DE1508118C3 - Vorrichtung für das Verbinden von Schlauch- oder Gelenkrohrenden mit Anschlu Bstutzen an ortsbewegliche Gefäße - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und als bekannt vorausgesetzten Art.

Bei Anlagen, in denen Verfahren unter einem Vakuum durchgeführt werden, ist es bei jedem Arbeitsvorgang erforderlich, schwere mechanische Schläuche an die Anschlußstutzen eines Gefäßes, das ortsbeweglich sein muß, anzuschließen. So ist es beispielsweise beim Abstich von Stahl, der entgast werden soll, aus einem metallurgischen Ofen in eine Pfanne, die an einem Kran aufgehängt ist und deren Lage während des Abstichvorganges verändert wird, erforderlich, daß die Abstichpfanne während des Abstiches über eine Schlauchoder Gelenkrohrleitung mit der fest installierten Saugpumpenanlage verbunden bleibt. Je nach Art des Hebezeuges, an dem die Pfanne hängt, wechselt die Lage des Anschlußstutzens an der Pfanne, wobei innerhalb kurzer Zeit das Schlauch- oder Gelenkrohrende eines Absaugschlauches oder -rohres an den Stutzen herangeführt und angekuppelt werden muß.

Zur Durchführung der dargestellten Aufgabe sind Lastenausgleichsvorrichtungen bekannt, die außer Seilzügen auch Federn und handgesteuerte Kraftzylinder erfordern. Bei dem eng begrenzten Raum, der für die Unterbringung meist nur zur Verfügung steht, sind diese Vorrichtungen nur schwierig unterzubringen. Auch ist das Einführen des Schlauches beim Einbau in einen Schlauchkanal durch die Anwesenheit der Lastenausgleichsvorrichtung erschwert, wenn diese hängend angeordnet ist. Ferner ist es oft erforderlich, die Lastenausgleichsvorrichtung dicht im Bereich der Pfanne anzuordnen, so daß die zum Teil empfindlichen Bauglieder der Lastenausgleichsvorrichtung der Einwirkung von Staub, Spritzern und auch Wärmestrahlung ausgesetzt und infolgedessen diese Bauglieder entsprechend schnell verschleißen bzw. repariert werden müssen.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art ist das Anschlußende des Schlauches über ein Drehgelenk, dessen Achse quer zur Schlauchachse verläuft, mit der losen Rolle eines Seilzuges verbunden.

Das lose Ende des Seiles führt dabei über eine Umlenkrolle zu einer Winde, während das feste Ende an eine Feder angeschlossen ist. Die Feder soll Abwärtsbewegungen der Pfanne zumindest in geringfügigem Umfang folgen können, um einer sonst auftretenden Überlastung des Seiles zu begegnen. Der Höhenspielraum, den die Feder zuläßt, ist jedoch für die Praxis nicht ausreichend. Auch der Anschluß des Schlauches an die Pfanne gestaltet sich sehr schwierig, denn die Höhe des Schlauchendes muß sehr genau mittels der Winde eingestellt und die sich mit der Höhe verändernde Winkellage von dessen Flansch in der Regel korrigiert werden, was bei dem Gewicht des Schlauches und der Enge des Raumes, die meist herrscht, aufwendig und zeitraubend ist.

Eine Vorrichtung, die nicht zum Unterstützen des Anschlußendes eines an ein Gefäß anzuschließenden Schlauches, sondern zum Verdrehen eines ortsfesten Rohranschlusses dient, und die damit einer anderen Gattung angehört, ist aus der DT-PS 6 99 694 bekannt.

Das Rohrende ist mit einem festen Hebel versehen, an dessen Ende parallel zur Rohrachse eine Kraft angreift, die in einem Seil durch ein Gewicht erzeugt sein kann. Die Patentschrift gibt keinen Hinweis zur Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, d. h. darauf, wie ein unterstütztes Anschlußende eines Schlauches vermittels nur einer Vorrichtung in allen Richtungen bewegt werden kann und gleichzeitig ein derartiger Lastenausgleich geschaffen wird, daß zur Ausführung dieser Bewegung eine geringe, am Aufhängepunkt angreifende Kraft ausreicht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Vorrichtungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und als bekannt vorausgesetzten Art insoweit zu verbessern, daß eine größere Bewegungsmöglichkeit für das zu verbindende Teil erreicht ist, wozu vor allem auch eine Raumbewegungsmöglichkeit gehört, so daß die Handhabung der Konstruktion besonders günstig ist, wozu auch gehört, daß waagerechte Kräfte nicht mehr in dem Maße bei der Handhabung von dem Bedienungspersonal selbst aufgenommen werden müssen, sondern von der Vorrichtung abgefangen werden.

Zur Lösung der Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Zwar sind bei dieser Aufgabenlösung an sich teilweise bekannte Gestaltungsmerkmale benutzt worden, die im einzelnen bei verschiedenen Konstruktionen bekanntgeworden sind, so z. B. bei Gewichtsausgleichskonstruktionen, bei Hebelkonstruktionen, bei raumbeweglichen Gelenken. Jedoch sind die genannten Gestaltungsmerkmale in der bei der Erfindung, d. h. in der Aufgabenlösung zusammengefaßten Konstruktion nicht bekanntgeworden, vielmehr sind die entsprechen-

den einzelnen Gestaltungsmerkmale beim Stand der Technik jeweils in ganz anderem technischen Zusammenhang wie bei der Erfindung bekanntgeworden.

Als für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildung sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, daß der Ausgleicher und der Doppelhebel mit ihren gelenkigen Verbindungen sowie die Flansche des Anschlusses gegen die Einwirkung von Staub, Spritzern und Wärmestrahlen leicht abschirmbar sind, z. B. durch Blechkonstruktionen.

Durch die Verbindung des Ausgleichers, des Doppelhebels sowie des Seiles wird in vorteilhafter Weise ein Gelenkviereck mit vier Drehpunkten gebildet, so daß der Endpunkt des Ausgleichers mit einer zumutbaren Handkraft über einen gewissen Bereich aus der voll ausgeglichenen Grundstellung in eine andere Stellung überführt werden kann.

Durch die Wahl gewisser Maßgrößen wird bei der neuen Vorrichtung mit Vorteil erreicht, daß die waagerechte Handkraft, die vom Bedienungsmann für den Anschlußvorgang aufgebracht werden muß, für einen möglichst großen Bereich in möglichst geringen Grenzen bleibt. Ist die Verbindung zwischen den Anschlußstutzen hergestellt, so wirkt die Handkraft auf das pendelnd aufgehänge metallurgische Gefäß ein.

Die durch die neue Vorrichtung erreichten Vorteile sind insbesonders auch darin zu sehen, daß durch sie die am Schlauch- oder Rohrende durch das Gewicht und die Seilspannung des Schlauches oder Rohres auftretende Kraft in das Fundament übergeleitet und ausgleichend so aufgenommen wird, daß in einem ausreichend großen Bereich ausschließlich mit zumutbaren Handkräften das Schlauchende an die Anschlußstelle herangeführt werden kann. Darüber hinaus ist es mit der neuen Vorrichtung möglich, auch bei einem winkligen Auseinanderklaffen der zu verbindenden Flansche der Anschlußstutzen, die Dichtfläche an der Kupplungsstelle durch einen normalen Kraftaufwand aneinanderzupressen.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert, wobei auch die Arbeitsweise dargestellt wird. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der neuen Vorrichtung,

Fig.2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig.l,

F i g. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in der Fig. 1,

F i g. 4 eine gegenüber der Stellung in F i g. 1 veränderte Stellung der Vorrichtung und

F i g. 5 einen Kräfteplan, in den die auftretenden Kräfte eingetragen sind,

F i g. 6 eine Schrägansicht des unteren Teils der neuen Vorrichtung in größerem Maßstab.

Der Schlauch 1 oder ein Gelenkrohr ist an einer Seite mit dem nicht dargestellten Ende einer fest verlegten Vakuumleitung verbunden, während der Flansch 2 am anderen Ende des Schlauches 1 dem Anschlußflansch 3 des metallurgischen Gefäßes, beispielsweise einer Entgasungspfanne 4 gegenübersteht, die in dem Hakengehänge 5 eines nicht dargestellten Brückenlaufkranes hängt. Der Schlauchstutzen 6 wird von einer Schelle 7, die zwei Zapfen 8 trägt, an denen ein gabelförmiger Ausgleicher 9 angelenkt ist, fest umschlossen. Mit dem anderen Ende umschließt dieser Ausgleicher 9 wiederum gabelartig eine deichselartige Querstange 10 und ist mit dieser durch einen Bolzen 11 so verbunden, daß ein Ausschwingen des Ausgleichers 9 um diesen Bolzen 11 möglich ist. An den mittels Bolzen 12 am Ausgleicher 9 befestigten Bauteilen 13 ist je ein Seil 14 angelenkt, das über Rollen 15 und 16 geführt ist und an dessen anderem Ende ein Gewicht. 17 vorgesehen ist.

Die Querstange 10 ist, wie die F i g. 2,3 und 6 zeigen, an ihren Enden als Zapfen 18 ausgebildet, die bei 19 drehbar in dem einarmigen Doppelhebel 20 gelagert sind. An seinem unteren Ende ist der Doppelhebel 20 drehbar über die Achse 21 in zwei ortsfesten Lagern 22 gelagert. Zwischen die Wangen des Doppelhebels 20 ist mit Hilfe eines Bolzens 23 Gewicht 24 eingespannt.

Durch eine Betätigung des am Doppelhebel 20 angeordneten Fußpedals 25 wird der Flansch 2 des Schlauches 1 an den Anschlußflansch 3 der Entgasungspfanne 4 angepreßt.

F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung ohne Fußpedal. Auf eine Darstellung des Gewichts 24 ist in dieser Figur der besseren Ügersicht wegen verzichtet worden.

In F i g. 4 ist die Wirkung einer veränderten Lage des Anschlußflansches 3 des nicht dargestellten Gefäßes auf die Lage des Ausgleichers 9 und des Doppelhebels 20 der Vorrichtung gezeigt, wobei die Bezugszeichen dieser Figur denen der in F i g. 1 gewählten entsprechen.

Die Flansche 2,3 der Ausgleicher 9 und der Doppelhebel 20 sind mit ihren gelenkigen Verbindungen gegen die Einwirkung von Staub, Spritzern und Wärmestrahlung, z. B. durch nicht dargestellte Blechkonstruktionen abgeschirmt. Selbst ohne diese Schutzvorrichtung sind jedoch die empfindlichen Teile der Vorrichtung bereits weitgehend außerhalb der Gefahrenzone angeordnet.

Das beim Arbeiten mit der Vorrichtung auftretende Kräftespiel sei an Hand des in F i g. 5 dargestellten Kräfteplanes erläutert, in dem die auf das freie Ende des Ausgleichers 9 einwirkende Kraft R die Resultierende aus dem halben Gewicht Q/2 des Schlauches 1 und der Seilspannung im aufgehängten Schlauch 1 darstellt. Im Krafteck b-a\-a-b ist die Größe und Richtung dieser resultierenden Kraft R ermittelt.

Auf den Ausgleicher 9 wirken weiter ein die Seilkraft Si über den Bolzen 12 und die Kraft P durch die Einwirkung der Querstange 10. Die Seilkraft Si ist durch die Konstruktion, d. h. die Lage der Rolle 15 der Richtung nach bekannt; auch die Richtung der Kraft P ist bekannt, da diese mit der Kraft R und der Seilkraft Si einen gemeinsamen Schnittpunkt m (Fig.l) haben. Diese Richtungen der Kräfte P, R und Si ergeben sodann im Krafteck b-a-c-b die Größe der Kräfte Si und P.

Die Kraft P wird durch den mit dem Gewicht 24 der Masse G, die selber eine Kraft darstellt, belasteten Doppelhebel 20 erzeugt. Da G der Richtung nach bekannt ist, ferner auch die Richtung der Auflagekraft A, die sich mit der Richtung von G und der Gegenkraft P im Punkte η (Fig.l) gemeinsam schneidet, ergeben diese Richtungslinien im Kräfteplan im Dreieck b-c-g-b ablesbare Größenwerte für die erforderliche Masse G des Gewichtes 24 und die Kraft am Auflager A. In ähnlicher Weise liefert der Kräfteplan die Größe der Auflagekräfte B im Dreieck c-a-e-c und C im Dreieck e-a-f-e. Dabei ist die durch das Gewicht 17 erzeugte Seilkraft S3 etwa gleich der Seilkraft Si.

Da das aus den Kräften R, S3, S, B, C und A bestehende Krafteck b-a-f-e-c-d-b geschlossen ist und

gleichsinnig umlaufende Kraftrichtungen aufweist, befindet sich somit das System im Zustand der Ruhe. Wird dieser Zustand des Systems verändert, wie es in F i g. 4 gegenüber F i g. 1 dargestellt ist, so ist der Endpunkt des Ausgleichers 9 verlagert und es ergeben sich Änderungen der Richtung der Seilkraft Si sowie eine Größen- und Richtungsänderung der Kraft P, so daß eine Handkraft H notwendig ist, um das gestörte Gleichgewicht der Kräfte wieder herzustellen.

Aus dem Krafteck b-a-c'-g-b erhält man die Größe und Richtung der Handkraft H, wobei die tatsächlich erforderliche Handkraft H um den für die Reibung und Beschleunigung aufzubringenden Anteil größer ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für das Verbinden von Schlauchoder Gelenkrohrenden mit Anschlußstutzen an ortsbewegliche metallurgische Gefäße, wobei das um eine quer zur Achse des Schlauches oder Rohres verlaufende Achse schwenkbare Anschlußende vermittels einer Seilzugkraft getragen und das Seil od. dgl. über eine feste Rolle umgelenkt wird, d a durch gekennzeichnet, daß die durch ein Gewicht (17) verursachte Seilzugkraft (S\) an den Schenkeln eines einen einarmigen Hebel darstellenden Ausgleichers (9) angreift, an dessen Ende das Anschlußende (Schlauchstutzen 6) befestigt ist und an dessen Drehpunkt (Achse der Zapfen 18) das Ende eines weiteren einarmigen, mit einem Gewicht (24) belasteten Doppelhebels (20) schwenkbar angelenkt ist und der Drehpunkt (Achse 21) des Doppelhebels (20) in der Weise ortsfest angeordnet ist, daß die Seilzugkraft (Si^ und die Kraft des Gewichts (24) bezogen auf den gemeinsamen Drehpunkt (Achse des Zapfens 18) von Ausgleicher (9) und Doppelhebel (20) ein entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment bilden, und daß am Drehpunkt des Ausgleichers (9) eine an den Enden mit in den Schenkeln des Doppelhebels (20) gelagerten Zapfen (18) versehene Querstange (10) angeordnet ist, an der vermittels eines senkrecht zur Achse der Zapfen (18) verlaufenden Bolzens (11) und um dessen Achse schwenkbar der Ausgleicher (9) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelhebel (20) über seinen am Fundament ortsfest angeordneten Drehpunkt (Achse 21) hinaus zu einem zweiarmigen Hebel verlängert ist, dessen Ende mit einem Fußpedal (25) versehen ist.