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Beschickungsvorrichtung für Metallschmelz-oder sonstige Industrieöfen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschickungsvorrichtung für Metallschmelz- oder
sonstige Industrieöfen, insbesondere zur Schrottbeschickung von Stahlerzeugungsöfen.
Für das Beschicken derartiger Stahlerzeugungsöfen ist es bekannt, mittels eines
Laufkranes besondere, mit dem Schrott beladene Beschickungsmulden vom Schrottplatz
vor die öffnung des zu beschickenden Ofens oder Tiegels zu verfahren und dort in
der für den Beschickungsvorgang richtigen Stellung durch eine Kippbewegung in den
Ofen zu entleeren. Hierbei hängt die Beschickungsmulde an zwei auf einer Laufkatze
angeordneten Hubwerken, die sowohl synchron als auch unabhängig voneinander steuerbar
sind. Dadurch ist es möglich, entweder die Mulden in ihrer Ruhestellung senkrecht
zu verfahren oder zum Beschicken der Öfen eine Kippbewegung der Mulden hervorzurufen.
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Ferner ist es bekannt, insbesondere beim Beschicken von Öfen bzw.
Tiegeln großen Fassungsvermögens, die Hallenkrane mit doppelten Laufkatzen auszurüsten,
womit erreicht wird, daß jeweils zwei Mulden gleichzeitig transportiert und beide
Mulden unmittelbar nacheinander in den Ofen entleert werden können.
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Die bekannte Beschickungsweise mittels des Laufkranes hat den Nachteil,
daß nach dem Entleeren der Beschickungsmulden diese infolge der plötzlichen Entlastung
auf Grund der Reaktionskraft eine Pendelbewegung ausführen, durch die die Gefäßmündung
häufig beschädigt wird. Es kommt hierbei auf die Geschicklichkeit des Kranführers
an, solche Beschädigungen zu vermeiden oder auf ein Mindestmaß zu begrenzen.
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Ferner ist nachteilig, daß die Beschickungskapazität einer solchen
Einrichtung beschränkt ist. In Stahlwerken sind in der Regel mehrere Tiegel in einer
Reihe aufgestellt. Vielfach ist auch ein Bedürfnis vorhanden, zur Kapazitätserweiterung
zu den vorhandenen Tiegeln noch weitere aufzustellen. Im Hinblick auf die immer
kürzeren Chargenzeiten und der gleichzeitigen Tendenz nach Vergrößerung der Gefäßinhalte
erhöhen sich die Anforderungen an die Beschickungseinrichtung. Bei den bekannten
Anlagen sind jedoch derartigen Anforderungen Grenzen gesetzt, da der Hallenkran
sowohl auf Grund seiner Tragfähigkeit wie seiner begrenzten Geschwindigkeit nur
eine bestimmte Anzahl von Beschickungsvorgängen pro Zeiteinheit ausführen kann.
Während des Beschickungsvorganges eines Ofens mittels des Kranes können keine anderen
Transportvorgänge durchgeführt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beschickungsvorrichtung
zu schaffen, die es gestattet, die Beschickungskapazität des Kranes zu vergrößem.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, jedem Schmelzgefäß zugeordnet, eine besondere,
vom Kran unabhängig arbeitende, die von diesem zugeführten Mulden aufnehmende Kippvorrichtung
anzuordnen. Dadurch wird erreicht, daß der Kran der Kippfunktion entkleidet und
ihm lediglich noch die Transportfunktion zugewiesen wird. Seine volle Kapazität
steht daher für das Hinundherbefördem der Mulden zur Verfügung. Die Mulden werden
von einer besonderen Vorrichtung aufgenommen, die vor jedem Schmelzgefäß angeordnet
ist. Diese dient dazu, die Mulden so lange in einer Bereitschaftsstellung zu halten,
bis der Zeitpunkt für die Beschickung gekommen ist, und dann den Beschickungsvorgang
durchzuführen sowie die leeren Mulden in eine Ausgangsstellung zu bringen, bis sie
vom Kran wieder abtransportiert werden.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal besteht jede Kippvorrichtung
aus einem aus einer horizontalen Ausgangsstellung in Beschickungsrichtung in eine
Kippstellung verfahrbaren Unterwagen, der mit einer Aufnahmevorrichtung für die
Mulden versehen ist. Hierbei kann der Unterwagen erfindungsgemäß mittels zweier
schienengeführter Radpaare in die Kippstellung verfahrbar sein, wobei er um die
Achse des vorderen Radpaares in deren durch Anschlag begrenzte Endlage kippbar ist.
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Durch die übergabe der Mulden vom Kran in eine Aufnahmevorrichtung
eines kippbaren Wagens wird erreicht, daß die Kippbewegung genau beherrschbar ist.
Es werden somit die nachteiligen Pendelschwingungen der Mulden vermieden.
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Eine vorteilhafte Ausbildung des Unterwagens gemäß der Erfindung besteht
darin, daß jedes Radpaar
auf einer besonderen Schienenspur geführt
ist, wobei die dem vorderen Radpaar zugeordnete Spur nach unten, die dem hinteren
Radpaar zugeordnete Spur nach oben gekrümmt ist. Durch diese, bei anderen Beschickungseinrichtungen
bekannte Ausbildung wird eine sichere Führung des Wagens bei der Kippbewegung gewährleistet.
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Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag dient als Antrieb für die
Fahr- und Kippbewegung des Unterwagens eine motorisch angetriebene endlose Kette
bzw. ein sonstiges Zugmittel oder eine Zahnstange. Ferner kann auch ein druckmittelbeaufschlagbares
Kolbentriebwerk als Antriebsvorrichtung gewählt werden, welches unmittelbar an einem
Teil des Unterwagens angreifen kann.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht weiterhin darin, daß
der Unterwagen mit einer quer zur Beschickungsrichtung verlaufenden Verschiebebahn
versehen ist, an die in dessen AusgangssteRung beidseitig ortsfest angeordnete Verschiebebahnen
anschließen, auf denen zwei oder mehrere querverschiebbare, für die Aufnahme der
Mulden eingerichtete Oberwagen abstellbar und von wo sie abwechselnd in eine Ausgangsstellung
auf dem Unterwagen verfahrbar sind.
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Diese Vorrichtung ermöglicht es, nach Durchführung des Beschickungsvorganges
mittels des Krans eine oder mehrere beladene Mulden auf der einen Seite der Beschickungsvorrichtung
abzusetzen und die auf der anderen Seite der Beschickungsvorrichtung stehenden entleerten
Mulden aufzunehmen und zum Schrottplatz abzutransportieren. Im Bedarfsfalle können
entleerte Mlulden auch auf dem Unterwagen stehenbleiben bzw. dort beladene Mulden
abgestellt werden.
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In Abwandlung der Erfindung ist es auch mög-Ech, den Unterwagen mit
Rollen zu versehen und in gleicher Ebene beidseitig desselben ortsfeste Rollen anzubringen,
auf denen die Mulden mittels an ihrer Unterseite angeordneter Laufflächen querverschiebbar
sind.
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Zur Durchführung der Querverschiebebewegung des Oberwagens wird ferner
erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein druckmittelbeaufschlagbares Kolbentriebwerk anzuordnen,
dessen Kolbenstange an beiden Enden ortsfest angebracht ist und an dessen hin-und
herbeweglichem Zylinder Mitnehmerklauen befestigt sind, die am Oberwagen angebrachte
Mitnehmernasen umgreifen. Statt eines einzigen Zylinders ist es auch möglich, für
jede Bewegungsrichtung einen getrennten, einfach wirkenden Zylinder anzuordnen.
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Für die Querverschiebung der einzelnen Mulden können nach einem weiteren
Erfindungsmerkmal beidseitig der Beschickungsvorrichtung ortsfest angebrachte druckmittelbeaufschlagbare
Kolbentriebwerke dienen, von denen jedes für eine Bewegungsrichtung vorgesehen ist.
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Die Erfindung sieht ferner Vorrichtungen zur Sicherung des in der
Beschickungsausgangsstellung stehenden Oberwagens bzw. der von dem Unterwagen in
der Beschickungsausgangsstellung aufgenommenen Mulde vor. Diese besteht vorzugsweise
aus einer am Unterwagen angeordneten, um eine waagerechte Achse schwenkbaren, in
der Beschikkungsstellung des Oberwagens bzw. der Mulde in eine an derselben angebrachte
Ausnehmung eingreifenden Sperrklinke. Eine vorteilhafte Ausbildung dieser Sicherungsvorrichtung
kann erfindungsgemäß darin bestehen, daß ein Teil der Sperrklinke nach Beginn der
Fahrbewegung des Unterwagens in die Kippstellung auf eine ortsfest angebrachte Auflaufkurve
aufläuft und dadurch die Klinke zum Eingriff bringt. Fernerhin ist es gemäß der
weiteren Erfindung vorteilhaft, die Sperrklinke in ihrer Eingriffsstellung durch
ein besonderes Organ gegen ein unerwünschtes Entsperren zu sichern. Dies geschieht
zweckmäßigerweise durch eine Bohrung oder sonstige Ausnehmung in der Sperrklinke
und einen am Unterwagen angeordneten, in waagerechter Richtung längsverschiebbaren,
gegen eine Federkraft beim Rücklauf in die Ausgangsstellung aus der Bohrung der
Klinke zurückziehbaren Sicherungsbolzen. Hierbei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß durch eine weitere ortsfest angebrachte Auflaufkurve die Sperrklinke vor Beginn
des Auslösevorganges durch Zurückziehen des Sicherungsbolzens gegen den Druck der
Federkraft entriegelt wird.
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Statt derartiger Vorrichtungen zur Sicherung des in der Beschickungsausgangsstellung
stehenden Oberwagens gegen ungewolltes seitliches Verschieben ist es gemäß der weiteren
Erfindung auch möglich, auf der Beschickungsbühne ortsfest Führungsschienen so anzuordnen,
daß der Oberwagen nach Beginn seiner Beschickungsbewegung von den Schienen beidseitig
geführt ist.
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Die Beschickungsvorrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, mit
nur einem Kran eine größere Anzahl von Tiegeln, insbesondere für die Stahlerzeugung,
in Verbindung mit den einzelnen Kippvorrichtungen zu beschicken. Hierbei ist der
besondere Vortel gegeben, daß die einzelnen Beschickungsintervalle auch bei einer
größeren Anzahl von Öfen unabhängig voneinander und auch weitgehend unabhängig von
den Transportbewegungen des Krans gelegt werden können. Dies ist darauf zurückzuführen,
daß Transportfunktion und Beschickungsfunktion jeweils getrennten Vorrichtungen
zugewiesen sind. Hierbei kann der Kran für das Hinundherbewegen der Mulden besonders
einfach gestaltet sein. Es bedarf keiner verfahrbaren Laufkatze. Vielmehr kann diese
mit der Kranbrücke eine bauliche Einheit bilden. Ferner vereinfacht sich der Aufbau
noch dadurch, daß keine unabhängig voneinander steuerbaren Hubwerke mehr erforderlich
sind. Somit wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine fortschrittliche und
in ihrem Gesamtaufwand sparsame Vorrichtung zur Beschickung von Öfen, Tiegeln od.
dgl. geschaffen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt, an Hand deren die Erfindungsmerkmale erläutert sind. Es zeigt F i
g. 1 eine Seitenansicht der Beschickungsvorrichtung, F i g. 2 eine
Draufsicht nach F i g. 1,
F i g. 3 eine Stirnansicht nach F i
g. 1,
F i g. 4 eine Seitenansicht der Beschickungsvorrichtung in einer
anderen Ausführung, F i g. 5 eine Draufsicht nach F i g. 4, F i
g. 6 eine Stirnansicht nach F i g. 4, F i g. 7 eine Seitenansicht
der Sicherungsvorrichtung für die Ausführungen nach den F i g. 1 bis
3,
F i g. 8 eine Seitenansicht der Sicherungsvorrichtung für die Ausführungen
nach den F i g. 4 bis 6,
F i g. 9 eine Verriegelungsvorrichtung
für die Sicherungsvorrichtung nach F i g. 7 und 8,
F i g. 10
eine Draufsicht auf die Beschickungsvorrichtung in einer weiteren Ausführung.
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Die Beschickungsvorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus dem Kran
zur Zuführung der Mulden an die Kippvorrichtungen. In den Ausführungsbeispielen
ist der Kran als Kranbrücke 1 ausgebildet und mit den Hubwerken 2 ausgerüstet.
Diese sind mit nicht dargestellten Hängevorrichtungen versehen, die es gestatten,
die Mulden 3 mittels Haken an vier Tragbolzen 4 aufzunehmen.
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Mittels der Kranhubwerke können die Mulden 3
in die Aufnahmevorrichtung
5 der Oberwagen 6 abgesenkt werden. Jeder Oberwagen 6 ist mittels
vier Laufrädern 7 auf einer Schienenbahn 8 querverfahrbar, die einerseits
auf dem Unterwagen 9 und andererseits beidseitig anschließend ortsfest auf
dem nicht dargestellten Gerüst angebracht ist. Auf diese Weise ist es möglich, den
Oberwagen 6 von der Beschickungsstellung auf dem Unterwagen 9 auf
die eine oder andere Seite in einer Bereitschaftsstellung zu verschieben.
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Der Unterwagen 9 ist mit zwei Radpaaren 10 und
11 versehen, die auf Schienenbahnen in Kipprichtung laufen. Hierbei ist jedem
Radpaar eine besondere Schienenbahn zugeordnet. Die Schienenbahn 12 für das Radpaar
10 ist in Richtung der Kippbewegung nach unten, die Schienenbahn
13 für das Radpaar 11
nach oben gekrümmt. Dadurch wird die Kippstellung
des Unterwagens 9 hervorgerufen. Als Antriebsmittel für die Kippbewegung
des Unterwagens dient eine endlose Kette 14, die in bekannter Weise motorisch angetrieben
sein kann.
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Für die Querverschiebung der Oberwagen ist ein druckmittelbeaufschlagbares
Kolbentriebwerk 15, 16
vorgesehen, dessen Kolbenstange an beiden Enden befestigt
ist. Der bewegliche Zylinder 16 ist mit Mitnehmerklauen 17 versehen,
die am Oberwagen 6 angebrachte Mitnehmerklauen 18 umgreifen.
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In dem in Fi g. 4 bis 6 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel
sitzt die, Mulde 3 mit an ihrer Unterseite angeordneten, nicht besonders
dargestellten Laufflächen auf Laufrollen 19 des Unterwagens 9
auf (F
i g. 5 und 6). Um ein unerwünschtes Verschieben der Mulde
3 in Bewegungsrichtung des Unterwagens zu vermeiden, sind besondere Führungsleisten
20 angebracht (F i g. 4). Ferner sind die Mulden 3 mit seitlichen
Druckplatten 21 versehen, auf die entsprechende Druckflächen 22 der Kolbentriebwerke
23 auftreffen, wenn eine Querverschiebung vorgenommen werden soll. Wie aus
F i g. 5
und 6 hervorgeht, sind seitlich des Unterwagens
9
weitere Laufrollen 24 angebracht, die eine Fahrbahn für diejenigen Mulden
bilden, die entweder in Bereitschaftsstellung, zum Einfahren in die Kippvorrichtung
oder zum Abtransport zum Schrottplatz stehen.
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Um ein unzulässiges Verschieben der Mulden quer zur Beschickungsrichtung
während des Beschickungsvorgangs zu verhindern, kann eine besondere Sicherungseinrichtung
nach F i g. 7 und 8 angebracht werden. Diese besteht im Ausführungsbeispiel
nach F i g. 5 bis 6 aus einer Sperrklinke 25 (F i
g. 7, 8), die um eine waagerechte Achse 26 schwenkbar ist. Die Sperrklinke
25 greift in eine nicht näher dargestellte Ausnehmung am Muldenfuß ein und
verhindert somit ein unzulässiges Verschieben der Mulde. Gleichzeitig ist die Sperrklinke
25 mit einem Ansatz 25 a
versehen, der in der Sperrstellung (F i
g. 8) den unteren waagerecht verlaufenden Teil der Muldenschlinge 4 übergreift
und ein überkippen der Mulde in der Kippstellung (F i g. 4) verhindert.
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In der Ausführung nach den F i g. 1 bis 3 kann auf diesen
Ansatz 25 a der Sperrklinke 25 verzichtet werden, weil dort ein Überkippen
des Oberwagens 6
durch eine besondere Führung 27 verhindert wird.
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Im Ausführungsbeispiel (F i g. 7, 8) ist die Betätigung der
Sperrklinke 25 so vorgesehen, daß unmittelbar nach Beginn der Fahrbewegung
des Unterwagens 9 ein Teil 25 b der Sperrklinke 25 auf
eine ortsfeste Kurve aufläuft und infolge der dadurch hervorgerufenen Zwangsführung
um die Achse 26
geschwenkt und somit in Eingriff gebracht wird.
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Um ein unzulässiges Entsperren des Oberwagens 6
bzw. der Mulde
3 zu verhindern, ist eine zusätzliche Vorrichtung der Sperrklinke
25 vorgesehen (F i g. 9).
Diese besteht aus dem Sicherungsbolzen
29, der mittels Federkraft 30 in die Verriegelungsstellung gedrückt
wird, wo er in eine Bohrung 31 eingreift. Während der Dauer des Stillstandes
des Oberwagens 9 in der Ausgangsstellung und des Wechselns des Oberwagens
bzw. der Mulden ist die Verriegelung durch den Sicherungsbolzen 29 dadurch
geöffnet, daß beim Einlaufen des Unterwagens 9 in seine Ausgangsstellung
eine Rolle 31 des Sicherungsbolzens 29 durch den Verlauf einer ortsfesten
Kurvenbahn 32 gejen die Federkraft zurückgezogen und dadurch die Sperrklinke
25 entriegelt wird. Gleichzeitig gelangt dieselbe außerhalb des Bereiches
ihrer zugehörigen Kurve 28 und kann durch ihr Eigengewicht ihre öffnungslage
wieder einnehmen.
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Die Anordnung des Beschickungsunterwagens 9
und der seitlich
an diesen anschließenden Laufbahnen für mehrere Oberwagen 6 kann gemäß Fig.
10 auch so getroffen sein, daß beidseitig des Unterwagens jeweils drei Abstellplätze
für die Oberwagen vorgesehen sind. Dadurch wird eine Arbeitsweise ermöglicht, bei
der durch den Kran zwei beladene Mulden seitlich des Unterwagens abgesetzt und unmittelbar
darauf zwei bereits in den neu zu beschickenden Ofen entleerte Mulden vom Kran aufgenommen
und zum Schrottplatz abtransportiert werden. Durch diese Arbeitsweise werden Leerfahrten
vermieden.
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Bei der Ausführung der Beschickungsvorrichtung gemäß F i
g. 1 bis 3 kann auf eine besondere Sicherungsvorrichtung nach F i
g. 7 und 8 verzichtet werden, wenn auf der Beschickungsbühne ortsfeste
Führungsschienen 33 angebracht sind, zwischen denen der Oberwagen
6 nach Beginn seiner Beschickungsbewegung zwangsgeführt ist.