DE1236465B - Umstelleinrichtung fuer eine regenerativ beheizte Koksofenbatterie - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

ClOb

Deutsche Kl.: 10 a - 5/20

Nummer: 1236 465

Aktenzeichen: St 6791VI b/10 a

Anmeldetag: 30.JuIi 1953

Auslegetag: 16. März 1967

Das Hauptpatent betrifft eine Umstelleinrichtung für eine regenerativ beheizte Koksofenbatterie, wobei die Hähne, Ventile usw. der einzelnen Öfen durch hydraulisch betriebene, über eine Steuerung gespeiste Arbeitszylinder betätigt werden und auf jeder Ofenseite für jede Art von gruppenweise durch ein gemeinsames Gestänge od. dgl. umzustellenden Hähnen, Ventilen usw. je ein Arbeitszylinder angeordnet ist. Die Kennzeichnung der Umstelleinrichtung nach dem Hauptpatent besteht darin, daß die zentral ge- ίο steuerte Druckmittelbetätigung des Arbeitszylinders für die Gashähne einer Ofenseite über einen Druckspeicher zu deren Öffnung und die Rückbewegung des drucklosen Arbeitszylinders mittels eines Gegengewichtes unter Rücklauf des Druckmittels in einen ig Vorratsbehälter zu deren Schließung vorgesehen ist, während zur Öffnung die Abhitzeventile einer Ofenseite und Schließung der Luftklappen einer Ofenseite ein gemeinsamer, gleichfalls zentral gesteuerter druckmittelbetätigter Arbeitszylinder dient, dessen drucklose Rückbewegung mittels eines Gegengewichtes unter Rücklauf des Druckmittels in den Vorratsbehälter zum Schließen der Abhitzeventile und Öffnen der Luftklappen vorgesehen ist, wobei elektrische Kontakteinrichtungen an dem Gestänge der Arbeitszylinder in Verbindung mit Sperrelais in der zentralen Steuerung zur Sicherung der Folgerichtigkeit der Umstellung angeordnet sind, und daß in jeder Druckflüssigkeitsleitung, die von dem Steuergerät zu den Arbeitszylindern der Gashähne geht, Dreiwegehähne, die durch den Druck des Ofenbeheizungsgases gesteuert werden, so angebracht sind, daß bei Minderung des Gasdruckes die für die geöffnet gehaltenen Gashähne bestehenden Rohrleitungswege der Druckflüssigkeit zwischen Steuergerät und Arbeitszylindern gesperrt und für die Flüssigkeit aus diesen Arbeitszylindern nach einer Ableitung hin geöffnet und dadurch für die Zylinder die Rückbewegungen eingeleitet werden.

Die vorstehend beschriebene Umstelleinrichtung hat sich an sich bewährt, ist jedoch insofern nachteilig, als die gesteuerte Druckmittelbetätigung der Arbeitszylinder über einen Druckmittelspeicher erfolgt, dem die Druckflüssigkeit mittels einer Pumpe zugeführt wird. Derartige Druckmittelbehälter sind in der Regel als Sonderanfertigung für ihren speziellen Verwendungszweck ausgeführt, beispielsweise als Hochdruckaggregate, und sind daher teuer und kompliziert in der Herstellung. Ferner müssen bei Aufstellung der meistens unter hohem Druck stehenden Druckmittelbehälter besondere Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden. Zumindest sind Druckhalte-Umstelleinrichtung für eine regenerativ beheizte
Koksofenbatterie

Zusatz zum Patent: 1 188 553

Anmelder:

Fa. Carl Still, Recklinghausen, Kaiserwall 21-23

Als Erfinder benannt:

Dr. Johannes Knappstem, Datteln;

Konrad Pennig, Recklinghausen

Vorrichtungen erforderlich. Nach dem Hauptpatent ist die Größe des Druckmittelbehälters so bemessen, daß bei voller Füllung mindestens drei Umstellungen der Umstelleinrichtung ohne zusätzliches Auffüllen mittels der Pumpe ausgeführt werden können. Hierin ist an sich ein Vorteil zu sehen, der aber erheblich dadurch verringert wird, daß bei mehreren aufeinanderfolgenden Umstellungen ohne zusätzliches Auffüllen ständige Druckabnahme in dem Druckmittelbehälter erfolgt, so daß schließlich die Betätigung der Arbeitszylinder nur noch schwerfällig und zeitaufwendig durchzuführen ist.

Ferner ist es bekannt, bei regenerativ beheizten Koksofenbatterien die Umstelleinrichtung für die Gashähne und die Abhitzeventile jeder Ofenseite zu Gruppen zusammenzufassen, indem man die Hähne bzw. deren Betätigungshebel mit Gestängen untereinander verbindet und an Stelle des sonst üblichen maschinellen Antriebs einfach einen hydraulischen Antrieb setzt. Die Schwäche dieser Anordnung liegt in der zentralen Anordnung und Verwendung einer einzigen Umstellvorrichtung für die ganze Batterie, wodurch die Vorzüge des hydraulischen Antriebs hinsichtlich Anordnung und Betreibungsmöglichkeiten nicht ausgenutzt werden.

Auch ist es bekannt, eine Zentrifugalpumpe, die mit dem Windgebläse gekuppelt ist, den für den Steuervorgang notwendigen Flüssigkeitsdruck erzeugen zu lassen und die gesteuerten Organe so auszubilden, daß sie nacheinander abhängig vom Ansteigen oder Abfallen des Pumpendruckes öffnen oder schließen.

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Bei einer anderen bekannten Umstellvorrichtung sam mittels eines Handhebels betätigt. Besondere sind die einzelnen Organe über Stellhebel an um- Filter sind wegen des Charakters als Notantrieb bei laufend geführte und auf Winden auf- bzw. abspul- den Handpumpen nicht eingebaut,
bare Zugmittel angeschlossen, wobei insbesondere Für die einzelnen Gestänge, Starkgas, Schwach-

die Luftklappen an ein einziges umlaufendes System 5 gas, Abhitzeklappen der Gasventile, sind einfach angeschlossen sind. Der wesentliche Mangel dieser wirkende Arbeitszylinder Λ, B, C, D, E, F, und zwar bekannten Ausführungsform besteht darin, daß bei j_e einer für die Koksseite und die Maschinenseite. Ausfall der Umstellvorrichtung auch das Abschließen vorgesehen. Für die Luftklappen ist ein doppeltwirder beiden Systeme gegeneinander nicht erfolgen kender Arbeitskolben gewählt mit den beiden kann. 10 Arbeitskammern G und H. Die Gestänge der Luft-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in wei- klappen der Koks- und Maschinenseite sind — zur terer Ausbildung des Gegenstandes nach dem Haupt- Gewichtsentlastung — durch eine mechanische Umpatent bei einer Umstelleinrichtung der eingangs be- führung miteinander verbunden, während die Geschriebenen Art eine zentralgesteuerte Druckmittel- stange der übrigen Arbeitskolben aus Sicherheitsbetätigung der Arbeitszylinder zu verwirklichen, die 15 gründen durch Gegengewichte 21 bis 26 in die Stelsich durch einfache und funktionssichere Bauweise lung »Geschlossen« gezogen werden. Jedem Arbeitsauszeichnet. kolben — bei doppeltwirkendem Arbeitskolben jeder

Die Erfindung besteht bei einer Umstelleinrichtung Arbeitskammer — ist im Hydraulikschalter ein Steunach dem Hauptpatent darin, daß koks- und ma- erkolbenventil zugeordnet, durch das der Arbeitsschinenseitig je eine Drackmittelpumpe für die ver- 20 zylinder entweder mit den Druckölleitungen I, II schiedenen koks- und maschinenseitig angeordneten oder dem (^vorratsbehälter 1 verbunden wird. Eine Arbeitszylinder vorgesehen sowie für beide Druck- Nullstellung, also »Ventil geschlossen«, ist nicht vormittelpumpen ein gemeinsamer Ölvorratsbehälter an- gesehen. Im vorliegenden Beispiel sind acht Steuergeordnet ist. Zweckmäßig kann ferner parallel zu kolbenventile vorhanden. Diese sind in zwei Gruppen jeder der beiden Druckmittelpumpen je eine Hand- 25 zu je vier Ventilen in je einem gemeinsamen Stahlpumpe angeordnet sein. block angeordnet. Gleichzeitig sind in bzw. an diesen Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind beiden Stahlblöcken auch die Überströmventileil, vor allem darin zu sehen, daß die Arbeitszylinder 12,17,18, die Rückschlagventile 8, 9,19, 20 einüber die Steuerung, die als Hydraulikschalter ausge- bzw. angebaut sowie die Anschlußstücke für die bildet ist, unmittelbar von den Druckmittelpumpen 30 Rohrleitungen zu den Druckmessern 13,14 vorgeaus mit dem Druckmittel beaufschlagt werden sehen. Die Verbindung der einzelnen Aggregate können, und zwar immer dann, wenn die Abhitze- untereinander in den Stahlblöcken erfolgt durch Bohventile, Luftklappen oder Gashähne zu betätigen rangen, so daß ein geschlossener Aufbau mit einer sind. Dadurch wird mit Vorteil auf einfache Weise möglichst kleinen Anzahl von Rohrleitungen zur eine zentral gesteuerte Druckmittelbetätigung der 35 Vermeidung von Störungen erzielt wird. Die beiden Arbeitszylinder erreicht, die sich außer ihrer Funk- Stahlblöcke sind um 180° zueinander versetzt symtionssicherheit vor allem dadurch auszeichnet, daß metrisch zu einer Welle mit Nockenscheiben angedie Betätigung der Arbeitszylinder ohne jede Ver- bracht. Dabei ist für je zwei korrespondierende zögerung erfolgt. Ferner ist es von Vorteil, daß der Steuerventile und damit Arbeitskolben bzw. Arbeitsden Druckmittelpumpen gemeinsame Ölvorratsbe- 40 zylindern, z. B. A und B, C und D usw., eine Nokhälter zugleich auch als Rücklaufbehälter dient, für kenscheibe vorhanden. Die Pumpe 6 liefert das den keine anderen als für Ölvorratsbehälter übliche Drucköl für die Arbeitszylinder C und A bei der Sicherheitsmaßnahmen zu treffen sind. Arbeitsstellung »Gashähne öffnen Maschinenseite« Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer und für die Arbeitszylinder B und D bei »Gashähne lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden sehe- 45 öffnen Koksseite«. Außerdem werden von der Druckmatischen Zeichnung näher erläutert. mittelpumpe 6 die beiden Arbeitszylinder G und H Die schematisch dargestellte hydraulisch um- des doppeltwirkenden Arbehskolbens für den Luftsteuerbare Koksofenbatterie besitzt einen Ölvorrats- klappenwechsel mit Drucköl versorgt. Da beim Umbehälter 1 mit Ölstandschauglas 2, der nur über den Stellvorgang der Luftklappenwechsel zeitlich vor dem Luftfilter 3 mit der Außenluft in Verbindung steht, 5° Öffnen der Gashähne liegt, liefert die Druckmittelaus dem über die Ölfilter 4,5 zu den beiden Druck- pumpe 6 Drucköl entweder für die ArbeitszylinderΛ, mittelpumpen 6,7 angesaugt wird. Das Drucköl C bzw. B, D oder die Arbeitszylinder H bzw. G. Die wird von den Pumpen über die Rückschlagventile 8,9 Drackmittelpumpe 7 versorgt die Arbeitszylinder E zu dem Steuergerät 10, das als Hydraulikschalter und F mit Drucköl. Die Bewegung der Arbeitskolben ausgebildet ist, gefördert. In der Druckölleitung sind 55 (für die Abhitzeklappen der Gasabhitzeventile) erzwischen den Druckmittelpumpen 6,7 und den zu- folgt gleichzeitig mit der der Gashähne, jedoch jegehörigen Rückschlagventilen 8,9 noch Überstrom- weils auf der entgegengesetzten Batterieseite (also ventile 11,12 angebracht, die bei einem bestimmten, z. B. gleichzeitig Maschinenseite: »Gashähne öffnen« einstellbaren Druck das Drucköl in den Ölvorrats- und Koksseite: »Abhitzeklappen der Gasabhitzebehälter 1 zurückfließen lassen. Ferner sind an die 60 topfe öffnen«). Die Nocken 10 a bezeichnen Einstell-Druckölleitung zwischen den Rückschlagventilen 8,9 vorrichtungen, wie Einstellschrauben oder Blenden, und dem Steuergerät 10 noch Druckmesser 13,14 zur Mengenregelung. Außerdem ist noch bei jedem vorgesehen, die die Überwachung des Drucks in der Steuerventil unmittelbar vor der Eintrittsstelle des Druckölleitung gestatten. Parallel zu den elektrischen Drucköls und der Austrittsstelle des rücklaufenden Druckmittelpumpen sind für Notbetriebe zwei Hand- 6g Öls je eine vorzugsweise stetig veränderbare Drosselpumpen 15,16 mit den zugehörigen Überströmven- einrichtung angebracht, durch die zusätzlich getrennt tilen 17,18 sowie den Rückschlagventilen 19, 20 an- und unabhängig voneinander die Geschwindigkeit geordnet. Die beiden Handpumpen werden gemein- des Drucköleintritts und des Rücklaufölaustritts und

Claims (2)

damit entsprechend die Arbeitsgeschwindigkeit der Arbeitskolben beim Ein- und Rücklauf unabhängig voneinander und in weitern Ausmaß beliebig gewählt werden können. Die Arbeitskolben bewegen sich unter dem Druck des Arbeitsmittels gegen die Kraft der Gegengewichte 21 bis 26, die nach der Umsteuerung der Kolben die gegenläufige Bewegung der Ventile bzw. Hähne verursachen, wenn der Druck im Arbeitszylinder nachläßt. Im Normalfall erfolgt die Durchführung des Um-Stellvorganges elektrisch. Der Hydraulikschalter ist mit einer sogenannten Kopierwalze starr verbunden, so daß diese die Drehbewegungen des Hydraulikschalters zwangläufig mitmacht. Beide zusammen werden über ein Getriebe mit ausrückbarer Kupplung von einem kleinen Elektromotor (Verstellmotor) angetrieben. Bei ausgedrückter Kupplung kann der Hydraulikschalter zusammen mit der Kopierwalze mittels eines Handrades betätigt werden. Auf der Kopierwalze sind isoliert voneinander eine Reihe von kräftigen Kontaktsegmenten angebracht, die beim Berühren mit feststehenden Kontaktfingern Stromkreise schließen. Das Einschalten der Motoren selbst erfolgt durch Relais. Das Einleiten eines Umstellvorganges erfolgt durch Drücken eines Knopfes je nach dem verlangten Umstellen, das mit »Koksseite« oder »Maschinenseite« bezeichnet ist. Diese beiden sind elektrisch so verriegelt, daß nur die Betätigung des richtigen Knopfes den Umstellvorgang einleitet, andernfalls erfolgt nichts. Der Verstellmotor dreht nun den Hydraulikschalter und damit auch die Kopierwalze in die Stellung »Hähne schließen«. Kurz nach Erreichen dieser Stellung wird durch Kontaktgabe mittels der Kopierwalze der Stromkreise zum Verstellmotor unterbrochen und das Pausenrelais eingeschaltet. Nach Ablauf der Pausenzeit wird der Verstellmotor wieder eingeschaltet und läuft nun bis zum Ende des Umstellvorganges. Kurz nach dem Wiedereinschalten des Verstellmotors werden mittels eines weiteren Segmentes der Kopierwalze die beiden Pumpenmotoren eingeschaltet und laufen bis zu dessen Beendigung. Am Ende des Umstellvorganges wird der Steuerstromkreis des Verstellmotors an der Kopierwalze unterbrochen, so daß der Verstellmotor stillgesetzt wird. An den einzelnen Arbeitskolben bzw. Arbeitszylindern sind Endschalter angebracht, die erst nach Beendigung des betreffenden Umstellvorganges eingeschaltet werden. Der Steuerstromkreis des Verstellmotors läuft über entsprechende Segmente der Kopierwalze nacheinander über diese Endschalter. Sind die Endschalter zum vorgeschriebenen Zeitpunkt nicht geschlossen, d. h. hat der Arbeitskolben die gewollte Bewegung nicht ausgeführt (z. B. durch mechanische Störungen), so wird der Steuerstromkreis des Verstellmotors unterbrochen, letzterer stillgesetzt und damit der Umstellvorgang unterbrochen. Nach Behebung der Störung kann der Umstellvorgang durch erneutes Einschalten fortgesetzt werden. Die Endschalter besitzen gleichzeitig Kontakte zum Einschalten von Glühlampen zum Beleuchten der Bezeichnungsschilder an dem Umstellschrank. Dieser wird jetzt organisch mit in die Meßwarte eingebaut und bildet äußerlich einen Teil der Meßwarte. Hierdurch wird im Umstellraum Platz gewonnen und gleichzeitig ein gutes Aussehen erzielt. Die Leckölleitungen M und K führen von den Arbeitszylindern A bis F zu dem (^vorratsbehälter 1 zurück. Patentansprüche:

1. Umstelleinrichtung für eine regenerativ beheizte Koksofenbatterie, wobei die Hähne, Ventile usw. der einzelnen Öfen durch hydraulisch betriebene, über eine Steuerung gespeiste Arbeitszylinder betätigt werden urid auf jeder Ofenseite für jede Art von gruppenweise durch ein gemeinsames Gestänge od. dgl. umzustellenden Hähnen, Ventilen usw. je ein Arbeitszylinder angeordnet ist, nach Patent 1 188 553, dadurchgekennzeichnet, daß koks- und maschinenseitig je eine Druckmittelpumpe (6,7) für die verschiedenen koks- und maschinenseitig angeordneten Arbeitszylinder (A bis H) vorgesehen sowie für beide Druckmittelpumpen (6, 7) ein gemeinsamer Ölvorratsbehälter (1) angeordnet ist.

2. Umstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu jeder der beiden Druckmittelpumpen (6,7) je eine Handpumpe (15 bzw. 16) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 752 403, 598 896.
456 415.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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