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Die Erfindung betrifft Koksofenbedienungsmaschinen wie beispielsweise eine Koksüberleitmaschine und eine Koksofenausdrückmaschine, die jeweils ein Türwerkzeug aufweisen.
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Ein Koksofen besteht im Wesentlichen aus einer Koksofenbatterie mit einem Maschinensatz zur Bedienung der Koksofenbatterie. Dieser Maschinensatz weist als wesentliche Elemente Koksüberleitmaschine, Koksausdrückmaschine, Füllwagen, Türheber, Türreiniger, Rahmenreiniger und Fahrwerk auf. Um Ausfallzeiten an einer Koksofenbatterie zu vermeiden, wird der Maschinensatz doppelt vorgehalten. Dies ermöglicht es, bei einem Ausfall einzelner Elemente sehr schnell das Ersatzelement zur Verfügung zu stellen. Außerdem kann immer ein Element des Maschinensatzes repariert werden, während das andere Element im Einsatz ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Koksofenbedienungsmaschinen derart weiterzuentwickeln, dass die durch den Kokungsprozess bedingten zeitlich limitierten ablaufbedingten hohen Verfügbarkeitsanforderungen an Koksofenbedienungsmaschinen mit reduziertem Aufwand erfüllt werden können.
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Diese Aufgabe wird mit gattungsgemäßen Koksofenbedienungsmaschinen gelöst, bei denen das Türwerkzeug als abtrennbares Modul so ausgebildet ist, dass es für eine Koksofenüberleitmaschine und eine Koksofenausdrückmaschine verwendbar ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zwar eine über die Jahre geübte Praxis ist, immer zwei Maschinensätze zur Verfügung stehen zu haben, diese Praxis jedoch durch einen modulartigen Aufbau der Maschinensätze derart verändert werden kann, dass die Investitionen für die Maschinensätze deutlich sinken. Dabei hat sich herausgestellt, dass auch der Platzbedarf für die Maschinen reduziert werden kann und der Wartungs- und Instandsetzungsaufwand sowie die Vorhaltekosten reduziert werden können. Während bereits bisher Verschleiß- und Einzelteile austauschbar gestaltet waren, schlägt die Erfindung vor, ganze Elemente des Maschinensatzes wie beispielsweise Türwerkzeuge als Tauschteile so zu gestalten, dass sie sowohl an einer Koksüberleitmaschine als auch einer Koksofenausdrückmaschine verwendbar sind. Jedes der obengenannten Elemente kann dabei als Tauschteil ausgebildet sein.
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Diese Tauschteile haben vorzugsweise folgende Eigenschaften:
- • maschinentypübergreifende Einsatzfähigkeit
- • leichte Demontage und Montage
- • Verfügbarkeit im direkten Maschinenzugriff durch ein Lager an der Batterie
- • Verbindungstechnik mit robusten Kupplungen und Steckern (Schnellkupplung)
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Der Maschinensatz wird somit in einzelne Elemente zerlegt. Als Türwerkzeuge können Türabheber, Türreiniger und/oder Rahmenreiniger modular ausgebildet werden. Darüber hinaus können auch Fahrwerk, Füllwagen, usw. modular ausgebildet sein und an Tauschstationen zur Verfügung stehen.
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Der systematische modulare Aufbau des Maschinensatzes führt dazu, dass dauerhaft auf den Einsatz eines zweiten Maschinensatzes verzichtet werden kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn hydraulische, elektrische und/oder pneumatische Verbindungen von der Maschine zum Tauschteil durch Schnellverschlüsse realisiert werden. Mechanische Verbindungen sollten dabei so gestaltet sein, dass ein Modul auf einfache Weise und nach Möglichkeit ohne Spezialwerkzeug lösbar ist.
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Am Beispiel des Türabhebers wird vorgeschlagen, dass zwei Türabheber in einer Reservestation vorgehalten werden, um im schlechtesten Fall, wenn auf der Koksüberleitmaschine und der Koksausdrückmaschine gleichzeitig beide Türabheber ausgefallen sind, den Ofenbedienungsprozess sehr schnell nach dem Einbau der Reserveteile fortführen zu können.
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Dazu wird der Türabheberkopf mit einem Schnellverschluss jeweils von der Hydraulik und der Elektronik getrennt. Mechanisch wird der Schwenkkopf an dem Schwenkrahmen belassen und unterhalb dessen getrennt. Dies hat den Vorteil, dass die mechanische Justierung des Türabheberkopfes nicht erneut vorgenommen werden muss. Um den montierten Reserveteil-Türabheberkopf auf die aktuellen Batterieeinstellungen des defekten Türabheberkopfes zu konfigurieren, wird dieser vor dem Einsatz auf der Batterie an einer Ofen-Probetüre im Wartungsbereich hydraulisch angepasst.
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Ebenso kann eine Koksofenbedienungsmaschine einen Rahmenreiniger oder eine Türreiniger aufweisen, der als abtrennbares Modul so ausgebildet ist, dass er für Koksüberleitmaschine und Koksofenausdrückmaschine verwendbar ist. Dabei hat sich herausgestellt, dass vom Rahmenreiniger bzw. vom Rahmenreinigerkopf und vom Türreinigerkopf nur ein Stück in der Reservestation benötigt wird. Im Falle eines sehr unwahrscheinlichen zeitgleichen Ausfalls des Reinigers an der Koksüberleitmaschine und an der Koksofenausdrückmaschine muss eine Maschine weiter mit dem defekten Reiniger operieren. Der Ofenbedienungsprozess wird dadurch nicht beeinträchtigt und die Koksproduktion nicht unterbrochen.
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Zum Austauschen eines Rahmenreinigerkopfes wird der Rahmenreinigerkopf mit jeweils einem Schnellverschluss von der Hydraulik und der Elektronik getrennt. Mechanisch wird der Schwenkkopf auf dem Schwenkrahmen belassen und unterhalb dessen getrennt. Dies hat den Vorteil, dass die Mechanische Justierung des Rahmenreinigerkopfes nicht erneut vorgenommen werden muss. Um den montierten Reserveteil-Rahmenreinigerkopf auf die aktuellen Batterieeinstellungen des defekten Rahmenreinigerkopfes zu konfigurieren, wird dieser von dem Einsatz auf der Batterie an einem Testrahmen im Wartungsbereich hydraulisch angepasst. Entsprechend erfolgt auch der Austausch eines Türreinigers bzw. eines Türreinigerkopfes.
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Somit ergibt sich der Tauschteilesatz an Türwerkzeugen für Koksüberleitmaschinen und Koksofenausdrückmaschinen aus zwei Türhebern, einem Rahmenreiniger und einem Türreiniger.
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Damit die Türwerkzeuge auf der Koksüberleitmaschine und der Koksofenausdrückmaschine einsetzbar sind, ist es vorteilhaft, wenn das Türwerkzeug wie beispielsweise der Türabheber möglichst ohne Einstellarbeiten an beiden Maschinen eingesetzt werden kann. Dazu sollte der Türkörper an den koks- und maschinenseitigen Abhebepunkten identisch sein.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt, der unter die der Erfindung zugrunde liegende Idee fällt und auch ohne die speziellen Ausführungen zum Türwerkzeug erfindungswesentlich ist, liegt darin, dass Koksüberleitmaschine und Koksausdrückmaschine ein Chassis aufweisen, wobei ein Türwerkzeug mit einer Schnellverbindung am Chassis angeordnet ist. Die Werkzeuge sollten als abtrennbare Module so ausgebildet sein, dass sie für beide Maschinen verwendbar sind.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt, der unter die der Erfindung zugrunde liegende Idee fällt und auch ohne die zuvor genannten speziellen Ausführungen erfin dungswesentlich ist, liegt darin, dass Koksüberleitmaschine und Koksausdrückmaschine ein Chassis aufweisen, wobei ein Fahrwerk mit einer Schnellverbindung am Chassis angeordnet ist.
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Prinzipiell wird angestrebt, dass die Fahrwerke aller Maschinen möglichst baugleich ausgeführt werden, um die Ersatz- und Tauschteile universell einsetzen zu können sowie deren Anzahl niedrig zu halten. Dazu werden die Fahrwerke vorzugsweise so konstruiert, dass im Falle eines Radbruches das Rad selber aus dem Fahrwerk demontiert und ein neues Rad ohne größeren Aufwand wiedereingesetzt werden kann. Ein neues Fahrwerk ist dabei so aufgebaut, dass der Antriebsstrang nur durch Lösen einer Getriebespannhülse sowie der beiden Aufhängepunkte demontiert werden kann. Sofern ein Fahrwerk ausfällt, wird das defekte Fahrwerk gegen ein Teil-Fahrwerk ausgetauscht.
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Ein Fahrwerk muss nur ausgetauscht werden, wenn der Stahlbau stark beschädigt und die Maschine bewegungsunfähig ist. Sollte dies der Fall sein, müssen Hebe- und Stützwerkzeuge so verfügbar sein, dass eine Demontage und Montage innerhalb einer bestimmten Servicezeit möglich ist. Durch Lösen einer Bolzenverbindung, die die Fahrschwinge vom Stahlbau trennt, kann das Fahrwerk ausgetauscht werden. Dadurch lässt sich die ganze Schwinge mit dem Fahrwerk als Ganzes herausnehmen.
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Auch unabhängig von den zuvor genannten Merkmalen ist es vorteilhaft, wenn die Koksofenbedienungsmaschinen einen Füllwagen mit einem Chassis und einem Trichter aufweisen, der mit einer Schnellverbindung am Chassis angeordnet ist. Der Trichter ist dadurch leicht vom Chassis des Füllwagens abtrennbar.
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Das Trichtermodul besteht aus einem unteren am Hauptfülltrichter angeflanschten Fülltrichterteil mit Schneckenaustrag, Schnecke inklusive Antrieb, Muschelschieber, Kompensator sowie einem oberen und unteren Teleskop. Dieser Trichter wird somit in einem Teil getauscht. Auch hier können Schnellkupplungen für die Medienversorgung zum Einsatz kommen. Da die Erreichbarkeit dieser Baugruppen eingeschränkt ist, kommt ein speziell dafür konstruiertes Transportgestell mit Hydraulikfunktionen zum Einsatz. Dieses Gestell ist motorisch verfahrbar, auf robusten Rollen montiert und für den Einsatz auf der Ofendecke konzipiert. Auf diesem Transportgestell kann die Einheit Trichtermodul als Tauschteil gelagert werden. Das Transportgestell kann je nach Aufbau der Batteriedecke Platz für zwei Reserveteilpositionen aufweisen, sodass nach der Demontage des defekten Trichtermoduls das Transportgestell nur um eine Position verschoben werden muss, um das neue Trichtermodul als Reserveteil zu montieren.
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In entsprechender Weise wird vorgeschlagen, dass die Koksofenbedienungsmaschinen einen Füllwagen mit einem Chassis und einem Deckelheber aufweisen, der mit einer Schnellverbindung am Chassis angeordnet ist. Auch hier können Schnellverschlüsse für die Medienversorgung vorgesehen sein. Wie beim Trichtermodul kommt auch hier wegen der beschränkten Erreichbarkeit ein speziell konstruiertes Transportgestell mit Hydraulikfunktion zum Einsatz. Dieses Gestell kann wie das zuvor für das Trichtermodul beschriebene Gestell ausgebildet sein.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Koksofenbedienungsmaschinen einen Füllwagen mit einem Chassis und einem Fülllochrahmenreiniger aufweist, der mit einer Schnellverbindung am Chassis angeordnet ist. Auch der Fülllochrahmenreiniger kann Schnellverschlüsse für die Medienversorgung aufweisen. Wie beim Trichter- und Deckelhebermodul kann wegen der schlechten Erreichbarkeit ein speziell konstruiertes Transportgestell mit Hydraulikfunktion zum Einsatz kommen, das dem zuvor beschriebenen Transportgestell entspricht.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der auch ohne die zuvor beschriebenen Merkmale erfindungswesentlich ist, sieht vor, dass die Koksofenbedienungsmaschinen eine Koksüberleitmaschine mit einem Chassis und einer Kokskuchenführung aufweisen, wobei die Kokskuchenführung mit einer Schnellverbindung am Chassis angeordnet ist.
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Die Kokskuchenführung ist das am stärksten beanspruchte Bauteil auf der Koksüberleitmaschine, da hier direkter Kontakt mit dem glühenden Koks bei jedem Druckvorgang besteht. Die untere Kokswanne der Kokskuchenführung ist zwar mit auswechselbaren, hoch verschleißfesten Boden- und Seitenwänden ausgerüstet, die aber trotzdem nach circa zweijährigem Betrieb ausgetauscht werden müssen. Ein schneller Austausch der gesamten Kokskuchenführung wird dadurch erzielt, dass die Koksofenführung mit Schnellverschlüssen mechanisch von den beiden Zylindern getrennt wird. Die koksüberleitmaschinenseitigen Fahrträger der Kokskuchenführung dienen mittels einfach zu montierenden Verbindungselementen zum schnellen Austausch der Kokskuchenführung an der Wechselstation.
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Die beschriebene Schnellverbindung, die an vielen Stellen der Koksofenbedienungsmaschinen einsetzbar ist, weist vorzugsweise eine Positioniereinrichtung und eine Verriegelungseinrichtung auf.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt, der auch ohne die zuvor genannten Merkmale erfindungswesentlich ist, liegt darin, dass die Koksofenbedienungsmaschinen einen Nasslöschwagen mit einem über Zylinder bewegbaren Kippboden aufweisen, auf dem Standby-Zylinder als zusätzliche Zylinder installiert sind.
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Um die Funktion des Kippens aufrecht zu erhalten, werden Standby-Zylinder mit auf dem Löschwagen installiert. Sollte im Falle eines Defektes am Zylinder die Funktion des Kippens nicht mehr gewährleistet werden, lässt sich der defekte Zylinder demontieren und der Neue auf einfachste Weise montieren. Somit ist ein Instandsetzen in kürzester Zeit möglich. Die Umleitung der Luft für den Zylinder erfolgt vorzugsweise über ein überwachtes manuelles Handventil. Für den Fall eines Defektes der Löschklappenzylinder kann mittels einer Handnotbetätigung die Löschklappe geöffnet werden, um den heißen Koks herauszulassen.
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Für die Klappenbetätigung des Löschwagens ist ein Kompressor auf der Löschlok installiert. Dieser versorgt den Löschwagen mit Druckluft. Um die Funktion der Löschklappe aufrecht zu erhalten, ist als Reserveteil auf der Löschlok ein zusätzlicher Standby-Kompressor installiert. Es wird daher eine Löschlok mit einem Druckluftkompressor vorgeschlagen, auf der ein Standby-Druckluftkompressor als zusätzlicher Kompressor installiert ist.
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Der Antriebsstrang der Löschlok ist von außen zugänglich und ähnelt dem Aufbau der Fahrantriebe der Koksüberleitmaschine, der Koksausdrückmaschine und des Füllwagens. Als Reserve ist daher für die Löschlok ein Fahrwerk vorzusehen, das in einer Parkposition ausgetauscht werden kann. Bei einem defekten Antriebsstrang fährt die Löschlok im Notbetrieb in die Parkposition, wo der defekte Antriebsstrang von der Antriebswelle gelöst und abgezogen wird.
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Um den modularen Tausch von Reserveteilen zu ermöglichen, ist es notwendig, an der Batterie des Koksofens Platz für die Wechselstationen und für die Reserveteile vorzusehen. Diese zusätzlichen Wechselstationen werden vorzugsweise am Ende der Batterie vorgesehen. Der zusätzliche Platzbedarf dieser Wartungsposition beträgt für die Werkzeuge der Koksüberleitmaschine und der Koksausdrückmaschine etwa 5 m an zusätzlicher Batterielänge.
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Vorzugsweise werden für die Werkzeuge Wandhalterungen an Wechselstationen vorgesehen.
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Um den Einsatz externer Krane zu minimieren und auch den Ablauf des Wechselns mit geringer Anzahl an Personen und in kürzester Zeit zu bewerkstelligen, ist es vorteilhaft, einen Portalkran unterhalb der Decke der Türwechselstation zu installieren. Dieser Portalkran kann so konstruiert sein, dass er die Türwerkzeuge von der Koksüberleitmaschine und der Koksausdrückmaschine erreichen kann. Der Schienenträger dieses Portalkrans kann auf der gleichen Höhe wie die Schienen der Koksofenführung auf der Koksüberleitmaschine angeordnet sein und nach Einsetzen eines Verbindungstückes kann der Schienenträger die Schienen der Koksüberleitmaschine nutzen, um die Türwerkzeuge der Koksüberleitmaschine zu demontieren.
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Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht es, innerhalb der maschinentechnisch geforderten sechs Stunden jedes der angesprochenen relevanten Teile zu wechseln. Dazu sind folgende Reserveteile vorzugsweise vorzuhalten: für die Koksüberleitmaschine eine Kokskuchenführung; für die Koksausdrückmaschine eine Druckstange, eine Planierstange und ein Druckantrieb mit Ritzel, Motor, Getriebe, Bremse und Bühne; für die Koksüberleitmaschine und die Koksausdrückmaschine zusammen zwei Türabheber, ein Rahmenreiniger und ein Türreiniger; für die Löschlok ein Druckluftkompressor und ein komplettes Fahrwerk aus Stahlbau, Achsen, Getrieben, Kupplung, Bremsen, Motor und Messrad; für den Löschwagen Kippzylinder in der gleichen Anzahl wie Kippzylinder für den Löschwagen benötigt werden als Austauschteil.