DE102008028966A1

DE102008028966A1 - Drehportal für einen Ofen

Info

Publication number: DE102008028966A1
Application number: DE102008028966A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Fuchs; Joachim Ehle
Original assignee: FUCHS TECHNOLOGY HOLDING AG
Current assignee: FUCHS TECHNOLOGY HOLDING AG, KRIENS, CH
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2009-12-24
Also published as: EP2291596A1; WO2009153026A1; WO2009153026A9

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Verschwenken des Deckels und/oder von Elektroden eines Schmelzofens mittels eines an einem Tragzylinder (5) befestigten Kragarms (2), bei der sich der Tragzylinder (5) mittels eines oberen und eines unteren Lagers (6, 7) an einem an einem Fundament (3) befestigten Stützrohr (4) gleitbar abstützt, sind die Lager (6, 7) jeweils durch wenigstens ein ringsektorförmiges Lagerelement gebildet, dessen Gleitfläche ein Schmiermittel unter Druck zuführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung zum Verschwenken des Deckels und/oder von Elektroden eines Ofens mittels eines Kragarms.
Durch die EP-A1-0 077 319 ist eine Schwenkvorrichtung dieser Art bekannt geworden. Diese Druckschrift beschreibt einen Elektroofen mit einem einen Ofendeckel betätigenden Hubwerk, welches einen mit einem Fundament starr verbundenen hohlen Stützzapfen aufweist, den eine hohl ausgebildete Hubsäule peripher umgibt. Durch eine im Stützzapfen angeordnete Hubeinrichtung, vorzugsweise einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder, der einerseits gelenkig an einer die Hubsäule an ihrem oberen Ende abschließenden Stirnplatte und andererseits mit dem Fundament gelenkig verbunden ist, kann die mittels eines Kragarms ein Deckeltragwerk tragende Hubsäule angehoben und abgesenkt werden. Ferner kann sie zum Verschwenken des Deckeltragwerks relativ zum Stützzapfen gedreht werden. Die Hubsäule ist mittels eines oberen und eines unteren Lagers am Stützzapfen geführt. Die Lager sind als ringförmige Lagerbüchsen, vorzugsweise als Bronzegleitlagerbüchsen ausgebildet und an der Hubsäule befestigt. Zur einwandfreien Aufnahme der Deckelkräfte und der durch diese Kräfte bewirkten Momente sollen die beiden, die Hubsäule führenden Lager möglichst weit voneinander entfernt liegen. Das obere Ringlager stützt sich aufgrund der durch die Deckelaufhängung bewirkten Momente auf der zum Kragarm entgegengesetzten Seite und das untere Ringlager an der Seite, an der sich der Kragarm befindet, an Gleitflächen auf der Stützsäule ab. Die einwirkenden Druckkräfte und damit die Beanspruchung des Lagers lässt sich durch eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den Lagern verringern. Die hohle Stützsäule, welche unterhalb der beiden Lager am Fundament befestigt ist, ist im Hinblick auf die oberhalb ihrer Einspannstelle über die beiden Lager einwirkenden Stützkräfte zu bemessen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Schwenkvorrichtung der einleitend genannten Art die Lagerung des den Kragarm tragenden Tragzylinders zu vereinfachen und die Beanspruchung der Lagerflächen zu reduzieren.
Die Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Da für das obere und für das untere Lager anstelle eines Ringlagers Lagerelemente verwendet werden, die jeweils symmetrisch zu den Abstützkräften am Stützrohr angeordnet sind, wird in den Lagern eine definierte Einleitung der Stützkräfte bei vereinfachter Ausbildung des Lagers durch einfach auswechselbare Lagerelemente gebildet. Den Gleitflächen dieser Lagerelemente wird durch wenigstens eine Bohrung ein Schmiermittel unter Druck zugeführt. Dieser liegt in der Größenordnung von 50 bis 90% des durch die aufzunehmenden Stützkraft verursachten Drucks, wodurch die Reibung der an der Gleitflächen mit einer Kunststoffschicht versehenen Lagerelemente sehr gering gehalten werden kann.
Die Einspannung des Stützrohrs am Fundament, welches die Plattform einer Ofenwiege sein kann, liegt nicht wie beim Stand der Technik außerhalb, sondern zwischen dem oberen und dem unteren Lager, vorzugsweise in der Mitte zwischen beiden, wodurch die Belastung des Stützrohrs und damit dessen Durchmesser bzw. Wandstärke verringert werden können.
Die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung ist anstelle bekannter Drehkränze von Lichtbogenöfen zum Verschwenken eines Elektrodengerüsts einsetzbar.
Vorzugsweise ist im Stützrohr eine Hubvorrichtung befestigt, durch die der Tragzylinder relativ zum Stützrohr hebbar und senkbar ist. Hierdurch wird eine Hub- und Schwenkvorrichtung geschaffen, die anstelle bekannter Hub- und Schwenkvorrichtungen im Stahlwerksbereich, zum Beispiel als Hub- und Schwenkvorrichtung für ein Deckelportal oder ein Elektrodenportal einsetzbar ist.
Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand von sieben Figuren erläutert. Es zeigen:
1 eine Hub- und Schwenkvorrichtung für einen ein Elektrodentraggerüst tragenden Kragarm in perspektivischer Darstellung, teilweise geschnitten,
2 die Hub- und Schwenkvorrichtung in einer Seitenansicht,
3 den Schnitt III-III von 2,
4 den Schnitt IV-IV von 2,
5 den Schnitt V-V von 2,
6 den Ausschnitt VI von 3 ohne Lagerelemente, und
7 einen Ausschnitt mit einem eingesetzten Lagerelement.
Die in den 1 und 2 in perspektivischer Ansicht bzw. in einer Seitenansicht dargestellte Hub- und Schwenkvorrichtung 1 zum Verschwenken von Elektroden eines Lichtbogenofens mittels eines Kragarms 2 enthält ein an einem Fundament 3 befestigtes Stützrohr 4 und einen den Kragarm 2 tragenden Tragzylinder 5, der mittels eines oberen Lagers 6 und eines unteren Lagers 7 am Stützrohr 4 gleitbar geführt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Fundament 3 die Plattform der Ofenwiege 8 eines kippbaren Lichtbogenofens. Der Träger für das Ofengefäß ist mit 9 bezeichnet. Am Kragarm 2 ist ein Traggerüst 10 befestigt, das bei dem Ausführungsbeispiel ein Elektrodentraggerüst aus drei nebeneinander angeordneten Tragsäulen 11, 12, 13, ist, in denen in bekannter Weise Hubsäulen 14 (es ist nur eine Hubsäule dargestellt) für Elektrodentragarme 15 mittels Rollenlagern 16 geführt sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel erfolgt die Führung des Tragzylinders 5 am Stützrohr 4 durch das obere Lager 6 direkt und durch das untere Lager 7 mittelbar über das Traggerüst 10, das mit dem Kragarm 2 und mit dem Tragzylinder 5 eine Kraft schlüssige Einheit bilden.
Zum Verschwenken des Kragarms 2 ist eine Schwenkvorrichtung 17 vorgesehen und zum Anheben und Absenken des Kragarms eine im Stützrohr 4 untergebrachte Hubvorrichtung 18, durch die der mit dem Kragarm 2 fest verbundene Tragzylinder 5 heb- und senkbar ist.
Die Schwenkvorrichtung 17 ist detaillierter in 4 dargestellt, die das Traggerüst 10 einmal in der den 1 und 2 dargestellten Position in ausgezogenen Linien und einmal in der mittels der Schwenkvorrichtung 17 zur Seite geschwenkten Position in gestrichelten Linien darstellt. Das Verschwenken des Traggerüsts 10 und des mit diesem fest verbundenen Kragarms 2, der wiederum am Tragzylinder 5 befestigt ist, erfolgt mittels eines Schwenkhebels 19, der an einem Ende auf einem Drehzapfen 20 und am anderen Ende auf einer Stange 21 drehbar gelagert ist. Der Drehzapfen 20 ist koaxial im Stützrohr 4 und die Stange 21 achsparallel hierzu mittels Laschen 22 am Traggerüst 10 befestigt. Zum Verschwenken des Schwenkhebels 19 ist dieser über ein Gelenk 23 und einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 29 mit einem an der Plattform 3 angebrachten Gegenlager 24 verbunden.
Die in 1 dargestellte Hubvorrichtung 18 für den Kragarm 2 ist ebenfalls als Hydraulikzylinder 25 ausgebildet, der zwischen einem am Stützrohr 4 befestigten unteren Gelenklager 26 und einem an einer oberen Stirnplatte 27 des Tragzylinders 5 befestigten oberen Gelenklager 28 kalottenförmig eingespannt ist.
Durch Betätigung der Hubvorrichtung 18 lässt sich der Kragarm 2 anheben und absenken und durch Betätigen der Schwenkvorrichtung 17 lässt sich der Kragarm zwischen zwei Positionen verschwenken, die für das mit dem Kragarm fest verbundene Traggerüst 10 in 4 dargestellt sind.
Wie bereits erwähnt, ist bei der bekannten Hub- und Schwenkvorrichtung der den Kragarm tragende Tragzylinder am Stützrohr, dort Stützsäule genannt, durch ein oberes und ein unteres Ringlager gleitbar geführt. Wegen der über den Kragarm einseitig wirkenden Last stützt sich das obere Ringlager auf der zum Kragarm entgegengesetzten Seite am Umfang des Stützrohrs ab und das untere Lager auf der Seite des Kragarms. Bei der vorliegenden Erfindung sind die Ringlager durch Lagerelemente ersetzt, die an den beanspruchten Seiten der Lager, d. h. beim oberen Lager 6 entgegengesetzt zum Kragarm 2 und beim unteren Lager 7 in Richtung des Kragarms 2 am Umfang des Stützrohrs 4 angeordnet sind. Die Lagerelemente sind als Kunststofflager mit wenigstens einem Kanal versehen, durch die den Gleitflächen ein Schmiermittel unter Druck zuführbar ist. Außerdem sind die Lagerelemente einfach auswechselbar in Halterungen gehalten.
3 stellt den Schnitt III-III in der oberen Lagerebene (Lager 6) und 5 den Schnitt V-V in der unteren Lagerebene (Lager 7) dar. Gemäß 3 sind für das obere Lager 6 drei Lagerelemente 30, 31, 32 an der zum Kragarm 2 bzw. zum Traggerüst 10 entgegen gesetzten Seite am Umfang des Stützrohrs 4 vorgesehen und gemäß 5 für das untere Lager drei Lagerelemente 33, 34, 35 auf der selben Seite am Umfang des Stützrohrs wie der Kragarm 2. Da es sich bei dem Ausführungsbeispiel um einen kippbaren Ofen handelt (Ofenwiege 8 in 1) sind zusätzlich zu den jeweils drei Lagerelementen 30, 31, 32 bzw. 33, 34, 35 weitere Lagerelemente 36, 37 bzw. 38, 39 vorgesehen, die, da sie nur beim Kippen belastet werden, einfacher und ohne Druckmittelzufuhr ausgebildet werden können. Bei nicht kippbaren Öfen ist es ausreichend, wenn jeweils am Ort der wirkenden Stützkraft wenigstens ein Lagerelement des anhand der 6 und 7 beschriebenen Aufbaus an den Stellen vorgesehen wird, an denen sich der Hubzylinder 5 am Stützrohr 6 abstützt.
6 stellt den Ausschnitt VI von 3 ohne die Lagerelemente und 7 einen Ausschnitt mit einem Lagerelement dar. Das in 7 dargestellte Lagerelement 31 enthält einen Quader 40 aus Stahl, der mittels eines Gewindebolzens 41 an einer Verschlussplatte 42 befestigt ist. Auf der zur Verschlussplatte 42 entgegengesetzten Seite ist eine Lagerplatte 43 angebracht, die auf der zum Stützzylinder 4 weisenden Seite 44 eine Kunststoffschicht als Gleitschicht aufweist. In der Lagerplatte 43 ist eine Bohrung 45 vorgesehen, durch die der Gleitfläche über eine an diese Bohrung angeschlossene Leitung ein Schmiermittel, vorzugsweise Öl, unter Druck zuführbar ist.
6 zeigt die Halterungen 46 im Tragzylinder 5 (oberes Lager 6) bzw. am Traggerüst 10 (unteres Lager 7), in die Lager gemäß 7 einschiebbar sind. Am Rand der Befestigungsplatte 42 sind Löcher 47 für Schraubverbindungen vorgesehen, durch die die Befestigungsplatten 42 am Rand der zugehörigen Halterungen 46 befestigbar sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0077319 A1 [0002]

Claims

Schwenkvorrichtung zum Verschwenken des Deckels und/oder von Elektroden eines Ofens mittels eines Kragarms (2), enthaltend ein an einem Fundament (3) befestigtes Stützrohr (4) und einen den Kragarm (2) tragenden Tragzylinder (5), der mittels eines oberen und eines unteren Lagers (6, 7) am Stützrohr (4) gleitbar geführt ist, ferner enthaltend eine Schwenkvorrichtung, durch die der Tragzylinder relativ zum Stützrohr (4) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Lager (6) durch wenigstens ein Lagerelement (30, 31, 32) gebildet ist, das sich auf der zum Kragarm (2) entgegen gesetzten Seite am Umfang des Stützrohres (4) abstützt, das untere Lager (7) durch wenigstens ein Lagerelement (33, 34, 35) gebildet ist, das sich auf der Seite des Kragarms (2) am Umfang des Stützrohres (4) abstützt, und dass den Gleitflächen (44) der genannten Lagerelemente (30, 31, 32 bzw. 33, 34, 35) ein Schmiermittel unter Druck zuführbar ist.
Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fundament (3) die Plattform der Ofenwiege (8) eines kippbaren Ofens ist.
Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stelle, an der das Stützrohr (4) am Fundament (3) befestigt ist, zwischen dem oberen und dem unteren Lager (6, 7) befindet.
Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stelle, an der das Stützrohr (4) am Fundament (3) befestigt ist, in der Mitte zwischen dem oberen und dem unteren Lager (6, 7) befindet.
Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Stützrohr (4) eine Hubvorrichtung (18) befestigt ist, durch die der Tragzylinder (5) relativ zum Stützrohr (4) hebbar und senkbar ist.
Schwenkvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung (18) einen Hydraulikzylinder enthält, der zwischen einem am Stützrohr (4) befestigten unteren und einem am Tragzylinder befestigten oberen Gelenklager (26, 27) angeordnet ist.
Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragarm (2) ein Traggerüst (10) trägt.
Schwenkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggerüst (10) wenigstens eine Elektrode eines Lichtbogenofens trägt.
Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggerüst (10) einen Ofendeckel trägt.
Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die sich am Stützrohr (4) abstützenden Lagerelemente (30, 31, 32) wenigstens des oberen Lagers (6) in am Tragzylinder (5) angebrachten Halterungen (46) befestigt sind.
Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die sich am Stützrohr (4) abstützenden Lagerelemente (33, 34, 35) des unteren Lagers (7) in am Traggerüst (10) angebrachten Halterungen (46) befestigt sind.
Schwenkvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (30, 31, 32 bzw. 33, 34, 35) durch lösbare Verbindungen in ihren Halterungen (46) befestigt sind.
Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Lager (6) drei Lagerelemente (30, 31, 32) enthält, die sich auf der zum Kragarm (2) entgegen gesetzten Seite am Umfang des Stützrohres (4) abstützen und dass das untere Lager (7) drei Lagerelemente (33, 34, 35) enthält, die sich auf der Seite des Kragarms (2) am Umfang des Stützrohres (4) abstützen.