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I. Anwendungsgebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Abdeckvorrichtung für Schmelzöfen, insbesondere Induktions-Schmelzöfen
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II. Technischer Hintergrund
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In
derartigen Schmelzöfen
werden insbesondere Metalle und Metalllegierungen geschmolzen, häufig auch
unter Verwendung von Metallschrott und Metallproduktionsabfällen als
Rohmaterial.
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Der
Schmelzofen besteht dabei aus einem Schmelztiegel, der mit einer
nach oben gerichteten Öffnung
in einem so genannten Ofenstuhl, meist einem Rahmen aus Stahlprofilen,
angeordnet ist.
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Im
Normalzustand, also wenn der Schmelzvorgang im Gange ist, liegt
die Ofenplattform, also der Ringbereich um die Schmelztiegelöffnung herum, horizontal.
Zum Entleeren des Schmelztiegels wird der Schmelztiegel relativ
zum Ofenstuhl um eine horizontale Ofenschwenkachse herum verschwenkt,
so dass das flüssige
Metall aus dem Inneren des Schmelztiegels heraus über eine
Ausgussschnauze in eine Gießpfanne
entleert werden kann, die mit Hilfe eines Hallenkranes oder eines
Hubstaplers herangefahren wird und anschließend das flüssige Metall zu den Gießformen
bringt.
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Beim
Betrieb eines solchen Schmelzofens entweichen – abhängig von den Bestandteilen
der Schmelze – ungesunde,
zum Teil giftige, Gase in großer
Menge und mit einer Austrittstemperatur die der Temperatur der Schmelze
entspricht, also bis zu 1.700°C,
wodurch das Arbeiten in der Nähe
des Schmelzofens unzumutbar oder gar unmöglich wäre, wenn diese Gase vollständig in
die Umgebung, also die Luft der umgebenden Halle, strömen würden.
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Zusätzlich muss
die Schmelztiegelöffnung mittels
eines Deckels verschlossen werden, um den bei ständig offener Schmelztiegelöffnung sehr
hohen Energieverlust zu reduzieren.
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Daher
sind seit langer Zeit Abdeckvorrichtung für die Öffnung der Schmelztiegel üblich, die
einer Kombination aus Absaughabe für die aus dem Tiegel strömenden Gase
und einem Tiegeldeckel zum Verschließen der Schmelztiegelöffnung darstellen.
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Der
Tiegeldeckel, der meist mit dem gleichen hitzebeständigen Material
ausgemauert ist wie der Schmelztiegel selbst und im Betrieb des
Schmelzofens auch dieselbe hohe Temperatur annimmt, ist in einer
in der Aufsicht betrachtet etwas größeren Absaughaube aufgenommen,
und im radialen Abstand zwischen dem meist runden Tiegeldeckel und
der meist rechteckigen Absaughaube sind die Absaugschlitze angeordnet,
die mit einem Absaugkanal zum Abführen der Gase und Zuführung zu
einem Filtersystem in Verbindung stehen.
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Bei
einem durch den Tiegeldeckel verschlossenen Schmelztiegel treten
somit naturgemäß nur wenige
Gase aus dem Schmelztiegel aus, die abgesaugt werden müssen.
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Schwieriger
ist es jedoch, auch bei den übrigen
Betriebszuständen
des Schmelzofens ebenfalls noch eine ausreichende Absaugung der
Gase zu erreichen, also vor allem dann, wenn die Schmelztiegelöffnung für notwendige
Arbeiten geöffnet
sein muss, also beim Chargieren bei der Zugabe von Legierungsmaterialien
oder weiterem Rohmaterial, bei dem Abziehen von Schlacke von der
Oberfläche
der Schmelze, beim Entleeren des Schmelztiegels in eine Gießpfanne
bei Sphäroguss-Herstellung
oder beim Entfernen und Erneuern der Ausmauerung des Schmelztiegels.
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Je
nach Arbeitssituation befindet sich dabei der Schmelztiegel in unterschiedlichen
Schwenklagen und damit auch die Ofenplattform entweder in der horizontalen
oder in einer geneigten Stellung, während die Absaughaube in einer
bestimmten Schwenkstellung geöffnet
gehalten werden muss, wobei unterschiedliche Randbedingungen eingehalten
werden müssen:
Beispielsweise
darf die Haube dabei nicht den unterschiedlichen, verwendeten Transportmedien
im Weg stehen, die für
die Zufuhr von Legierungsmaterialien verwendet werden, beispielsweise
an einem Hallenkran hängende
Chargierkübel,
horizontal auf Niveau der Ofenplattform heranfahrbaren Chargierwägen, mittels
eines Elektromagneten vertikal von oben, an einem Hallenkran, hängenden
Elektromagneten, an dem Metallschrott hängt oder ähnliches.
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Insbesondere
muss die Abdeckhaube so flach ausgebildet sein, dass sie trotz einer
an einem Kranseil hängenden
Gießpfanne
beim Kippen des Schmelztiegels zum Zwecke des Entleerens, bei der die
Haube im geschlossenen Zustand auf der Schmelztiegelöffnung verbleibt
und mit dieser mitgeschwenkt wird, mit dem Seil der Gießpfanne
erst in Berührung
gerät bei
einem Schwenkwinkel des Schmelztiegels von mehr als 90°, insbesondere
von mindestens 95°,
um eine vollständige
Entleerung des Schmelztiegels trotz seitlicher Auswaschungen in
der Ausmauerung des Tiegels zu ermöglichen.
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Aus
diesem Grund ist es bereits bekannt, dass derartige Absaughauben
um zwei zueinander parallele, in der Aufsicht betrachtet aufeinander
gegenüberliegenden
Seiten der Schmelztiegelöffnung liegende,
Schwenkachsen aufgeschwenkt werden können, um die Zugänglichkeit
zum Schmelztiegel wahlweise von zwei verschiedenen Seiten her zu
gewährleisten.
Die Schwenkachsen der Haube liegen dabei meist parallel zur Ofenschwenkachse,
und eine der Haubenschwenkachsen kann mit dieser Ofenschwenkachse
auch identisch sein.
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Bei
der klassischen Bauform einer Abdeckvorrichtung waren bei jeder
Schwenkachse in Achsrichtung beabstandet mindestens zwei Lagerstellen vorhanden,
durch welche die Schwenkachse realisiert war, meist in einem axialen
Abstand etwa entsprechend der Haubengröße.
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Durch
diese Mehrfachlagerung entlang der Schwenkachse ließ sich auf
einfache Art und Weise eine mechanisch sehr stabile Lagerung der
meist mindestens eine halbe Tonne schweren Absaughaube erreichen,
allerdings war bei zwei Schwenkachsen ein Zwischenrahmen notwendig.
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Allerdings
wirkte die hohe Temperatur im Inneren des Schmelztiegels bei Öffnen des
Deckels auf die mechanischen Komponenten wie Lager, Hebelarme etc.
der Schwenkvorrichtung ein, und zwar entsprechend deren Abstand
von der Schmelztiegelöffnung
unterschiedlich ein, so dass diese Metallteile einer ständigen Wärmedehnung
und Wärmeschrumpfung,
und je nach Stelle in unterschiedlichem Maße, unterworfen wurden, was
nach kurzer Zeit zu einem starken Verzug dieser Bestandteile führte und
in der Folge zu einem mangelhaften Schließen und Aufliegen der Haube
auf der Schmelztiegelöffnung.
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Insbesondere
wenn, wie früher üblich, im
geschlossenen Zustand eine Verriegelung der Absaughaube gegenüber dem
Schmelztiegel bzw. Schmelzofen erfolgte, konnte es auch zu einem
mechanischen Verklemmen dieser Verriegelungsvorrichtung durch Wärmeverzug
kommen, so dass sieh die Absaughaube nicht oder nur unter Anwendung
roher Gewalt öffnen
ließ.
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Aus
diesem Grund ist es bereits bekannt, wie beispielsweise in der
DE 199 12 595 beschrieben,
die Verschwenkbarkeit der Absaughaube mittels einer nur einseitigen
Lagerung, also einer Lagerstelle pro Schwenkachse, zu lösen, um
einerseits Verspannungen der beiden Lagerstellen derselben Schwenkachse
relativ zueinander zu vermeiden und andererseits die Zugänglichkeit
zum geöffneten
Schmelztiegel weiter zu verbessern.
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Zusätzlich ist
dort auch bereits vorgesehen, die Absaugkanäle von der Absaughaube aus
durch die einzelnen Lagerstellen und den die Lagerstellen in radialer
Richtung verbindenden Schwenkhebel hindurch auszubilden, in dem
die Lager als große Drehkränze ausgebildet
waren, deren freier Innendurchmesser als Strömungsquerschnitt benutzt wurde.
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Bei
dieser Bauform waren für
die Öffnungsfähigkeit
der Absaughaube um zwei getrennte Schwenkachsen herum zwei solcher
als Drehkränze ausgeführten Lagerungen
notwendig, die gleichzeitig als Absaugkanäle dienten, die wegen der nur
einseitigen Lagerung der Absaughaube sehr stabil ausgeführt sein
mussten, was den baulichen Aufwand naturgemäß in die Höhe trieb.
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Je
kleiner der zu verschließende
Schmelztiegel und damit die Abdeckvorrichtung war, umso höher war
der technische und damit auch finanzielle Anteil an den Gesamtkosten
der Abdeckvorrichtung, der allein für diese beiden Drehkränze und
den hindurchgeführten
Absaugkanälen
notwendig war, wodurch kleine und gleichzeitig preisgünstige Vorrichtungen nicht
realisierbar waren.
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III. Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Es
ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung,
eine Abdeckvorrichtung zu schaffen, die mit möglichst wenigen Einschränkungen
hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten
des Schmelzofens technisch einfacher und damit kostengünstiger,
insbesondere bei kleineren Abdeckhauben, gelöst werden kann, sowie ein Verfahren
zum Öffnen
der Abdeckvorrichtung in beide Richtungen.
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b) Lösung der Aufgabe
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 22 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht in der Überlegung,
dass die Zugänglichkeit
zum Schmelztiegel von zwei verschiedenen Seiten her und dementsprechend
das Öffnen
der Abdeckhaube auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten durchaus
benötigt
wird, jedoch im Praxiseinsatz unterschiedlich oft vorkommt.
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Der
weitaus häufigere
Fall ist die Öffnung und
Zugänglichkeit
auf der von der Ausgussschnauze abgewandten Vorderseite des Schmelztiegels, beispielsweise
für die
Beschickung mit Rohmaterial, und dementsprechend ein Verschwenken
der Schwenkhaube um die Schwenkachse, die auf der Seite der Ausgussschnauze,
also der Rückseite
liegt.
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Ein Öffnen in
die Gegenrichtung, so dass von der Seite der Ausgussschnauze her
eine Zugänglichkeit
möglich
wird, und das Verschwenken um die Vorderseite ist weitaus seltener,
und wird beispielsweise für
das Auspressen der Ausmauerung des Schmelztiegels benötigt.
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Um
die Konstruktion der Abdeckvorrichtung zu vereinfachen und zu verbilligen,
wird eine Schwenkachse einschließlich der dafür bisher
benutzten Lagerung, insbesondere in Form eines Drehkranzes, weggelassen.
Auch die Lagerung auf der verbleibenden Schwenkachse kann anders,
also nicht in der aufwendigen Bauform eines Drehkranzes, gelöst werden,
um die Konstruktion zusätzlich
zu verbilligen.
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Um
dennoch die Zugänglichkeit
zum geöffneten
Schmelztiegel von der Seite der Ausgussschnauze her zu ermöglichen,
wird stattdessen eine einfache und schnelle Demontierbarkeit der
gesamten Abdeckhaube durch Lösen
einer Kupplung – die zusätzlich um
so einfacher durchzuführen
ist, je kleiner und damit leichter die Abdeckhaube – vorgesehen,
und genau für
solche kleinen Abdeckhauben ist diese Lösung primär gedacht. Auch auf einen Zwischenrahmen
und/oder eine Verriegelung kann verzichtet werden.
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Dabei
wird ein höherer
Zeitaufwand, um die Zugänglichkeit
von der Seite der Ausgussschnauze her zu ermöglichen, nämlich durch Demontage und anschließende Montage
der Absaughaube, in Kauf genommen, um insgesamt die einfachere,
billigere und leichtere Konstruktion unter Einsparung mindestens
eines, insbesondere aller bisherigen Drehkränze bzw. Lagerungen zu ermöglichen.
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Damit
verfügt
die erfindungsgemäße Abdeckhaube über nur
eine Schwenkachse relativ zur Ofenplattform.
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Wenn
diese Haubenschwenkachse nicht identisch mit der Ofenschwenkachse
ist, ist eine Verbindungsmuffe als Versatzstück weiterhin notwendig, die
an ihrem anderen Ende ebenfalls verschwenkbar mit dem Schmelztiegel
um die Ofenschwenkachse relativ zum Ofenstuhl ist.
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Ein
weiterer Drehkranz für
die zweite Schwenkachse der Schwenkhaube auf der Gegenseite wird
jedoch eingespart. Dabei wird als Kupplung zwischen der Abdeckhaube
und dem Rest der Abdeckvorrichtung vorzugsweise der, die beiden
Komponenten verbindende, Schwenkantrieb verwendet, insbesondere
bei einer Lösung,
bei der dieser Schwenkantrieb funktionsvereinigt ist mit der Lagerung
der Absaughaube am Rest der Abdeckvorrichtung, und diese Lagerung
nicht als aufwendiger Drehkranz zum Hindurchführen der abgesaugten Gase durch
den freien Innenraum des Drehkranzes benutzt wird.
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Zwar
werden, wie bisher, der von der eigentlichen Absaughaube zum Haubenschwenkpunkt
führende
Haubenarm und der von dort weiterführende, entweder stationäre Absaugkanal
oder ein weiteres Stück
des beweglichen Absaugkanals in Form der Verbindungsmuffe, die als
Versatzstück
zwischen den beiden Schwenkachsen von Haube und Ofen dient, hohl
ausgeführt
und als Absaugkanal benutzt, jedoch dienen diese nicht gleichzeitig
der Lagerung der Absaughaube.
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Die
Lagerung erfolgt vielmehr z. B. an der Antriebsvorrichtung, und
diese ist insbesondere auf der vom Absaugkanal gegenüberliegenden
Seite des Haubenarmes geschützt
in einem Betätigungsturm angeordnet,
der auf der Ofenplattform aufgesetzt und befestigt ist und von dort
nach oben ragt.
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In
seinem oberen Bereich ist ein Haubenarm schwenkbar gelagert, und
diese einzige Lagerstelle, die natürlich aus mehr als einem Lagerungselement zusammengesetzt
sein kann, ist die Haubenschwenkachse, indem die Absaughaube an
diesem Haubenarm lösbar
befestigt ist und radial von der Haubenschwenkachse absteht.
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An
dem Haubenarm greift exzentrisch auch der Haubenzylinder an, durch
dessen Betätigung
der Haubenarm verschwenkt und damit die Haube hochgeschwenkt wird.
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Um
eine schnelle und einfache Demontage, vor allem aber auch Montage
der Absaughaube am Haubenarm zu realisieren, wird die Absaughaube
mit einer Tasche auf das freie Ende des Haubenarmes lediglich aufgesteckt
und ist dann darauf formschlüssig
bis auf eine Richtung gesichert. Diese letzte Richtung wird durch
eine zusätzliche
Sicherungsschraube gesichert. Das passgenaue und zeitaufwendige Einschrauben
mehrerer Schrauben einer üblichen Schraubverbindung
wird dadurch vermieden.
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Die
Sicherungsschraube dient vor allem der Verhinderung des Herabrutschens
der Tasche und damit der Absaughaube, insbesondere wenn die Haube
im geschlossenen Zustand zusammen mit dem Schmelztiegel um mehr
als 90° hochgeschwenkt
wird, zum Zweck der vollständigen
Entleerung des Schmelztiegels.
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Bei
geschlossener Haube und Schmelztiegel in der Normallage, also mit
horizontal oben liegender Schmelztiegelöffnung, fällt die Haubendecke der Abdeckhaube
vorzugsweise von der Seite der Ausgussschnauze her zur Gegenseite
hin ab, wodurch die in der Absaughaube gefangenen Gase automatisch
innerhalb der Absaughaube in Richtung Rückseite und dem dort im Haubenarm
angeordneten Übergang zum
weiteren Absaugkanal strömen.
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Zum
Abnehmen und Heranfahren, also Montieren der Absaughaube sind an
deren Oberseite Befestigungsvorrichtungen, z.B. Aufhängeösen, zum Befestigen
an einem Hubmittel angeordnet.
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Sofern
Haubenschwenkachse und Ofenschwenkachse nicht übereinstimmen und als Versatzstück eine
Verbindungsmuffe zwischen Haubenarm und stationärem Absaugkanal notwendig ist, wird
das Versatzstück
ebenfalls am Betätigungsturm befestigt.
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Die
Montage einer Abdeckvorrichtung am vorhandenen Schmelzofen erfolgt
da durch, dass die komplett vormontierte Abdeckvorrichtung, also
einschließlich
der Absaughaube, mit der Unterseite, also der Standfläche, des
Betätigungsturmes
auf die Ofenplattform neben der Tiegelöffnung gestellt und so positioniert
wird, dass der Tiegeldeckel die Öffnung
koaxial verschließt.
Dann wird lediglich der Fuß des
Betätigungsturmes
auf der Ofenplattform fixiert, meist rundherum verschweißt, und
die mechanischen Montage ist beendet. Wird der Schmelztiegel relativ
zum Ofenstuhl verschwenkt, so wird der auf der Ofenplattform stehende
Betätigungsturm
mitverschwenkt, und mit diesem auch die Verbindungsmuffe, deren
eine Öffnung,
die Auslassöffnung,
koaxial auf der Ofenschwenkachse angeordnet ist.
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Die
aufeinander zuweisenden, auf der Haubenschwenkachse einerseits und
gegebenenfalls der separaten Ofenschwenkachse andererseits, liegenden
Auslass-/Einlassöffnungen
vom Haubenarm zur Verbindungsmuffe oder zum stationären Absaugkanal
und gegebenenfalls von der Verbindungsmuffe zum stationären Absaugkanal
bleiben axial geringfügig
beabstandet, auch um das Wiegeergebnis des auf einer Wiegezelle
stehenden Ofens nicht zu verfälschen.
Dort wird im Betrieb der Absaughaube geringfügig Fremdluft mit angesaugt,
jedoch bleibt dadurch die Absaughaube sehr einfach montierbar und
demontierbar.
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Um
einerseits die von der mehrere Zentner schweren Abdeckhaube einwirkenden
Kräfte,
sowie ein Positionieren mittels eines Hebezeuges wie etwa eines
Kranes durchführen
zu können,
wird bevorzugt der Haubenarm als in Richtung der Haubenachse betrachtet
U-förmiges,
plattenförmiges
Teil gestaltet, dessen Hauptebene lotrecht zur Schwenkachse liegt. Der
eine freie Schenkel des U, besitzt dabei eine ausreichende Breite,
um die Biegekräfte
durch das Gewicht der aufgesteckten Haube zu tragen.
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In
der Umfassung der Haube, natürlich
außerhalb
des in der Haube angeordneten, insbesondere beweglich hierzu gelagerten,
Tiegeldeckels, ist eine entsprechende Tasche angeordnet, die passgenau
auf das freie Ende des einen Schenkels des Haubenarmes aufgeschoben
wird, bis sie auf dessen freien Ende aufsitzt. Vorzugsweise ist
das obere freie Ende des Haubenarms in einer oder beiden Richtungen
angeschrägt
zum leichteren Einführen
in die Tasche.
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Bei
ausreichend passgenauer Herstellung der Tasche zum Haubenarm ist
dadurch eine formschlüssige
Fixierung gegeneinander in allen Richtungen außer der Gegenrichtung zur Aufsteckrichtung gegeben.
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Um
auch diese Bewegungsrichtung zu sichern, wird anschließend eine
Sicherungsschraube durch den Boden der Tasche, also ggf. durch die Haubendecke
hindurch, in eine Gewindebohrung in der Stirnfläche des freien Endes des Haubenarmes hineinverschraubt.
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Um
ein Verlieren der Sicherungsschraube zu vermeiden, ist diese in
der Tasche unverlierbar angeordnet, beispielsweise mit Hilfe eines
Flansches oder einer Mutter auf der Unterseite der Haubendecke.
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Als
Angriffselement dient dabei vorzugsweise nicht der übliche Sechskantkopf
einer Schraube, sondern eine große Ringöse, die mit jedem geeignetem
stabförmigem
Gegenstand mittels Hineinstecken und Drehen gelöst werden kann.
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Zum
Montieren der Absaughaube wird diese – etwa horizontal an einem
Kran hängend – lediglich mit
dem freien Ende des Haubenarmes über
die Lücke
zwischen Betätigungsturm
und Absaugkanal gefahren und senkt die Absaughaube von dort aus
ab, wobei sich die Tasche in der Haube über dem nach oben ragenden
freien Ende des Haubenarmes der Betätigungsvorrichtung befindet
und über
diesen gestülpt
wird. Nach Festziehen der Sicherungsschraube ist die Haube montiert,
ohne dass es einer weiteren Axialbewegung oder anderer Schritte
bedarf, um die Übergänge zwischen
den einzelnen Teilen des Absaugkanals zueinander zu positionieren.
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Auch
ein Radialversatz dieser Elemente zueinander, durch Wärmeverzug,
kann auf diese Art und Weise verkraftet werden, und selbst ein Axialversatz
in geringem Maße.
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Die
Demontage erfolgt umgekehrt also durch Befestigen der Absaughaube – die sich
dabei vorzugsweise im geschlossenen Zustand befindet und bei einem
in der Normallage befindlichen Schmelztiegel – über Haken an einem Kran, dann
Lösen der
Sicherungsschraube und Abheben der Absaughaube nach oben.
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Die
Funktionsvereinigung von Schwenkantrieb und Lagerung der Absaughaube
bewirkt somit zum einen ein notwendiges Lösen zum Zweck der Demontage
an nur einer Stelle, und nicht getrennt von Lagerung und Antrieb,
und vereinfacht darüber den
konstruktiven Aufwand. Zusätzlich
jedoch bewirkt diese Befestigung der Absaughaube über nur eine
Verbindungsstelle, dass der Rest der Abdeckvorrichtung den Temperaturdehnungen
wesentlich weniger stark ausgesetzt ist als die Haube selbst und,
dass ein Verzug oder ein Verklemmen der Absaughaube sowohl relativ
zum Rest der Abdeckvorrichtung als auch zum Ofen und insbesondere
dem Schmelztiegel hin weitestgehend vermieden wird.
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Natürlich kann
sich z.B. der Haubenarm oder der Rahmen der Absaughaube durch den
Temperatureinfluss verziehen. Der Tiegeldeckel wird dennoch immer
zuverlässig
die Tiegelöffnung
abdecken, aufgrund der beweglichen und auch axial beweglichen Lagerung
des Tiegeldeckels in der Absaughaube und der radialen Überlappung
des Tiegeldeckels über den
Rand der Tiegelöffnung
um ein solches Maß, welches
größer ist
als ein möglicher
eintretender Seitenverzug.
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Darüber hinaus
ist der Betätigungsturm,
in dem ein Teil des Schwenkhebels sowie der Haubenzylinder untergebracht
sind, verkleidet, sodass auf diese Teile beim Betrieb des Ofens
keine Spritzer aus flüssigem
Metall auftreffen und Fehlfunktionen oder Beschädigungen bewirken können.
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Das
freie Ende des Haubenarmes ist durch die darüber gestülpte und oben geschlossene
Tasche der Absaughaube ebenfalls geschützt, und wenn die Absaughaube
demontiert ist, ist der Schmelzofen in der Regel nicht in Betrieb,
außer
bei einer Notentleerung etc.. Damit können auch auf diesem Teil keine
Metalltropfen auftreffen und erstarren.
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Analog
zu einem schwenkenden Haubenarm als Antrieb für die Schwenkbewegung der Absaughaube
wäre auch
ein entlang des Betätigungsturmes linear
verfahrbarer Schwenkarm denkbar, jedoch müsste dann die Absaughaube separat
z.B. im Betätigungsturm
gelagert werden und entweder diese Lagerung oder die Verbindung
von der Lagerung zur Absaughaube als Kupplung verwendet werden.
Auch völlig
andere Antriebe, die ohne einen Hydraulikzylinder auskommen, sind
denkbar.
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Der
Betrieb für
das Öffnen,
um Zugänglichkeit
von der Ausgussschnauze abgewandten Seite her zu erhalten erfolgt
wie bei bekannten Lösungen durch
das Aktivieren der Schwenkvorrichtung für die Absaughaube, die dadurch
um die Haubenschwenkachse aufschwenkt.
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c) Ausführungsbeispiele
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Ausführungsformen
gemäß der Erfindung sind
im Folgenden beispielhaft näher
beschrieben. Es zeigen:
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1: die Absaughaube geschlossen in perspektivischen
Darstellungen;
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2: die Absaughaube geschlossen in drei Raumachsen;
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3 Detaildarstellungen aus 2;
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4 verschiedene Öffnungszustände der Absaughaube;
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5 die
Absaughaube geschlossen bei gekipptem Schmelztiegel; und
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6 die
demontierte Absaughaube.
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Die 1 und 2 zeigen
den Ofen in Normalstellung, also mit nach oben weisender, horizontal
liegender Tiegelöffnung 6 (s. 2) und darauf aufliegender, also geschlossener
Absaughaube 1 in perspektivischen Ansichten (1), als auch in der Frontansicht von der
Ausgussschnauze 15 her (2a), in
der Seitenansicht vom stationären
Absaugkanal her (2b) und in der Aufsicht von
oben (2a).
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Die
Seitenansicht von der der 2b gegenüberliegenden
Seite her ist in 4a dargestellt, und in gleicher
Blickrichtung zeigen die 4b und 4c eine
um 45° bzw.
90° aufgeschwenkte
und damit einen von der Rückseite
her teilweise geöffneten
Schmelztiegel 14, wie es benötigt wird zum Einbringen von
Rohmaterial mittels eines auf der Ofenoberseite 7 herangefahrenen
Chargierwagens 29 mit schrägem vorderen Wagenschacht 30 oder
Einwerfen von Schrott 33 von oben, indem dieser beispielsweise
an einem Elektromagneten 32 hängt, der an einem Kranseil
herangeführt
wird.
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Die
Figuren zeigen den in dem Ofenstuhl 13 als tragendes Gestell
schwenkbar gelagerten Schmelztiegel 14, der relativ zum
Ofenstuhl 13 um die Ofenschwenkachse 10 um etwas
mehr als 90° verschwenkbar
ist, wie 5 zeigt.
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Der
Ofenstuhl 13 sowie der Schmelztiegel 14 mit seiner
um die Tiegelöffnung 6 herum
verlaufenden Ofenplattform 12, welche der Tiegeldeckel 19 verschließen soll,
der in der Absaughaube 1 integriert ist, ragen über das
Niveau der Ofenoberseite 7 auf oder können mit dieser auf einer Ebene
liegen.
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Da
die Absaughaube 1 auf der Ofenplattform 12 aufliegt,
ist die Absaughaube 1 um eine Haubenschwenkachse 20 verschwenkbar,
die in der Regel höher
liegt als die Ofenschwenkachse 10, aber in der Aufsicht
betrachtet auf der gleichen Seite der Tiegelöffnung 6 und meist
außerhalb
der Tiegelöffnung,
wie am besten 2c zeigt.
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Die
Lagerung 20' der
Absaughaube 1 ist im oberen Bereich eines auf der Ofenplattform 12 befestigten
und von diesem aufragenden, also mit dem Schmelztiegel 14 mitschwenkenden,
Betätigungsturm 5 angeordnet.
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Die 1 und 2a zeigen
ferner die Aufhängeösen 36 auf
der Oberseite der Absaughaube 1, die benötigt werden,
um die Absaughaube bei der Demontage aufzuhängen, wie in 6 dargestellt, und
die schräg
von der Ausgussschnauze 15 weg abfallende Haubendecke 17,
die der Führung
der Gase im Inneren der Absaughaube 1 dient.
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In
den 1a und b sowie 2a ist
die Vorderseite der Haubeneinfassung teilweise aufgeschnitten dargestellt,
um den innerhalb der Haube angeordneten und relativ zur Haube vorzugsweise kardanisch
und/oder axial beweglichen Tiegeldeckel 19 sichtbar zu
machen.
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Die
Rauchgasabsaugung in Form eines Absaugkanals erfolgt von der Absaughaube 1 aus
zunächst über den
zu diesem Zweck daran angeschlossenen, hohl ausgebildeten Haubenarm 3,
der von der Haube aus zur Haubenschwenkachse 20 führt, und von
dort in die ebenfalls hohl ausgeführte Verbindungsmuffe 16,
die den Versatz zwischen den Schwenkachsen 20 und 10 überbrückt, in
den (in den 1 nicht dargestellten)
stationären
Absaugkanal 9.
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Der Übergang
zwischen diesen drei Teilen des Absaugkanals erfolgt dadurch, dass
die entsprechenden kreisrunden stirnseitigen Auslassöffnungen, die
sich koaxial zu den Achsen 20 und 10 einander gegenüberliegen,
axial sehr eng genähert
sind, jedoch in der Regel nicht berühren. Die mit abgesaugte Fehlluft
wird dabei in Kauf genommen.
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5 zeigt
den um ca. 95° relativ
zum Ofenstuhl 13 und der Ofenoberseite 7 hochgeschwenkten Schmelztiegel 11,
wie er für
das vollständige
Entleeren über
die Ausgussschnauze 15 in eine darunter hängende Gießpfanne 27 verschwenkt
sein muss. Die Absaughaube 1 ist dabei geschlossen, liegt
also auf der Ofenplattform 12 nach wie vor an, und wurde mit
dem Schmelztiegel 14 mitgeschwenkt, da der Betätigungsturm 5 als
die gesamte Abdeckvorrichtung tragendes Teil auf der Ofenplattform 12 befestigt
ist.
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Diese
Figuren zeigen also die Verschwenkbarkeit der Absaughaube 1 um
nur eine einzige Haubenschwenkachse 20, und die Lagerung
auf der Haubenschwenkachse 20 auf nur einer Seite der Mitte
der Schwenkhaube 1, nämlich
im Betätigungsturm 5.
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Die
Details der lösbaren
Kupplung zwischen Absaughaube 1 und dem Rest der Abdeckvorrichtung
ist am besten in den Schnittdarstellungen der 3a (Schnitt
A-A aus 2a), und 3b (Schnitt
B-B aus 2c) zu erkennen.
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Als
zentrales Bauteil fungiert dabei der in Achsrichtung U-förmige Haubenarm 26,
der nahe des freien Endes des einen Schenkels im Betätigungsturm 5 auf
der Haubenschwenkachse 20 gelagert ist, und an dessen anderen
freien Ende 26a über eine
Kupplung die Absaughaube 1 befestigt ist, so dass ein Verschwenken
des Haubenarmes 26 die gesamte Absaughaube 1 in
Bewegung setzt.
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Im
Ausgangszustand der 3a sind die beiden Schenkel
des Haubenarmes 26 mit ihren freien Enden nach oben gerichtet,
wobei das freie Ende 26a und der gesamte eine Schenkel
sich außerhalb des
Betätigungsturmes 5 befinden,
die andere Hälfte im
Ausgangszustand der 3a dagegen innerhalb des Betätigungsturmes
und in dessen Gehäuse
geschützt
angeordnet ist.
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Verschwenkt
wird der Haubenarm 26 mittels des Haubenzylinders 24,
der ebenfalls geschützt
im Betätigungsturm 5 angeordnet
ist und mit seinem unteren Ende an einem ortsfesten Punkt des Betätigungsturmes 5 angelenkt
ist, mit seinem anderen Ende dagegen außermittig der Schwenkachse 20 direkt
oder indirekt am Haubenarm 26 angreift, und zu diesem Zweck
parallel versetzt neben der Hauptebene des Haubenarmes 26 angeordnet
ist, wie am besten 3b zeigt.
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Dabei
ist auch zu erkennen, dass der Haubenarm 26 ein plattenförmiges Teil
ist, mit einer so großen
Breite der Schenkel der U-Form, dass die daran hängende Absaughaube 1 problemlos
getragen werden kann.
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Als
Kupplung zwischen dem Haubenarm 26 und der Absaughaube 1 dient
eine Formschlussverbindung, in Form einer in der Absaughaube 1 angeordneten,
nach unten offenen Tasche 4, die von oben über das
freie Ende 26a des Haubenarmes 26 gestülpt wird,
bis sie auf deren Stirnfläche
aufsitzt.
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Um
ein ungewolltes Abziehen entgegen der Aufschubrichtung zu verhindern,
vor allem in einer Schwenkstellung wie in 5 dargestellt,
wird die Sicherungsschraube 35 (siehe 3a),
durch den Boden der Tasche 4, in der Regel gleichzeitig
die Haubendecke 17 der Abdeckhaube 1, hindurch
in eine Gewindebohrung der Stirnfläche des freien Endes 26a des
Haubenarmes 26 hinein verschraubt. Damit die Schraube unverlierbar
ist, weist sie auf der Unterseite der Haubendecke einen verbreiterten
Flansch 35b oder eine Mutter auf, die in einer entsprechenden
Ausnehmung 34 in der Stirnfläche des freien Endes 26a Platz
findet.
-
Somit
kann die demontierte Absaughaube 1 – wie in 6 dargestellt – an einem
Kran hängend herangeführt werden,
bis sich die Tasche 4 mit ihrer Öffnung oberhalb des freien
Endes 26a des Haubenarmes 26, welches neben dem
Betätigungsturm 5 nach
oben ragt, befindet.
-
Durch
anschließendes
Ablassen der Absaughaube 1 mit Hilfe des Kranes wird das
freie Ende 26a in die Tasche 4 eingeführt, und
die Aufhängung der
Absaughaube 1 kann entfernt werden. Nach Sichern mittels
Einschrauben der Sicherungsschraube 35 ist die Absaughaube 1 richtig
positioniert und einsatzbereit.
-
Auch
die Übergänge zwischen
den einzelnen Teilen, 3, 16 und 9 des
Absaugkanals befinden sich dann axial einander gegenüberliegend
in der richtigen eng benachbarten Position.
-
- 1
- Absaughaube
- 2
-
- 3
- Haubenarm
- 3a
- Auslassöffnung
- 4
- Tasche
- 5
- Betätigungsturm
- 6
- Tiegelöffnung
- 7
- Ofenoberseite
- 8
- beweglicher
Absaugkanal
- 9
- stationärer Absaugkanal
- 10
- Ofenschwenkachse
- 11
- Tiegelausmauerung
- 12
- Ofenplattform
- 13
- Ofenstuhl
- 14
- Schmelztiegel
- 15
- Ausgussschnauze
- 16
- Verbindungsmuffe
- 16a
- Auslassöffnung
- 17
- Haubendecke
- 18
- Haubenunterseite
- 19
- Tiegeldeckel
- 20
- Haubenschwenkachse
- 20'
- Haubenlagerung
- 21
- Absaugschlitz
- 22
- Tiegelzylinder
- 23
- Tiegellager
- 24
- Haubenzylinder
- 25
- Ofen
- 26
- Haubenarm
- 26a
- freies
Ende
- 27
- Gießpfanne
- 28
- Chargierkübel
- 29
- Chargierwagen
- 30
- Wagenschacht
- 31
- Kontaktleiste
- 32
- Elektromagnet
- 33
- Schrott
- 34
- Ausnehmung
- 35a
- Ringöse
- 35b
- Flansch
- 36
- Aufhängeöse