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Umsteuervorrichtung für den Heizgas-und den Abgasstrom bei Regenerativofenanlagen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Umsteuervorrichtung für den Heizgas- und den Abgasstrom bei Regenerativofenanlagen mit zwei Absperrvorriehtungen, deren Absperrkörper gleichzeitig gegenläufig zueinander bewegt werden, derart, dass mittels dieser Absperrvorrichtungen die beiden zu den Regenerativkammern führenden Ofenkanäle abwechselnd entweder mit der Heizgaszuführnng oder mit der zu dem Kamin führenden Abgasleitung zu verbinden sind.
Das Wesen einer entsprechend der Erfindung am gebildeten Umsteuervorrichtung für den Heizgas-und den Abgasstrom bei Regenerativofenanlagen liegt darin, dass zwischen der Heizgaszuleitung und den beiden Paaren von Absperrvorrichtungen eine mit zur Umsteuerung des Heizgasstromes dienende Wechselklappe oder ein Wechselsitzventil od. dgl.
angeordnet ist und die beiden Paare von Absperrvorrichtungen derart gesteuert werden, dass zunächst durch Verstellung des einen Absperrvorrichtungspaares der mit der Abgasleitung verbundene Ofenkanal gegen die Abgasleitung abgesperrt und mit dem Gehäuse der Wechselklappe verbunden wird, alsdann eine schlagartige Umstellung der Wechselklappe erfolgt und darauf durch Bewegen des andern Absperrvorrichtungspaares der bisher mit dem Gehäuse der Wechselklappe verbundene Ofenkanal gegen das Gehäuse abgesperrt sowie mit der Abgasleitung in Verbindung gebracht wird.
Durch eine Ausbildung der Umsteuervorrichtung entsprechend der Erfindung werden gegen- über bekannten Umsteuerungsvorrichtungen, die eine zwischen den beiden Abspenkcrpcrpaaren angeordnete Wechselklappe od. dgl. nicht besitzen, erhebliche Vorteile erzielt, indem die Umsteuerung des Ofens ohne Gasverlust und ohne Drucksteigerung in der Gaszuleitung beim Umsteuern sowie ohne Unterbrechung des Gaszustromes erfolgt. Dies hat zur Folge, dass auch keine Unterbrechung des Schmelzprozesses in dem mit dem Regenerativofen verbundenen Schmelzofen erfolgt.
Weiterhin wird durch die Verwendung einer Umsteuerungsvorrichtung nach der Erfindung erreicht, dass während des Umsteuerns keine Temperaturabfälle im Ofenkopf eintreten und daher eine höhere Schmelzleistung in dem Schmelzofen selbst erzielt wird, was einen ruhigen, weichen und ununterbrochenen Gang des
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darin, dass sie vollkommen gasdicht ist.
Eine Umsteuervorrichtung entsprechend der Erfindung ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die Absperrkörper der beiden Paare von Absperrvorrichtungen, die zweckmässig von Ventilen gebildet werden, mittels einer einzigen abwechselnd in der einen und in der andern Richtung angetriebenen Seiltrommel umgestellt werden, die bei der Drehung in der einen Richtung während des letzten Teiles dieser Drehung das die Abgasleitung steuernde Ventil des einen Ventilpaares in die Offenlage anhebt und hiebei gleichzeitig das zugehörige Ventil in der Heizgasleitung in die Abschlusslage senkt, und die bei der Drehung in der andern Richtung während des letzten Teiles dieser Drehung die beiden Ventile des andern Ventilpaares in entsprechender Weise umstellt,
während im Verlauf des mittleren Teiles der Drehung der Seiltrommel in der einen und der andern Richtung die in der Gaszuleitung angeordnete Wechselklappe aus der einen Stellung in die andere Stellung umgelegt wird.
Zum Antrieb der Umsteuervorrichtung ist dann nur ein einziger, die Seiltrommel antreibender Motor erforderlich, wobei es zweckmässig und ohne weiteres möglich ist, auch noch eine Handantriebs-
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einrichtung für die Seiltrommel vorzusehen, die bei Ausfall des Motors benutzt wird. Eine Umsteuerungsvorrichtung entsprechend der Erfindung besitzt demnach einen sehr einfachen Antriebsmechanismus.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Umsteuerungvorrichtung entsprechend der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen die Fig. 1-4 verschiedene Betriebsstadien der Umsteuerungsvorrichtung für Regenerativöfen.
Auf der Zeichnung ist mit 1 die eine und mit 2 die andere Heiz-oder Verbrennungskammer eines Regenerativofens bezeichnet ; mit 3 ist die Frischgaszuleitung bezeichnet, während mit 4 der Abgaskamin bezeichnet ist.
Zwischen den Heizkammern 1 und 2 und der gemeinsamen Frisehgaszuleitung 3 sowie dem Abgaskamin 4 sind die beiden Ventilumsteuerungsvorrichtungen 5 und 6 angeordnet.
Jede Ventilumsteuerungsvorrichtung besitzt einen oberen Ventilkörper 7 bzw. 7'und einen unteren Ventilkörper 8 bzw. 8', die beide von wassergefüllten Hohlkörpern gebildet werden und nach unten vorspringende Ringrippen 9 bzw. 10 besitzen. Das Ventilgehäuse 11 jeder Ventilumsteuerungsvorrichtung enthält einen oberen Ventilsitz 12 bzw. 12'und einen unteren Ventilsitz 13 bzw. 13', welche beiden Ventilsitze ebenfalls mit Wasser gefüllt sind, wobei der Zufluss und der Abfluss des Wassers von aussen erfolgen kann. Der obere Ventilsitz 12 bzw. 12'ist für den oberen Ventilkörper 7 bzw. 7' und der untere Ventilsitz 13 bzw. 13'für den unteren Ventilkörper 8 bzw. 8'bestimmt.
In dem oberen Ventilsitzhohlkörper ist ein Schwimmerring 14 bzw.. 14'und in dem unteren Ventilsitzkörper ein Sehwimmerring 15 bzw. 15'angeordnet, welche Schwimmerringe, solange sich gegen die Ventilsitze kein Ventilkörper legt, gegen entsprechend ausgebildete Ansätze 16 bzw. 16'bzw. 17, 17'des Ventil- gehäuses 11, anliegen und hiedurch den Wasserraum der Ventilsitze nach dem Ventilgehäuse 11 zu abdichten. Gegebenenfalls können in den Ventilsitzen auch noch Federn angeordnet sein, die die Aufwärtsbewegung der Schwimmerringe 14, 15 bzw. 14', 15'unterstützen.
Die Gaszuleitung 3 mündet in den oberen Teil des Ventilgehäuses 11 oberhalb des oberen Ventilsitzes 12 bzw. 12', während von dem unteren Teil jedes Ventilgehäuses je eine Leitung 18 bzw. 19 zu den Heizkammer 1 und 2 und eine Leitung 20 bzw. 21 zu dem Abgaskamin 4 ausgeht.
Der untere Ventilkörper 8 bzw. 8'jeder Ventilumsteuerungsvorrichtung sitzt an einer Ventilstange 22 bzw. 22', die durch einstellbare Gewichte 23 bzw. 23'belastet ist. Von der Ventilstange 22 führt ein Seil 24 zu einer Seiltrommel 25, die oberhalb der Gaszuleitung 3 angeordnet ist, und die von einem Elektromotor 26 in der einen oder der andern Richtung um 1800 gedreht werden kann. Von der Ventilstange 22'führt ein Seil 27 ebenfalls zu der Seiltrommel 25, wie dies die Figuren erkennen lassen.
Der obere Ventilkörper 7 bzw. 7'jeder Ventilumsteuerungsvorrichtung sitzt an einer die Ventilstange 22 bzw. 22'umgebenden und demzufolge hohlen Ventilstange 28 bzw. 28'. Das obere Ende der Ventilstange 28 bzw. 28'ist durch zwei Seile 29 bzw. 29'über auf dem Gestell 30 der Vorrichtung angeordnete Führungsrollen 31 mit dem oberen Ende der inneren Ventilstange 22 bzw. 22'verbunden, derart, dass wenn die innere Ventilstange 22 bzw. 22'abwärtsgeht, die äussere Ventilstange 28 bzw. 28' angehoben wird, und umgekehrt. Die äussere Ventilstange 28 ist durch eine Querführung 32 in dem Gestell 30 bei ihrer Auf-und Abwäitsbewegung geführt und führt dann ihrerseits die innere Ventil-
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hineinragen.
Durch die äussere Ventilstange 28 geht die Wasserzuleitung 35 und die Wasserableitung 36, welche beiden Leitungen 35,36 in das Innere des oberen Ventilkörpers 7 bzw. 7'hineinragen.
Auf der Drehachse 37 der Seiltrommel 25 sitzt ein in seiner Länge einstellbarer Arm 38, der an seinem Ende einen Zapfen 40 trägt.
Im Inneren der Gaszuleitung 3, u. zw. in einem entsprechend ausgebildeten Leitungsteil 3'ist unterhalb der Seiltrommel 25 eine Wechselklappe 41 um eine Achse 42 drehbar gelagert, die so eingestellt werden kann, dass sie entweder gegen die Sitzflächen 43,43 oder die Sitzflächen 44, 44 des Gehäuseteiles 3'anliegt. Auf der Drehachse 42 der Wechselklappe 41 sitzt ausserhalb des Gehäuses 3'ein in seiner Länge einstellbarer Arm 45, der ein gabelförmiges bzw. maulförmiges Ende 46 hat und in der gleichen Vertikalebene wie der Zapfen 40 des Armes 38 liegt, so dass bei einer Drehung des Armes 38 aus der in Fig. 1 gezeichneten Lage der Zapfen 40 in das Maul 46 eintreten kann.
An Stelle durch den Motor 26 kann die Drehung der Seiltrommel 25 in der einen oder der andern Richtung auch noch mittels einer auf der Ofenbühne angeordneten Handantriebseinrichtung 48 vorgenommen werden, wenn der Motor 26 aus irgendeinem Grunde nicht zu benutzen ist.
Die Arbeit-un Wirkungsweise der dargestellten Umsteuerungsvorrichtung für Regenerativ- öfen ist folgende, wobei von der Stellung der Teile entsprechend Fig. 1 ausgegangen werden soll.
Bei einer Stellung der Teile entsprechend Fig. 1 ist die Heizkammer 2 an die Gaszuleitung 3 angeschlossen, während die Heizkammer 1 mit dem Abzugskamin 4 in Verbindung steht, wie dies die Strömungspfeile in Fig. 1 andeuten. Bai dieser Stellung der Teile sitzt der obere Ventilkörper 7 auf dem oberen Ventilsitz 12 der Ventilumsteuerungsvorrichtung 5 und drückt hiebei den Schwimmerring 14 in den Ventilsitz 12 hinein, wodurch ein wasserdichter Abschluss zwischen Ventilkörper und Ventilsitz erzielt wird. Der untere Ventilkörper 8 der Ventilumsteuerungsvorrichtung 5 nimmt hiebei seine obere Lage ein.
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Die beiden Ventilkörper 7'und 8'der Ventilumsteuerungsvorrichtung 6 nehmen hiebei entgegen- gesetzte Stellungen ein, indem der obere Ventilkörper 7'seine obere Lage einnimmt, also nicht auf dem oberen Ventilsitz 12'aufruht, während der untere Ventilkörper 8'auf dem unteren Ventilsitz-M'aufliegt.
Bei der Stellung der Teile entsprechend Fig. 1 ist das von der Seiltrommel 25 zu der Ventilstange 22 der Ventilumsteuerungsvorrichtung 5 führende Seil 24 stramm, während das von der Seiltrommel 25 zu der Ventilstange 22'der Ventilumsteuerungsvorriehtung führende Seil 27 durchhängt.
Soll nunmehr die Umsteuerung des Ofens vorgenommen werden, so wird der Motor 26 so einge- schaltet, dass er die Seiltrommel 25 zweckmässig über ein geeignetes Untersetzungsgetriebe in Richtung des Pfeiles 49 dreht. Bei dem ersten Teil der Drehung der Seiltrommel 25 in Richtung des Pfeiles 49 wird das Seil 24 freigegeben, und infolgedessen senkt sich der Ventilkörper 8 der Ventilumsteuerungs- vorrichtung 5 mit seiner Ventilstange 22 unter Mithilfe des Gewichtes 23 aus der Lage nach Fig. 1 in die Lage nach Fig. 2 und schliesst dann die Verbindung zwischen der Heizkammer 1 und dem Kamin 4 ab.
Gleichzeitig wird hiebei über die Seilzüge 29 der obere Ventilkörper 7 der Ventilumsteuerungs- vorrichtung 5 in die Lage nach Fig. 2 hochgezogen, so dass die Ventilumsteuerungsvorrichtung 5 nicht mehr die Verbindung zwischen der Gaszuleitung 3 und der Heizkammer 1 abschliesst. Da aber während des ersten Teils der Drehung der Seiltrommel 25 in Richtung des Pfeiles 49 die Lage der Wechsel-
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so erhält die Heizkammer 1 noch keine Frischgaszufuhr.
Während der Bewegung der Seiltrommel 25 aus der Lage nach Fig. 1 in die Lage nach Fig. 2 hat sich die Stellung der Ventilumsteuerungsvorrichtung 6 nicht geändert, sondern es ist nur ein Teil des Durchhang des Seiles 27 auf die Seiltrommel 25 aufgewickelt worden. Demnach erhält auch noch bei einer Stellung der Teile nach Fig. 2 die Heizkammer 2 Frischgaszufuhr und wird beheizt.
Bei der Weiterdrehung der Seiltrommel 25 in Richtung des Pfeiles 49 aus der Lage nach Fig. 2 in die Lage nach Fig. 3 tritt der Zapfen 40 in das Maul 46 des Armes 45 ein, und hiedurch erfolgt während der kurzen Drehung der Seiltrommel 25 aus der Lage nach Fig. 2 in die Lage nach Fig. 3 die Umlegung der Wechselklappe 41 aus der Stellung nach Fig. 1 bzw. Fig. 2 in die Lage nach Fig. 3, welche Umlegung demnach schlagartig erfolgt. Die Länge der Arme 35 und 45 ist, wie bereits oben erwähnt, um stets ein gutes Ineinandergreifen zu erzielen, einstellbar.
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nunmehr die Gaszufuhr in die Heizkammer 1 beginnt, während in diesem Augenblicke die Heizkammer 2 zwar durch die Wechselklappe 41 von der Frischgaszufuhr abgeschnitten aber auch noch nicht mit dem Abgaskamin 4 verbunden ist.
Im Augenblick der Erreichung der in Fig. 3 gezeichneten Lage durch die Seiltrommel 25 ist das Seil 27 gespannt worden, während das Seil 24 bereits etwas Durchhang hat.
Bei der'Weiterdrehung der Seiltrommel aus der Lage nach Fig. 3 in die zweite Endlage entsprechend Fig. 4 tritt der Arm 35 auf der Seiltrommelachse aus dem Verstellarm 45 auf der Wechselklappendrehachse wieder heraus, so dass bei der Drehung der Seiltrommel aus der Lage nach Fig. 3 in die L1ge nach Fig. 4 die Lage der Wechselklappe unverändert bleibt. Dagegen erfolgt während dieser Enddrehung der Seiltrommel 25 aus der Lage nach Fig. 3 in die Lage nach Fig. 4 die Umstellung der Ventilumsteuerungsvorriehtung 6, indem der untere Ventilkörper 8'durch das Seil 27 angehoben wird und hiebei gleichzeitig der obere Ventilkörper 7'gesenkt wird.
Durch den Ventilkörper 7'ist in dieser Stellung dann die Heizkammer 2 von der Gaszuleitung abgeschlossen, während die Heizkammer 2 mit dem Abschlusskamin 4 verbunden ist, wie dies die eingezeichneten Strömungspfeile zeigen.
Nach einer naturgemäss verhältnismässig rasch erfolgenden Drehung der Seiltrommel 25 um 180 in Richtung des Pfeiles 49 ist also die Umsteuerung beendet und der Regenerativofen in dem neuen Betriebszustande.
Soll nach einer gewissen Schmelzzeit der Ofen wieder un gesteuert werden, also die Stellung der Teile entsprechend Fig. 1 wieder erreicht werden, so ist es hiezu nur notwendig, die Seiltrommel 25 in Richtung des Pfeiles 50 aus der Lage nach Fig. 4 in die Lage nach Fig. 1 zurückzuziehen, wobei dann die Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge verlaufen, nämlich derart. dass nunmehr zunächst die Ventil-
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umgestellt wird, und schliesslich die Ventilumsteuerungsvorrichtung 5 umgestellt wird, so dass dann der Betriebszustand entsprechend Fig. 1 wieder erreicht ist.
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