer Seite des Rostelementes ausgebildet ist und der Auslaß in geeigneter Weise aus einem inneren Rohr in der Wellenanordnung auf der anderen Seite des Rostelementes ausgebildet ist. Schließlich versteht es sich, daß normalerweise eine große Zahl von Rostvorrichtungen der Erfindung, die zusammenwirken können, wie etwa die Rostvorrichtungen gemäß der erwähnten US A-4.981.090, zusammen in einem Verbrennungsofen angebracht sind.