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Schwingmaschine, insbesondere zum Fördern von heissem Schüttgut
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingmaschine, insbesondere zum Fördern von heissem Schüttgut, z. B. Koks, welcher den Koksofen verlässt, oder heissem Zementklinker sowie gesintertem Erz, das unmittelbar nach dem Sinterprozess gefördert werden soll.
Es sind bereits Schwingmaschinen zum Fördern von Schüttgut bekannt, welche aus einer schwingenden Förderrinne und einer Gegenmasse bestehen. Förderrinne und Gegenmasse sind durch einen Schubkurbeltrieb sowie durch Lenker miteinander verbunden. Die Förderrinne weist einen Rinnenboden und zwei Seitenwangen auf, die durch Querträger miteinander verbunden sind. Der Rinnenboden liegt auf den Querträgern auf und ist mit seinen Rändern an den Seitenwangen be- festigt. Mit dieser Schwingmaschine kann man nur Schüttgut mit verhältnismässig niedriger Temperatur von höchstens 500 bis 800 C fördern.
Beschickt man eine derartige Schwingmaschine dagegen mit heissem Schüttgut, so dehnt sich der Boden des eigentlichen Förderorgans infolge der hohen Temperatur verhältnismässig stark aus, während sich die Seitenwangen weniger ausdehnen, da diese sich weniger stark erwärmen. Somit treten zwischen dem Boden und den Seitenwangen des Förderorganes erhebliche Spannungen auf, welche zu starken Wölbungen des Bodens führen. Hiedurch wird die Förderwirkung
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starksehr leicht Risse an den Seitenwangen auf, die zu einer Zerstörung der Maschine führen können.
Es sind ferner Schwingmaschinen bekannt, bei denen die Förderrinne mit der Gegenmasse durch Schubgummifedern oder durch Lenkerfeder in Verbindung mit Gummipuffern verbunden ist. Diese Schwingmaschine eignet sich schon deshalb nicht zur Förderung von heissem Schüttgut, weil die Gummifedern durch die Wärmeeinwirkung zerstört würden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwingmaschine zu gestalten, mit deren Hilfe die Förderung von sehr heissem Schritt- gut möglich ist. Dies wird bei einer Schwing- maschine, welche aus einer schwingenden För- derrinne und einer Gegenmasse besteht, wo- bei die Förderrinne aus einem Rinnenboden und zwei Seitenwangen zusammengesetzt ist.
die durch Querträger miteinander verbunden sind, wobei ferner der Rinnenboden auf Quer- trägern aufliegt und mit seinen Rändern an den Seitenwangen befestigt ist, dadurch erreicht, dass der Rinnenboden an seinen Rän- dern mittels Schrauben zwischen Seitenblechen und Stützrahmen, welche an der entsprechenden Innenfläche der Seitenwangen anliegen, derart eingeklemmt ist, dass die Ränder des Rinnenboden zwischen den Seitenblechen und dem Stützrahmen unter überwindung der von der Klemmkraft hervorgerufenen Reibungskraft sich verschieben und den Wärme- dehnungen folgen können.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass bei einer Verbindung von Förderrinne und Gegenmasse durch benachbart angeordnete Schubgummifedern, an denen die Befestigungsmittel für die Förderrinne angreifen, diese Befestigungsmittel, z. B. an der Förderrinne angebrachte Knaggen, zwischen Platten angeordnet sind, welche aus einem druckfesten, hitzebeständigen Werkstoff mit geringer Wärmeleitzahl bestehen und welche an den Schubgummifedern anliegen. Diese Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass die Schubgummifedern durch die Platten vor der Wärmeeinwirkung geschützt sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Schwingmaschine zum Fördern von heissem Schüttgut, Fig. 2 einen Querschnitt dazu gemäss Schnittlinie lI-lI, Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2 gemäss Linie Ill, Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Einrichtung gemäss Fig.
3, Fig. 5 eine Schubgummifeder zur Verbindung der Förderrinne mit der Gegenmasse in vergrössertem Massstab, Fig. 6 eine andere
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Ausbildungsform der Einrichtung nach Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt dazu gemäss Linie VII-VII unÅa Fig. 8 eine Einzelheit im
Schnitt gemäss der Linie VIII-VIII.
Die Sohwingmaschine -besteht im wesent- lichen aus der als Förderrinne 1 ausgebilde- ten Masse und der Gegenmasse 2. Die För- derrinne 1 besitzt einen muldenförmig ge- stalteten Boden 3, welcher an den Längs- seiten aufwärts gekantet ist, und, wie die
Fig. 3 im vergrössertem Massstab zeigt und wie später beschrieben ist, in den Seiten- wangen der Förderrinne eingespannt ist. Ge- tragen wird der Boden von Querträgern 4, welche die beiden Seitenwangen 5 und 6 mit- einander verbinden. An den Seitenwangen sind Knaggen 7 befestigt. Diese Knaggen stellen zusammen mit später beschriebenen Schub- gummifedern und Konsolen 13 die Verbindung der Förderrinne mit der Gegenmasse her.
Die Konsolen 13, welche zweckmässigerweise je aus einem Winkeleisen mit mehreren Verstärkungsrippen 8 bestehen, sind seitlich mit den Flanschen 16 und 17 der Gegenmasse 2 fest verbunden, beispielsweise durch Nieten oder Schweissen. Die Gegenmasse 2 ist, wie Fig. 8 in vergrössertem Massstab zeigt, mit Hilfe von Gummifedern 35 auf dem Erdboden abgestützt. An der Unterseite der Gegenmasse ist der Antrieb zur Erzeugung der Schwingbewegung angeordnet.
In den Fig. 2 und 3 ist eine sehr zweckmässige Ausgestaltung der Förderrinne dargestellt. Der Boden 3 der Rinne ist, wie oben beschrieben, leicht gewölbt ausgebildet und seine Längsseiten sind nach oben hin abgekantet. Mit diesem gekanteten Teil 61 ist der Boden zwischen einem Schleissblech 43 und einem Stützrahmen 46 eingeklemmt. Zu diesem Zweck sind Schrauben 44 so eingesetzt, dass sie von aussen leioht zugänglich sind und zum Auswechseln einzelner Rinnenteile gelöst werden können. Das Sohleissblech ist an dem oberen Ende etwas abgebogen, so dass es auf dem Stützrahmen 46 aufliegt. Der Stützrahmen 46 liegt mit seinem abgebogenen Teil 62 auf der Seitenwange der Förderrinne. welche aus einer Platte 63 und einem Ver- steifungsra, hmen 45 besteht.
Die beiden Seitenwangen sind, wie gesagt, mit Hilfe von Querträgern 4 aus profiliertem Eisen, z. B. aus U-Eisen, miteinander verbunden. Zur Verstärkung sind winkelförmige Bleche 64 zwischen jedem Querträger und den Seitenwangen angeschweisst.
Zweckmässigerweise ist der Rinnenboden 3 vor der Montage etwas stärker gewölbt als in Fig. 2 bezeichnet. Auf diese Weise wird erreicht, dass einmal die umgekanteten Ränder des Bodens gut zwischen dem Seitenblech 43 und dem Stützrahmen 46 gehalten werden, 11. zw. auch bei grösserer Belastung des Bo- dens ; zum ändern, liegt hiedurch der Boden . mit seinem mittleren Teil fest auf dem Quer
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angeordnet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sine die Knaggen 7 mit Abstand voneinander ausser an den Wangen der Förderrinne befestigt. Dit Querträger 4 sind nun jeweils an der ent-
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übertragung von dem Rinnenkörper auf dit
Schubgummifedern erfolgen kann.
In Fig. 5 ist die Anordnung der Schub- gummifedern, welche zur Verbindung der
Förderrinne mit der Gegenmasse dienen, dar- gestellt. Im einzelnen ist die Vorridhtung wie folgt aufgebaut. Die Knagge 7 ist zwi- schen den beiden Schubgummifedern 9 une
10 eingebettet. Die Schubgummifedern 9 unc
10 weisen zweckmässigerweise einen recht- eckigen Querschnitt auf. Man kann aber auch unter Umständen Gummifedern mit kreis- förmigem Querschnitt dazu verwenden. An den Aussenflächen sind die Schubgummi- federn einerseits von der Fläche 12 der Kon- sole 13 und anderseits von dem mittleren
Teil des Bügels 11 begrenzt. Die Schubgummi- federn werden bei der Montage lose zwi- schen die genannten Begrenzungsflächen ein- gelegt und dann einer Vorspannung unter- worfen.
Zweckmässigerweise ist zu diesem
Zwecke der Bügel 11 so gestaltet, dass die lichte Höhe geringer ist als die ungespannte
Höhe der beiden'Schubgummifedern und der
Knagge 7 zusammengenommen. Durch An- schrauben des Bügels an die Konsole 13 mit
Hilfe von nichtgezeichneten Schrauben, wel- che durch die Schenkelenden 14 und i5 hin- durchgeführt : werden, werden somit die Schubgummifedern zusammengepresst. Die
Zusammenpressung ist so hoch gewählt, dass bei jeder möglichen Amplitude die Schub- gummifedern zwischen den Begrenzungsflächen festsitzen. Die an den Grenzflächen entstehende Reibungskraft ist also stets so gross, dass ein seitliches Wegrutschen der
Schubgummifedern nicht eintreten kann.
Durch Einlegen von Abstandsblechen zwischen die Schenkel 14 und 15 und die Fläche 12 ist es möglich, die Grösse der Vorspannung im gewünschten Masse zu ändern.
Bei einer Förderung von Schüttgut, welches eine Temperatur von etwa 2500 bis 300 C aufweist, ist bei dieser Schubgummifederanordnung für eine genügende Wärme ab- strahlung und Wärmeableitung gesorgt, so dass die Schubgummifedern nicht gefährdet sind. Auch der eigentliche Rinnenkörper hält auf Grund seiner vorteilhaften konstruktiven Gestaltung diese Temperatur ohne Schwierigkeiten aus, so. dass eine gute Betriebssicherheit des Schwingförderers gegeben ist.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Aus- gestaltung der Schubgummifedern, bei wel- cher zwischen den eigentlichen Gummi- körpern 9 und 10 einerseits und der Knagge 7 anderseits je zwei Platten eingelegt sind. Da- bei bestehen zweckmässigerweise die beiden
Platten 59 und 60 aus einem Material, wel- ches hitzebeständig ist und vor allem eine geringe Wärmeleitzahl besitzt. Ausserdem sind die Platten so beschaffen, dass sie die Schwin- gungsbelastung aufnehmen. Zu diesem Zweck eignen sich z. B. mehrere Kunststoffe. Mit besonderem Vorteil kann man z. B. den in der Technik unter dem Warenzeichen Silo- pren"bekannten Kunststoff verwenden. Dieser hat neben den oben angeführten Eigenschaften noch den Vorteil, dass er noch eine gute
Elastizität aufweist. Die Platten 57 und 58 bestehen zweckmässigerweise aus Metall, z.
B. aus Aluminium. Diese Metallplatten be- wirken eine gute Ableitung der noch bis hierhin gelangenden Wärme nach aussen.
Die Platten 57 und 58 können auch mit
Vorteil, wie Fig. 7 zeigt, an ihren Aussenrändern umgebogen sein, so dass die Teile 65 bzw. 66 die Schubgummifedern schützen, u. zw. einmal vor der Wärmestrahlung, die von den Seitenwangen der Förderrinne ausgeht, und zum andern gegen mechanische Beschädigungen. Auch die den Teilen 65 und 66 gegenüberliegenden Ränder der Platten 57 und 58 können in gleicher Weise umgebogen sein, so dass sie einen Schutz nach aussen bieten.
Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Schwingmaschine ist folgende : am linken Ende der Förderrinne t wird gemäss Fig. 1 das zu fördernde Gut etwa in Richtung des Pfeiles 39 aufgegeben. Durch Wirkung der Schwingbewegung der Förderrinne 1 bewegt sich das Gut von links nach rechts und verlässt die Rinne an den rechten Enden in Richtung des Pfeiles 40.
Bei Beschütten der Förderrinne mit heissem Gut, welches eine Temperatur von beispielsweise 2500 bis 300 C, oder, vor allem bei Verwendung der Einrichtung nach den Fig.
6 und 7, eine Temperatur von etwa 6000 C aufweisen kann, dehnt sich der Boden 3 der Rinne stärker aus als die Seitenwangen 5 und 6 der Förderrinne. Der Rinnenboden ist nun so zwischen den Seitenblechen 43 und dem Stützrahmen 46 eingeklemmt, dass zwar das Gewicht des Schüttgutes sowie die auf den Boden einwirkenden Schwingkräfte ohne weiteres aufgenommen werden können ; die entstehenden Reibungskräfte an den Klemmstellen sind aber geringer als die sehr grossen Kräfte, welche bei der Wärmedehnung in Längsrichtung des Rinnenboden auftreten.
Auf diese Weise kann sich nun der Rinnenboden zwischen den genannten Platten ent- sprechend seiner Wärmedehnung hin-und her verschieben. Gleichzeitig sind die Berührung flächen so klein, dass ein nur verhältnismässig geringer Wärmeübergang durch Wärme. leitung auf die Seitenwangen der Förderrinne übergeht. Eine Wärmeleitung von dem Rinnen- boden 3 sowie den Seitenblechen 43, welche mit dem heissen Schüttgut unmittelbar in Be- rührung stehen, ist nämlich nur durch die
Berührungsflächen an dem Stützrahmen 46 sowie an den Auflagestellen des Bodens in der
Mitte auf den Querträgern 4 möglich.
Gemäss einer besonderen Ausgestaltung sind die Stützrahmen 46 in mehrere verhältnis- mässig kurze Abschnitte aufgeteilt und mit
Abstand voneinander an den Seitenwangen der Förderrinne angeordnet. Auf diese Weise entstehen in den Lücken zwischen den ein- zelnen Stützrahmen Spalte, welche von den
Schleissplatten und den Seitenwangen begrenzt werden und nach unten und oben mit der
Aussenluft frei in Verbindung stehen. Infolge der Schwingbewegung der Förderrinne ge- genüber der Gegenmasse wird die Luft, wel- che sich zwischen dem Rinnenboden und der
Gegenmasse befindet, weggedrückt, solange sich die beiden Schwingmassen aufeinander zu bewegen, dagegen Luft von aussen angesaugt, wenn die Schwingrichtungen der beiden Or- gane voneinander wegweisen.
Auf diese Weise wird bewirkt, dass ein erheblicher Teil der hin-und herbewegten Luft durch die Spalte zwischen den Seitenblechen bzw. den Seiten- wangen nach oben hin ab-bzw. zurückströmt.
Auch an dem Boden der Förderrinne tritt eine gewisse Luftströmung ein. Durch die Luftströmung wird eine ganz beträchtliche Abführung der Wärme und damit eine gute Kühlwirkung erzielt.
In Fig. 4 ist noch eine Einrichtung dargestellt, bei welcher die Förderrinne durch eine Haube 50 abgedeckt ist. Die Haube 50 ist beispielsweise so gestaltet, wie in Fig. 2 strichpunktiert eingetragen ist. Bei dieser Gestaltung ist dann das heisse Schüttgut in dem eigentlichen Förderraum eingeschlossen, so dass kein Qualm oder Staub nach aussen austreten kann. Gleichzeitig wird auch die War- meabstrahlung nach oben hin verkleinert, was in bestimmten Fällen von Bedeutung ist. Im übrigen gilt auch bei dieser Ausgestaltung das zu Fig. 3 Gesagte.
Um auch Wärmedehnungen der Schleiss- bleche 43 bzw. 47 gegenüber den Seitenwangen auszugleichen, kann man vorteilhafterweise die Schleissbleche in mehrere Teile aufteilen. Diese sind dann zweckmässigerweise in Förderrichtung gesehen dachziegel artig übereinandergelegt, so dass das Fördergut ohne Stauung von einer Platte zur andern übergeführt wird. Auf diese Weise ist eine Verschiebung der einzelnen Platten
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auf Grund-von Wärmedehnungen ohne weiteres möglich, ohne dass Undichtigkeiten an den übergangsstellen auftreten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schwingmaschine, insbesondere zum Fördern von heissem Schüttgut, bestehend aus einer schwingenden Förderrinne und einer Ge- genmasse, wobei die Förderrinne aus einem Rinnenboden und zwei Seitenwangen besteht, die durch Querträger miteinander verbunden sind, wobei ferner der Rinnenboden auf den Querträgern aufliegt und mit seinen Rändern an den Seitenwangen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rinnenboden (3) an seinen Rändern (61) mittels Schrauben (44) zwischen Seitenblechen (43) und Stützrahmen (46), welche an der entsprechenden Innenfläche der Seitenwangen (45, 63) anliegen, derart eingeklemmt ist,
dass die Ränder des Rinnenboden zwischen den Seitenblechen und dem Stützrahmen unter überwindung der von der Klemmkraft hervorgerufenen Reibungskraft sich verschieben und den Wärmedehnungen folgen können.