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Umsteuereinrichtung für Regenerativkoksofenbatterien Die Erfindung
bezieht sich auf eine Umsteuereinrichtung für die nacheinander vorzunehmende Umstellung
der Gas-, Luft-, Abgas- und anderer Umstellorgane von Regenerativkoksofenbatterien
mit von Antriebsrädern angetriebenen, die Zugorgane der Umstellorgane nacheinander
betätigenden Abtriebsrädern, deren Verzahnung in ein Antriebssegment des zugehörigen
Antriebsrades eingreift, wobei die nicht in Eingriff stehenden Abtriebsräder gesperrt
sind.
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Bei Regenerativkoksofenbatterien wird in regelmäßigen Zeitabständen
eine Umstellung der Beheizungseinrichtung vorgenommen, wozu man sich bisher einer
vor der Stirnseite der Ofenbatterie angeordneten Wechselwinde bediente, mit der
über um die ganze Ofenbatterie endlos laufende Zugorgane die einzelnen Umstellorgane
der CSfen verbunden sind. Hierbei sind jedem endlosen Zugorgan jeweils die Umstellorgane
zugeordnet, die auf beiden Ofenbatterieseiten gemeinsam umgestellt werden.
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Es ist ferner eine Umsteuereinrichtung für die nacheinander erfolgende
Umstellung der Gas-, Luft- und Abgasventile von Koksofenbatterien bekannt, bei denen
die gemeinsame Wechselwinde aus einem Antriebsrad besteht, auf dessen Umfang sich
der Umfang von je einem Getrieberad zum Antrieb jeder der Zugorgane für die Betätigung
der Umstellorgane ganz oder teilweise abwickelt, wobei der Umfang des Antriebsrades
gleich oder größer ist als die Summe der sich abwickelnden Umfänge der Getrieberäder.
Dabei wird jedes Getrieberad nach erfolgter Abwicklung der Zähne durch zwei seiner
Zähne, die in einer anderen Ebene liegen als die Antriebszähne, durch Auflegen auf
den glatten Kopfkreisumfang gesperrt.
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Es ist ferner eine Umsteuereinrichtung bekannt, bei der ein jedem
Zugorgan zugeordnetes Antriebsrad durch je eine Welle oder Hohlwelle mit einem Differentialgetriebe
verbunden ist.
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Bei einer weiteren bekannten Umsteuereinrichtung laufen zum Umstellen
der Umstellorgane dienende Trommeln, Seilscheiben, Kettenräder usw. lose auf der
Antriebswelle, mit der Schalträder kuppelbar sind, die ihrerseits auch lose auf
der Antriebswelle laufen und ihr voraus- oder nacheilen, indem die lÜbersetzung
zwischen dem Antriebsritzel und dem lose auf der Antriebswelle laufenden, zwangläufig
mit dem Schaltrad verbundenen Zahnrad größer oder kleiner ist als die Übersetzung
zwischen dem Antriebsritzel und dem mit der Welle verkeilten Zahnrad.
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Diese bekannten Umsteuereinrichtungen haben einen verwickelten, platzraubenden
und schweren Aufbau.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine Umsteuereinrichtung, bei der
die Abtriebsräder lose auf einer gemeinsamen Welle liegen und jedem Abtriebsrad
ein fest auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnetes Antriebsrad zugeordnet
ist, von denen jedes mit einem entsprechend versetzten Antriebssegment für den nacheinander
erfolgenden Eingriff in das zugehörige Abtriebsrad versehen ist und wobei die Verzahnung
jedes Antriebs- und Abtriebsrades in zwei senkrechten Ebenen derart nebeneinanderliegt,
daß jedem Zahn der einen Ebene eine Zahnlücke der anderen Ebene benachbart ist und
das eine der beiden Antriebssegmente auf einem glatten Fußkreis, das andere in einem
glatten Kopfkreis liegt, auf dem nach Abwicklung der beiden Antriebssegmente zwei
Zähne des zugehörigen Zahnkranzes des Abtriebsrades als Sperrglieder auflaufen.
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Eine derartig ausgebildete Umsteuervorrichtung hat infolge der Nebeneinanderanordnung
der Antriebs-und Abtriebsräder auf nur je einer Welle den Vorteil einer einfachen,
gedrängten und leichten Bauweise.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner, den Antriebsrädern jeder Ofenbatterieseite
je eine synchron betriebene Antriebseinrichtung zuzuordnen. Dadurch ist die Anordnung
nur eines vergleichsweise kleinen Kolbenmotors und noch kleinerer Antriebs- und
Abtriebsräder auf jeder Ofenbatterieseite möglich, wodurch ferner infolge der nur
halben Beanspruchung die Gefahr des Reißens der Zugorgane verringert wird. Der Kolbenmotor
ist dabei als Doppelkolbenmotor ausgebildet, derart, daß er für jeden Umstellvorgang
nur eine Kolbenbewegung zu leisten hat.
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Die Synchronisierung der Betätigung der beiden Kolbenmotoren wird
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch hergestellt, daß die Antriebsräder
der Koks- und Maschinenseite durch eine
mechanische Kupplung derart
miteinander verbunden sind, daß der Antrieb wahlweise durch Doppelkolbenmotoren
oder mechanisch erfolgt.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.
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F i g. 1 ist ein schematischer Grundriß einer Koksofenbatterie mit
der gemäß der Erfindung ausgebildeten Steuereinrichtung; F i g. 2 stellt eine Seitenansicht
der Umsteuereinrichtung an der Maschinenseite dar; F i g. 3 zeigt die Betätigungseinrichtung
in Richtung des Pfeiles A gesehen; F i g. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der
F i g. 3; F i g. 5 stellt einen Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 4 dar; F i
g. 6 zeigt einen Schnitt nach Linie VI-VI der F i g. 4.
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Bei der in F i g. 1 im Grundriß schematisch dargestellten Koksofenbatterie
1 sind die mit 2 bezeichneten Koksofenkammern in bekannter Weise nebeneinander angeordnet.
Sie werden in üblicher Weise von zwischen den Ofenkammern angeordneten, nicht dargestellten
Heizwänden beheizt. Unterhalb der Koksofenkammern liegen in an sich bekannter Weise
die nicht aus der Zeichnung ersichtlichen Regeneratoren, die in Zeitabständen von
beispielsweise 20 Minuten einerseits von Luft und gegebenenfalls bei Schwachgasbeheizung
durch danebenliegende Regeneratoren von Schwachgas und andererseits von Abgas durchströmt
werden. Die Beheizungsrichtung wird mittels einer Umsteuereinrichtung umgestellt,
die aus je einer auf der mit KS bezeichneten Koksseite und auf der mit
MS bezeichneten Maschinenseite angeordneten Betätigungseinrichtung 3, 3 a
besteht.
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Die Betätigungseinrichtung 3, 3a besteht, wie aus F i g. 4 ersichtlich,
aus auf einer Antriebswelle 4 durch Federn 28 fest angeordneten Antriebsrädern
5 a, 5 b,
5 c und Antriebsrädern 6 a, 6 b, 6 c, die mit Kettenrädern
7 fest verbunden und lose auf einer gemeinsamen Achse 8 gelagert sind.
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Der Antrieb der Antriebswelle 4 erfolgt durch einen an einem Ende
angeordneten Kolbenmotor 9, 9a, dessen hin- und hergehende Bewegung die Antriebswelle
in drehende Bewegung versetzt. Die Antriebswelle 4 jeder Betätigungseinrichtung
3, 3 a ist an ihrem anderen Ende mit einem auf ein Kettenrad 11 einwirkenden Getriebe
10 verbunden. Die Kettenräder 11
sind durch eine endlose Kette
12 und eine Zugstange 13 in jedem Trum miteinander verbunden. Dadurch ist
eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Betätigungseinrichtungen 3,
3 a geschaffen, durch die ein synchroner Betrieb der beiden Kolbenmotoren 9, 9 a
gesichert ist. Die kraftschlüssige Verbindung kann auch dadurch erzielt werden,
daß die Antriebswelle 4 beider Betätigungseinrichtungen 3, 3a durchlaufend angeordnet
ist.
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Mittels einer Kupplung 14, die über eine Welle mit dem Getriebe
10 verbunden ist, ist ferner über ein Reduziergetriebe 15 ein Elektromotor
16 verbunden. Diese als Reserve dienende Antriebseinrichtung kann auch durch ein
Handrad oder eine beliebige andere Antriebseinrichtung ersetzt werden.
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In F i g. 1. sind die Antriebsräder 5 a, 5 b, 5 c mit den Abtriebsrädern
6a, 6b, 6c der besseren Übersicht wegen waagerecht nebeneinander dargestellt. Wie
aus F i g. 2 ersichtlich, liegen diese jedoch senkrecht übereinander, derart, daß
die Abtriebsräder 6 a, 6b, 6 c
mit den damit verbundenen Kettenrädern
7 oberhalb der Antriebsräder 5 a, 5b, 5 c liegen. Unterhalb der Antriebsräder
5 a, 5 b, 5 c ist ein Kettenumlenkrad 17
angeordnet. Je eine um die
Kettenräder 7 und die Umlenkräder 17 angeordnete Kette 19 läuft um am anderen Ende
der Ofenbatterie angeordnete Umlenkräder 18. Sowohl im oberen als auch im unteren
Trum aller Ketten 19 ist eine Zugstange 20 angeordnet, wobei jedem Zugorgan 19,
20 eine besondere Umstellaufgabe zufällt. Eines der Zugorgane 19, 20 jeder Ofenbatterieseite
ist, was in den Figuren nicht dargestellt ist, über das Kettenrad 7 des Abtriebsrades
6a mit den geöffneten Gashähnen, das zweite Zugorgan über das Kettenrad 7 des Abtriebsrades
6 c mit den geschlossenen Gashähnen und das dritte Zugorgan über das Kettenrad 7
des Abtriebsrades 6 b mit den Luft- und Abgas-Umstellvorrichtungen verbunden.
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Die Betätigungseinrichtung 3, 3 a ist in F i g. 3 und 4 näher dargestellt.
Die Antriebsräder 5 a, 5 b, 5 c
bestehen aus je zwei in senkrechten Ebenen
nebeneinanderliegenden Antriebssegmenten 29, 30. Dem Antriebssegment 29 ist der
Zahnkranz 31 und dem Antriebssegment 30 der Zahnkranz 32 des zugehörigen Abtriebsrades
6 a, 6 b und 6 c zugeordnet. Die Zähne des Zahnkranzes 31 jedes Abtriebsrades werden
von Bolzen 27a gebildet, die in Zahnlücken 27 des Antriebssegmentes 29 eingreifen,
und die Zähne des Zahnkranzes 32 von auf Bolzen liegenden Rollen 25a,
die
in Zahnlücken 25 des Antriebssegmentes 30 eingreifen und gleichzeitig zur Sperrung
dienen.
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Alle Antriebsräder 5 a, 5 b, 5 c einerseits und Abtriebsräder
6 a, 6 b, 6 c andererseits sind gleich ausgebildet, jedoch sind die Antriebsräder
5a, 5b, 5c um 120° versetzt gegeneinander auf der Welle 4 angeordnet,
wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich. Die in F i g. 3, 4 dargestellte Lage
der Antriebsräder _5 a,
5 b, 5 c stellt den Beginn eines Umstellvorganges
dar, bei dem die Antriebsräder und die Zugorgane 19, 20
in Richtung des Pfeiles
33 bewegt werden. Der Bolzen 27a des Zahnkranzes 31 des Abtriebsrades
6 a liegt gegen das eine eine halbe Zahnlücke 27 bildende Ende des Antriebssegmentes
29 des Antriebsrades 5 a
an (F i g. 3 und 5), wodurch bei Drehung der Welle
4
das Abtriebsrad 6 a gedreht wird. Dabei greift als nächstes die Rolle
25a des Zahnkranzes 32 des Abtriebsrades 6a und hierauf wieder der nächste
Bolzen 27a des Zahnkranzes 31 des Abtriebsrades 6a in die Lücke 27 des Antriebssegmentes
29 des Antriebsrades 5 a ein. Neben jedem Zahn liegt somit eine Zahnlücke. Beispielsweise
ist dem als Bolzen ausgebildeten Zahn 27a des Zahnkranzes 31 jedes Abtriebsrades
eine größere Zahnlücke 36 zwischen zwei Rollen 25a des Zahnkranzes 32 benachbart.
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Während dieser Drehbewegung des Abtriebsrades 6a, wodurch die zugehörigen
Gashähne geschlossen werden, ist die Drehbewegung der lose auf der Achse 8 gelagerten
Abtriebsräder 6b, 6 c dadurch gesperrt, daß zwei Rollen 25a des Zahnkranzes
32 dieser beiden Abtriebsräder auf dem glatten Kopfkreis 26 aufliegen, der das Antriebssegment
30 der Antriebsräder einschließt, wie insbesondere aus F i g. 5 ersichtlich. Der
Bolzen 27a des Zahnkranzes 31 liegt dabei auf einem glatten Fußkreis 35 außerhalb
des Antriebssegmentes 30 der Antriebsräder 5 b, 5 c. Sind die Antriebssegmente 29,
30 des Antriebsrades 5a aus dem Eingriffsbereich des Antriebsrades 6 a gelangt,
so greifen die Bolzen 27a und Rollen 25a des Abtriebsrades 6 b in
gleicher Weise in die Zahnlücken 27 und 25 des Antriebsrades 5 b, wobei zwei Rollen
25 a der
Abtriebsräder 6a, 6c durch Auflaufen auf den glatten Kopfkreis
26 der Antriebsräder 5 a, 5 c die Sperrung der Abtriebsräder6a, 6c bewirken.
Dadurch erfolgt die Umstellung der Umstellorgane für Luft und Abgas. Hierauf bewirkt
das Antriebsrad 5 c die Teildrehung des Abtriebsrades 6 c unter Sperrung der Abtriebsräder
6 a, 6 b in der beschriebenen Weise für die Öffnung der bisher noch geschlossenen
Gashähne.
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Die Umstellvorgänge sind nunmehr beendet. Der nächste Wechsel der
Beheizungsrichtung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge durch Drehung der Antriebsräder
im entgegengesetzten Sinne des Pfeiles 33.