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Abdichtung der Windkästen von Sintermaschinen gegenüber den sich bewegenden
Schlitten Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zur Abdichtung des
Wind- oder Sogkastens gegenüber den sich bewegenden Schlitten einer kontinuierlich
arbeitenden Sintermaschine der Axt, wie sie zum Sintern von Erzkonzentraten, Kalzinieren,
Brennen, Wärmebehandeln, Rösten u. dgl. verwendet wird.
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Der Erfindung liegt als Hauptaufgabe die Schaffung einer dauerhaften,
verschleißfesten Abdichtung zwischen dem Windkasten einer Sintermaschine und den
sich bewegenden Schlitten zugrunde, um den Gesamtbetrieb der Maschine zu verbessern.
Insbesondere soll eine wirksame Verbesserung des Sinterungsvorganges dadurch erreicht
werden, daß Luft- oder Gasdurchsickerungen unter dem Schlitten vermieden werden,
wenn Luft oder andere Gase durch das Sinterbett gedrückt werden.
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Die Schaffung einer derartigen Abdichtung ist seit langem das Ziel
bei der Entwicklung verbesserter Sintermaschinen. Aus dem einen oder anderen Grunde
waren jedoch alle die verschiedenen bisher entwickelten Abdichtungsvorrichtungen
nicht geeignet, die beim Sintervorgang auftretenden Probleme, wie. sie in der vorstehenden
Hauptaufgabenstellung der Erfindung angegeben sind, in zufriedenstellender Weise
zu lösen.
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So sind z. B. bei einer üblichen Abdichtungskonstruktion am Boden
der Schlitten Verschleißstangen oder Reibflächen vorgesehen, die an entsprechenden,
am Maschinenrahmen befestigten Schienen entlanggleiten. Da das Gewicht der Schlitten
auf den Reibflächen ruht, nutzen sie schnell ab und müssen daher oft ersetzt werden.
Infolge der bei Sintermaschinen auftretenden Hitze- und Staubprobleme ist es schwierig,
ein wirksames Schmiersystem zu entwickeln, durch das die Lebensdauer der
Reibflächen verlängert werden kann. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht
darin, daß es einer außerordentlichen Kraft infolge der Metall-mit-Metall-Berührung
der Dichtungsstangen bedarf, um die Schlitten zu bewegen.
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Man hat bereits versucht, das vorstehend erwähnte Verschleißproblern
dadurch zu beheben, daß man die Schlitten mittels auf Schienen laufender Rollen
oder Räder, die beiderseits der Schlitten angeordnet sind, abstützte, wobei der
Oberteil des Windkastens und der Boden oder die Seiten der Schlitten mit Metall
auf Metall reibenden, die Abdichtung bildenden Flächen versehen waren. Diese Konstruktion
hat nur einen Teilerfolg gebracht, da die Rollen sich ebenfalls schnell abnutzen
und die Schlitten dann wie zuvor auf den Reibflächen abgestützt waren.
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Andere bekannte Maßnahmen bestanden darin, Asbeststreifen oder anderes
nachgiebiges Material, wie z. B. imprägniertes Segeltuch, zwischen dem Oberteil
des Windkastens und den Seiten der Schlitten anzuordnen. Bei dieser Anordnung
kann der Dichtungskontakt zwischen den Streifen und den Schlitten leicht
und oft infolge geringfügiger Seitwärtsverschiebung der mit Spurkranzrädem auf den
Schienen weiterrollenden Schlitten unterbrochen werden, so daß Luft durchlecken
kann. Hinzukommt, daß das bisher verwendete nachgiebige, Material schnell durch
Hitze und Reibung zerstört wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer
abrieb- und hitzefesten Abdichtung zwischen dem Windkasten einer Sintermaschine
und den sich bewegenden Schlitten, die in wirksamer Weise unerwünschte Luftleckagen
verhindert.
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Eine weitereAufgabe besteht in der Schaffung einer Abdichtung zwischen
dem Windkasten einer Sintermaschine und den sich bewegenden Schlitten, welche wirksam
die Leckage von Luft unter Kontrolle hält und trotzdem gestattet, daß die Schlitten
ausschließ-]ich von den Rädern getragen werden, um dadurch die Reibung zwischen
den Schlitten und ihrer Tragkonstruktion zu reduzieren.
Eine weitere
Aufgabe besteht in der -Schaffung einer Abdichtung der bezeichneten Art,
die verhältnismäßig billig ist und ohne weiteres wirtschaftlich bei bestehenden
Sintermaschinen- und Schlittenkonstruktionen mit einem Mininium erforderlicher Änderungen
einbaubar ist.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer Abdichtungsvorrichtung
mit einem abrieb- und hitzefesten Dichtungseleinent, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten
hat, wobei die Ab-
dichtungsvorrichtung so an der Sintermaschine angebracht
ist, daß sie ohne weiteres ersetzt werden kann, wenn das Dichtungselement abgenutzt
ist.
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Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung, die eine Verbesserung
der DWIGHT-LOYD-Sintermaschine darstellen, werden ohne weiteres aus der nachfolgenden
erläuternden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt einer Sintermaschine in einer Querebene zur
Bewegungsbahn der Schlitten, in welchen die Schlitten, die Geleise, ein unterer
Windkasten und die Abdichtungsvorrichtung gemäß der Erfindnung zwischen den Schlitten
und dem Windkasten dargestellt sind, Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der
Sintermaschine, in der dieAbdichtungsvorrichtung während der Bewegung und in abdichtender
Berührung an den Schlitten dargestellt ist, Fig. 3 und 4 Seitenansichten
der Abdichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung Fig 5 einen vertikalen Schnitt
einer Abdichtungsvorrichtung nach Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 einen
Teilquerschnitt, in dem ein Teil des Schlittenbodens und die entfembar angebrachte.
Ab-
dichtungsvorrichtung in Arbeitsstellung am Sintermaschinenrahmen dargestellt
sind, und Fig. 7 bis 15 ähnliche Ansichten wie Fig. 6, in welchen
abgeänderte Ausführungsformen gemäß der Erfindung dargestellt sind.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße, Sintermaschine
einen Rahmen 20 auf, der aus horizontal und vertikal angeordneten Bauteilen besteht,
an welchen zwei Schienenbahnen 21 und 22 abgestützt sind. Die Schienen 21 bilden
einen horizontalen oberen Schienenweg, auf welchem sich die Schlitten
23 mit ihren sie abstützenden Rädern 24 bewegen, während die Schienen 22
einen Rückführungs- oder unteren Schienenweg für die Schlitten bilden. Während ihrer
Bewegung auf dem oberen Schienenweg werden die Schlitten mit zu sinterndem Material
gefüllt, welches nachfolgend entzündet, gebrannt und in Üblicher Weise ausgetragen
wird.
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Das Brennen des sinterungsfähigen Materials wird durch einen oder
mehrere Windkästen 25, die am Rahmen 20 im Bereich der Schienen 21 abgestützt
sind, unterstützt. Die oberen Seitenkanten der Windkästen liegen benachbart und
im Abstand von den Böden der Stätzschultern der Schlitten. In den Windkästen erzeugter
Unter- oder Überdruck bewirkt, daß eine Luft- oder andere Gasströmung durch das
Sinterbett gedrückt wird, wenn die Schlitten über die Windkästenabschnitte bewegt
werden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung und Funktion betrifft lediglich die
Mittel, welche Luft- oder Gasleckagen zwischen den Windkästen und den Schlitten
verhindern, wie dies nachfolgend im einzelnen beschrieben werden soll. Die Erfi:adung
soll demgemäß nicht auf die gezeigte Sintermaschinenkonstraktion beschränkt sein,
welche lediglich zum Zwecke des besseren Verständnisses der Erfindung erwähnt worden
ist.
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Die allgemeine erlindungsgemäße Konstruktion der Dichtungsvorrichtung
ist aus den Fig. 1 bis 6 ersichtlich. Sie weist Dichtungsflächen auf,
welche als Verschleißstangen ausgebildet sein können, die an der Unterseite der
Schlitten so angeordnet sind, daß ihre Flächen nahe der Innenseite der Tragräder
24 liegen. Die Unterseite der Schlittenschultern 28 und die Dichtungsflächen sind
im Abstand über den oberen Seitenkanten der Windkästen angeordnet, um das Gewicht
der Schlitten ausschließlich durch die Räder aufnehmen zu lassen. Eine Dichtungsvorrichtung
29
mit einem geeigneten biegsamen Verschleißstreifen 33
ist entferäbar
am Rahmen nahe den oberen Seitenkanten der Windkästen befestigt, wobei der Streifen
an den Dichtungsflächen anliegt, um den Raum zwischen der Unterseite der Schlittenschultern
und den Windkästen abzudichten.
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Wie aus Fig. 1 und 2 und insbesondere aus Fig. 6
und
7 ersichtlich, kann diese Konstruktion eine flache Verschleißstange
26 aufweisen, die mit Befestigungsmitteln, wie Schrauben oder Bolzen
27, ausbaubar an der Unterseite der Schlittenschultern 28 befestigt
ist. Die Verschleißstangen 26 können aus irgendeinem abriebfesten Material
hergestellt sein, welches sich bei der an den Schlitten auftretenden Hitze nicht
deformiert. Ein- Winkeleisen 31, welches an einem mit dem Rahmen 20 verbundenen
U-Profil 32 befestigt ist, dient als Tragelement für einen biegsamen Dichtungsstreifen
33, welcher dichtend an jeder der Verschleißstangen angreift, wobei die Anlage
während beliebiger Querbewegungen der Schlitten, die bei deren Bewegung auf den
Schienen auftreten können, aufrechterhalten -wird. Eine Abstandsstange 34 (Fig.
7) kann zwischen den Teilen 31 und 32 eingefügt sein, um den
Abstand zwischen dem Dichtungsstreifen und den Schulterunterseiten einzustellen.
Um die Lebensdauer der Verschleißstangen zu verlängern, hat es sich in einigen Fällen
als wünschenswert erwiesen, Isolierungen 264 zwischen den Verschleißstangen und
den Schlitten, wie dies in Fig. 6 und 12 gezeigt ist, anzuordnen. In gleicher
Weise kann die Abdichtungsvorrichtung 29 auch gegenüber dem Windkasten durch
eine Isolierung 354 (Fig. 12) isoliert sein.
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Bei der gezeigten Ausführungsform ist jeder Dichtungsstreifen, Teil
einer Abdichtungsvorrichtung 29, welche sich horizontal erstreckende Klemmplatten
35 und 36 aufweist, wobei die Platte 35 in einer rinnenförmigen
Nut37 aufgenommen ist, welche in die Seite des sich vertikal erstreckenden Schenkels
des Teiles 31 eingearbeitet ist. Die Vorrichtung 29
wird durch Nockenplatten
42 vervollständigt, welche in Abständen an der Außenseite der Platte 36 mittels
Bolzen oder Schrauben 45 befestigt sind.
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Beim normalen Sintervorgang, bei welchem ein Luftstrom nach unten
durch das Sinterbett mittels in den Windkästen erzeugten Unterdrucks gedrücktwird,
bewirkt die dem Abdichtungsstreifen innewohnende Steifigkeit, unterstützt durch
den äußeren Luftdruck, daß der Streifen- in dichtende Anlage an die Abdichtungsflächen
der Schlitten gedrückt wird, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, wodurch Luft-
oder Gasleckage vermieden wird. Es wurde jedoch festgestellt, daß es notwendig ist,
die Dichtungsstreifen zu verstärken, wenn der Unterdruck verhältnismäßig gering
ist. Zu
diesem Zweck wird vorzugsweise zwischen der Platte
36 und der Außenseite des Dichtungsstreifens 33 ein dünner Metallstreifen
38 mit Federschenkeln 39 angeordnet. Die Federschenkel dienen dazu,
die obere Kante des Streifens 33 in dichtende Anlage an die Dichtungsflächen
zu drücken. Wie jedem Fachmann klar sein wird, ist es ebenfalls erwünscht, den Dichtungsstreifen
mittels der Federelemente 39 zu verstärken, wenn die Sintermaschine mit einer
Haube versehen ist und ein Luftstrom mittels in den Windkästen erzeugten überdrucks
durch das Sinterbett gedrückt wird.
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Die Vorrichtung 29 wird in ihrer Stellung durch Nockenhebel
44 festgeklemmt, welche am Teil 31
unter der Nut 37 derart befestigt
sind, daß ein Nockenhebel in zusammenwirkenden Eingriff mit einer zugeordneten Nockenplatte
42 bewegt werden kann. Jeder Hebel ist drehbar auf einem Gewindestift 45 angeordnet
und mittels einer Federscheibe 46 und Klemmuttern 47 in fester Reibungsverbindung
mit der ihm zugeordneten Nockenplatte gehalten.
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Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, wird die Dichtungsvorrichtung
an beiden Seiten der Schlitten durch eine Mehrzahl von Abschnitten gebildet, die
aneinanderstoßend über die ganze Länge der Maschine angeordnet sind. Die Enden der
Dichtungsstreifen eines jeden Abschnittes werden durch angeschrägte überlappende
Endteile 33 a gebildet, die dazu dienen, den luftdichten Abschluß zwischen
den Windkästen und den Schlitten aufrechtzuerhalten. Wenn es infolge Abnutzung oder
aus anderen Gründen notwendig wird, die Dichtungsstreifen zu ersetzen, kann der
Ab-
schnitt der Vorrichtung 29 aus der Nut 37 entfernt werden,
indem einfach die Nockenhebel von den Nockenplatten in Außereingriffstellung gebracht
werden. Wie ersichtlich, ist die Konstruktion so ausgebildet, daß wahlweise Abschnitte
der Dichtungsvorrichtung ersetzt werden können, ohne die ganze Vorrichtung austauschen
zu müssen.
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Vorzugsweise ist der Dichtungsstreifen 33 aus einem zähen,
nachgiebigen Material hergestellt, welches einen niedrigen Reibungskoeffizienten
aufweist und welches für Dauerbetrieb geeignet ist, bei dem es Temperaturen von
200' C oder mehr ausgesetzt ist. Diese Temperatur entspricht etwa derjenigen,
welche in der Zone der Schlittenschultern und der oberen Teile der Windkästen herrscht.
Außerdem muß das Material chemisch neutral sein, da oft in den aus dem Sinterbett
abgetriebenen Gasen Säuren, z. B. Schwefelsäure, enthalten sind. Es wurde festgestellt,
daß ein Dichtungsstreifen aus Kunstharzen, wie z. B. Tetrafluoräthylen, allen oben
angegebenen Anforderungen entspricht und sich als besonders gut für den Erfindungszweck
geeignet erwiesen hat. Streifen, die aus derartigen Kunststoffen hergestellt sind,
sind zäh und in dünnen Abschnitten biegsam und behalten ihre mechanischen Eigenschaften
bis zu Temperaturen von 260' C oder mehr. Weiterhin besitzt dieses Material
eine leicht gleitende Oberfläche mit einem sehr niedrigen Reibungskoeffizienten,
welches vor allem dem Anhaften von Sinterstaub entgegenwirkt. Wenn sich Sinterstaub
zwischen den Streifen 33 und den damit zusammenwirkenden Anlageflächen ablagert,
besitzt das Material zusätzlich die Eigenschaft, daß es in der Lage ist, zu fließen
und die Staubpartikeln zu überziehen, so daß diese tatsächlich absorbiert werden.
Infolgedessen behält ein aus derartigem Kunststoff hergestellter Streifen wesentlich
länger eine glatte Oberfläche als z. B. eine Abdichtungsstange aus Messing, in deren
Oberfläche, sich die Staubteilchen einarbeiten. Vorzugsweise werden Füllstoffe,
wie z. B. Glasfasern, Graphit u. dgl., der Harzverbindung beigemengt, um das Maß
der Abnutzung zu reduzierän und die Lebensdauer der Dichtungsstreifen zu verlängern.
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Es wird somit jedem Fachmann einleuchten, daß Streifen aus Kunstharzen
entscheidende. Vorteile gegenüber anderem nachgiebigem Material bieten, wie z. B.
Asbest und imprägniertes Segeltuch, wie es bisher verwendet wurde, wobei diese Materialien
nicht selbsttragend sind und durch die Hitze, Staubreibung und die Gase, mit denen
sie während des Sintervorganges in Berührung kommen, schnell zerstört werden. Die-
Anlagekanten der Dichtungsstreifen können verdickt werden, um einer längeren Abnutzung
standzuhalten und Schwingungen zu vermeiden, welche zu geringen Leckagen führen
könnten.
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In den Fig. 8 bis 15 sind wahlweise Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt, aus denen zu entnehmen ist, wie die Dichtungsvorrichtungen
ohne Schwierigkeiten und auf billige Weise bei vorhandenen Schlitten- und Sintermaschinenkonstraktionen
eingebaut werden können.
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In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist das Winkeleisen
51, welches die Dichtu#igsvorrichtung 29
trägt, an einem sich seitwärts
erstreckenden Flansch des Windkastens 25a angesehraubt oder sonstwie befestigt,
während die Dichtungsvorrichtung an die Seite des Windkastens angeklenunt ist. Der
Dichtungsstreifen 33 greift an einer im allgemeinen Uförmigen Abnutzungsplatte
26a an, welche an dem nach unten weisenden Flansch 52 der Schlitten befestigt
ist.
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Wie aus Fig. 9 ersichtlich, werden die Vorrichtung
29 und die Nockenhebel 44 von einer Stange 53
getragen, die ihrerseits
am Winkeleisen 54 mittels Schraubenbolzen 55 festgeschraubt ist. Bei dieser
Ausführungsform wird die Dichtungsfläche bzw. die Verschleißstange 26 b durch
eine flache Platte gebildet, die ausbaubar an einem auf der Innenseite der Schlittenschulter
liegenden, abgesetzten Abschnitt 56
befestigt ist. Die Ausführungsform nach
Fig. 10 ist ähnlich der in Fig. 9 gezeigten, mit der Ausnahme, daß
die Verschleißplatte 26 c an einem außenliegenden, abgesetzten Abschnitt
57 der Schlittenschulter befestigt ist.
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Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 11 gezeiA bei der
die Verschleißvorrichtung 26d einen Anlageteil 58 für den Dichtungsstreifen
und eine mit Löchern versehene Platte 59 aufweist, welche mit der oberen
Fläche des Teiles 58 verschweißt und in einem in der Schlittenschulter
28 vorgesehenen Schlitz 61 befestigt ist. Die Platte 59 ist
im Schlitz mittels eines Stiftes 62
ausbaubar gehalten. In diesem Fall ist
die Dichtungsvorrichtung 29 an einer sich vertikal erstreckenden Stange
63 festgeklemmt, deren unteres Ende mit einer Stange 64 verschweißt ist,
so daß eine T-förmige Dichtungsabstützung gebildet wird. Die an einem Flansch des
Windkastens befestigte Stange 64 trägt die Stiftschrauben 45 und die zugeordneten
Nockenhebel, Federringe und Klemmuttem.
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Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform besteht die Abnutzungsvorrichtung
26 e aus einer dicken Stange 65, die am äußeren Teil der Schlittenschulter
28 befestigt ist. Die Dichtungsvorrichtung besteht aus den Klemmplatten
35 und 36, dem Dichtungsstreifen 33, Federstreifen
39 - falls er verwendet wird -
und einer Nockenplatte
42, die unmittelbar an der Seite des Windkastens 25 befestigt ist, wie dies auch
bei der Stiftschraube, 45 und dem Nockenhebel 44 der Fall ist.
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Fig. 13 und 14 zeigen Ausführungsformen, bei welchen der Dichtungsstreifen
33 unmittelbar an einem Bauteil des Rahmens mittels einer Platte
65
und Schrauben 66 festgeklemmt ist. In beiden Ausführungsfonnen liegt
die obere Kante des Dichtungsstreifens an der Unterseite der Schlittenschulter
28
ohne Zwischenfügung einer Abnutzungsvorrichtung an.
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Bei der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsfonn wird ein aufblasbarer
Schlauch 67 verwendet, der aus dem gleichen Material hergestellt ist, wie
es bei den Dichtungsstreifen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen benutzt wird.
Der Schlauch 67, welcher mit unter Druck stehendem Gas oder Luft gefüllt
ist, wird mittels der Platten 68 und 69 entfernbar in dichtender Anlage
an der Schlittenschulter 28 gehalten. Bei der gezeigten Ausführungsforin
sind in Längsrichtung verlaufende Platten 69 ausbaubar am Rahmen mittels
Nockenplatten 42 und Nockenhebel 44 festgeklemmt, so daß der Schlauch ohne weiteres
ersetzt werden kann. Eine in dieser Weise aufgebaute Abdichtungsvorrichtung ist
besonders zweckmäßig, wenn hohe überdrücke im Windkasten erzeugt werden.
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Die Wirkungsweise einer Sintermaschine, bei der eine Abdichtungsvorrichtung
gemäß der Erfindung verwendet wird, dürfte weitestgehend schon aus der vorstehenden
Beschreibung verständlich sein. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Schlitten
mit geringem Abstand über den oberen Enden der Windkästen auf Rädern abgestützt
sind, wobei ein zäher und nachgiebiger Dichtungsstreifen, der vorzugsweise aus Kunstharz
hergestellt ist, dazu dient, den Spalt zwischen den Schlitten und den Windkästen
abzudichten. Wenn in den Windkästen ein hoher überdruck erzeugt wird, kann ein Metallstreifen
mit einer Mehrzahl in dichtem Abstand angeordneter Schenkel, wie bei 39 gezeigt,
verwendet werden, um den Dichtungsstreifen nach oben in feste, flache Anlage entweder
an die Schlitten oder an eine Verschleißstange, die von den Schlitten getragen wird,
anzudrücken.
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Offensichtlich sind viele Ausführungsformen und Änderungen des Erfindungsgegenstandes
möglich, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Die Erfindung soll daher keineswegs
auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern soll alle im Rahmen
des Erfindungsgedankens liegenden Ausführungsforinen umfassen.