DE2102457C3 - Hydraulische Bremseinrichtung für den handbetriebenen Deckel- und Wassertassenverschluß des Steigerohrventiles von Verkokungsofenkammern - Google Patents

Description

Infolge der zunehmenden Abmessungen der Verkokungskammern und der verkürzter- Garungszeiten werden die aus den Verkokungskammern abzuführenden Koksgasmengen immer größer. Zwangsläufig werden dadurch auch die Abmessungen bzw. Durchmesser der Steigerohrventile größen Die Steigerohre stellen mit dem Steigerohrventil, dem daran befestigten Steigerohrdeckel und dem Steigerohrventil-Unterteil, welches aus Steigerohrkrümmer und dem eigentlichen Abschluöorgan besteht, die Verbindung zwischen den einzelnen Ofenkammern und der Gas- bzw. Teervorlage her; durch sie gelangt das Koksgas in die als Sammelleitung dienende Rohrgas- und Teervorlage.

Der Steigerohrdeckel wird geöffnet, wenn die Ofenkammer vor dem Koksausdrucken und während des Einfüllens der Kokskohle von der Rohgasvorlage »abgehängt«, d. h. getrennt werden soll.

Dabei wird gleichzeitig der Wassertassenverschluß an dem in die Vortage mündenden Stutzen des Steigerohrkrümmers, welcher das eigentliche Abschlußorgan bildet, verschlossen. Dieser Wassertassenverschluß verhindert, daß Rohgase rückwärts aus der Vorlage durch den Steigerohrkrümmer und den geöffneten Deckelverschluß ins Freie treten.

Bei den heutigen großen Durchmessern der Steigerohrventile besitzen die Verschlußdeckel und -wassertassen ein erhebliches Gewicht und zum Erleichtern ihrer Bedienung von Hand werden so weit als möglich Gegengewichte angeordnet. Es ist jedoch zu bedenken, daß zwischen der Schwerkraft der Verschlüsse und der der Gegengewichte eine nicht unerhebliche Differenz bestehen bleiben muß, damit sicheres und dichtes Schließen gewährleistet bleibt. Der Verschluß-Deckel muß mit seinem Gewicht die öffnung am Steigerohrvcniil-Oberteil dicht verschließen und das Gewicht des Wassertassenverschlusses darf in geschlossenem Zustand und bei gefüllter Wassertasse auch nur annähernd mit seinem Gegengewicht übereinstimmen. Das Gegengewicht muß einiges Übergewicht besitzen, damit der uberleitstutzen des Steigerohrkrümmers sicher und dicht verschlossen bleibt. Die Bedienung bedarf in jedem Falle immer noch erheblicher menschlicher Kraftanstrengung. Diese Schwierigkeiten treten naturgemäß nicht auf,

io. wenn die Deckel- und Wassertassenverschlüsse mechanisch, elektrisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch bedient werden.

Bei von Hand gesteuerten oder bedienten Deckel- und Wassertassenverschlüssen ist, wie vorstehend aufgeführt, die Stoßkraft, mit der sie beim Schließen an das Steigerohrventil-Oberteil bzw. an den in die Vorlage hineinragenden Steigerohrkrümmer anschlagen, erheblich und im Verlaufe der Zeit können sowohl die Verschlüsse als auch die Steigerohrventile selbst durch das häufige heftige Anschlagen Schäden davon tragen, insbesondere bei der wegen der erheblichen Korrosionen bis heute üblichen Verwendung von Gußeisen und hitzebeständigem Guß als Werkstoff. Das würde nicht der Fall sein, wenn es gelänge, die Verschlüsse zwar mit dem vollen Gewicht des Verschlußdeckels bzw. mit dem vollen Übergewicht des Wassertassengegengewichtes zu verschließen, jedoch die Stoßkraft, die von dem Übergewicht und dem Schwung der sich bewegenden Gewichte und Gegenge wichte herrührt, zu mindern.

Die Lösung der vorstehend definierten Aufgabe ist grundsätzlich durch Anordnung von hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylindern an dem Steigerohrdekkel und dem Wassertassenverschluß möglich. Jedoch sind dabei für die Kraftübertragung unbequeme Gestänge notwendig, die wertvollen Platz einnehmen und außerdem gewartet werden müssen.

Eine Vorrichtung, die in einfacher Weise mit der Schwenkachse des Steigerordeckeis bzw. des Wassertassenverschlusses verbunden wird, ist bisher nicht bekannt

Erfindungsgemäß wird eine hydraulische Bremseinrichtung für den handbetriebenen Deckel- und Wassertassenverschluß des Steigerohrventils von Verkokungs- ofenkammern vorgeschlagen, die mit der Schwenkachse des Steigerohrdeckels bzw. des Wassertassenverschlusses verbunden ist.

Die neue hydraulische Bremseinrichtung ist gekennzeichnet durch einen Bremsraum von im wesentlichen kreissektorförmigem Querschnitt, der ganz oder teilweise mit einem Hydraulikmittel gefüllt ist und einem darin radial schwenkbaren Bremsflügel, sowie Verbindungsleitungen, durch die bei der Schwenkbewegung des Bremsflügels das Hydraulikmittel im Bremsraum von einer Seite des Bremsflügels auf die andere gelangt Die Bremswirkung wird dadurch erzielt daß der mit der Schwenkachse des Deckel- oder Wassertassenverschlusses verbundene Bremsflügel das Hydraulikmittel staut und verdrängt, dieses aber aufgrund seiner

en Viskosität entsprechend langsam durch die Verbindungsleitungen auf die andere Seite des Bremsflügels gedrückt wird.

Bei ensprechend präziser Ausarbeitung des Bremsraumes und des Bremsflügels und Einpassung des

h^r> Bremsflügels im Bremsraum, sowie entsprechender Gestaltung der Verbindungsleitungen der veränderlichen Räume zu beiden Seiten des Bremsflügels, könnte eine solche Bremseinrichtung auch pneumatisch betrie-

ben werden, In ihrer Ausführung wäre sie jedoch teurer als eine hydraulische Bremseinrichtung.

Als Hydraulikmittel kann Wasser und auch jede andere Flüssigkeit, ζ. B, Bremsöl auf Basis von Kohlenwasserstoffen, Estern oder Silikonen, Verwendung finden.

Die Bremswirkung soll sowohl beim Offnen als auch beim Schließen des Deckelverschlusses nicht bei Beginn des Offnungs- oder Schließvoi ganges zu einsetzen, weil der offnungs- ".ad der Schließvorgang von Hand eingeleitet werden und der Verschluß erst später aufgrund seiner eigenen Schwerkraft weiter fällt bzw. aufgrund der Schwerkiaft seines Gegengewichtes weiter hoch kippt und sich in seine Endlage begibt Man will natürlich bei der Handarbeit nicht auch noch gegen die Bremse anarbeiten müssen.

Eine Steuerung des Bremsvorganges kann u.a. mit dem Grad der Füllung des Bremsraumes mit Hydraulikmitteln erfolgen.

Wenn man den Bremsraum nur teilweise mit Hydraulikmittel füllt, so hat das zur Folge, daß das Hydrauiikmittei zunächst in der Schwenkrichtung des Bremsflügels angestaut wird und den gesamten Raum, der in der Schwenkrichtung von dem Brercsflügel begrenzt wird, einnimmt, bevor es durch die Verbindungsleitungen, die auch als Bohrung im Block des Gehäuses ausgeführt sein können, abfließt bzw. gedrückt wird. Beim bloßen Anstau des Hydrauükmittels macht sich noch keine wesentliche Bremswirkung bemerkbar, so daß der Bewegungsvorgang ohne Kraftanstrenung zur Überwindung einer Bremswirkung eingeleitet werden kann. So wird durch das Arbeiten mit teilweiser Füllung sowohl ein sanftes Aufsetzen des Verschlußdeckels auf die obere Steigerohrventilöffnung als auch ein sanftes Anschlagen in der Öffnungsendstellung erreicht

Die vorstehend geschilderte Bremseinrichtung kann auch an den Wassertassenverschluß angeschlossen werden.

Für den Wassertassenverschluß ist eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung zweckmäßig. Diese besteht darin, daß ein Rückschlagventil oder eine Ventilklappe in dem Bremsflügel angeordnet ist, die sich beim Öffnen des Wassertassenverschlusses öffnet und beim Schließen des Wassertassenverschlusses sich schließt Dabei tritt bei der Schwenkbewegung des Bremsflügels das Hydraulikmittel widerstandslos von einer Seite des Bremsflügels auf die andere, während die Ventilklappe beim Schließen des Wassertassenverschlusses fest geschlossen bleibt und bei der Schwenkbewegung des Bremsflügels das Hydraulikmittel durch die Verbindungsleitung von einer auf andere Seite des Bremsflügels zwingt Dadurch wird die volle Bremswirkung erzielt.

Diese Ausgestaltung gestattet es also, die Bremswirkung in einer Bewegungsrichtung völlig aufzuheben und sie in entgegengesetzter Richtung soll wirksam werden zu lassen. Das ist für den Wassertassenverschluß, der mit einem Gegengewicht nur bei gefüllter Wassertasse etwa im Gleichgewicht steht, zweckmäßig,

Auf diese Weise kann der Wassertassenverschluß leicht von Hand geöffnet werden, und man kann auch den Schließvorgang leicht von Hand einleiten. Alsdann setzt jedoch die Bremswirkung ein und beim Übergewicht des Gegengewichtes gegenüber der noch nicht mit Wasser gefüllten Wassertasse wird ein sanftes Schließen erreicht.

Weiterhin ist es zweckmäßig, in den Verbindungsleitungen Drosselschrauben, mit denen der Fluß des Hydraulikmittels reguliert werden kann oder auch Nadelventile und Rückschlagventile darin anzuordnen.

ü Die Erfindung wird durch die Fig.) bis 9 näher erläutert.

F i g. 1 ist eine seitliche Ansicht des Steigerohrventils mit dem Steigerohrventil-Verschlußdeckel und dem Wassertassenverschluß im Teilschnitt sowie den erfin dungsgemäßen hydraulischen Bremseinrichtungen,

F i g, 2 ist eine Ansicht von F i g. 1 in Richtung des Pfeiles A,

F i g. 3 ist ein Schnitt durch die Bremseinrichtung nach der Linie I-I in F i g. 4,

F i g. 4 ist ein Schnitt durch F i g. 3 nach der Linie H-Il, F i g. 5 ist die seitliche Ansicht des Bremsflügels für den Verschlußdeckel,

F i g. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch F i g. 5, F i g. 7 ist die seitliche Ansicht des Bremsflügels für

den Wasserfassenverschluß,

F i g. 8 ist ein senkrechter Schnitt dr;-. h F i g. 7, F i g. S ist der senkrechte Schnitt durc^ eine andere Ausführung der Vorrichtung.

In F i g. 1 und 2 ist 1 das Steigerohrventil mit dem

Verschlußdeckel 2 und dem Wassertassenverschluß 3 vor dem Überleitstutzen in die Gas- bzw. Teervorlage. Die Öffnung, auf der der Verschlußdeckel 2 aufsitzt, ist schräg angeordnet und der Deckel wird, außer wenn zum Drücken des garen Kokses und zum Einfüllen der Kokskohle die Ofenkammer von der Vorlage »abgehängt« wird, auch zur Reinigung der schrägen und senkfechten Teile des Steigerohres bzw. Steigerohrventils geöffnet Das öffnen geschieht anfangs mittels des Hebels 3a, der mit dem Hebel 7 verbunden ist Der Hebel 7 ist seinerseits durch den Bolzen 7a und eine nichtgezeichnete Gabel mit dem Verschlußdeckel 2 verbunden. Nachdem der Öffnungsvorgang eingeleitet worden ist wird die Schwerkraft des Gegengewichtes 5 an dem Hebel 4 wirksam und der öffninigsvo.gang schreitet von selbst weiter fort bis zur Endstellung des geöffneten Verschlußdeckels. Wenn die Schwerkraft wirksam wird, setzt auch die Bremswirkung der erfindungsgemäßen hydraulischen Bremseinrichtung 8, die mit der Schwenkachse 6 des Verschlußdeckels verbunden ist und deren Bremsraum nur teilweise mit Hydraulikmittel gefüllt ist, ein, so daß der Verschlußdekkel in der Endstellung nicht hart anschlägt. Umgekehrt setzt beim Schließungsvorgang die Bremswirkung auch nicht sofort ein, so daß er manuell leicht eingeleitet

so werden kann. Erst wenn die Schwerkraft des Verschlußdeckels gegenüber dem Gegengewicht wirksam wird, setzt die Wirkung der Bremseinrichtung 8 ein und leitet den Verschlußdeckel sanf* in seine Schließendstellung. Die Schwenkachse 6 wird dabsi durch die Lagerstel len 9 am Steigerohrventil 1 gehalten. Die hydraulische Bremseinrichtung dämpft also die beim Seb'ieQ- und auch beim Öffnungsvorgang entstehende Stoßkraft, die durch die Schwerkraft des Verschlußdeckels 2 und des Gegengewichts 5 bedingt ist.

Eine ähnlich hydi aulische Bremseinrichtung 10 ist auf der Schwenkachse IQa des Wassertassenverschlusses 3 angeordnet. Sie soll jedoch nur den Schließvurgang dämpfen, und sie ist dementsprechend mit einem Bremsflügel mit Ventilklappe ausgerüstet.

fi> In Fig. 1 sind 11 die Wassertasse, 11a eine Wasserleitung, durch die die Wassertasse gefüllt wird, 12 ein Hebel, der mit der Wassertasse 11 verbunden ist und 13 das Gegengewicht.

In den F i g. 3 bis 8 wird die eigentliche Bremse beschrieben.

In den F i g. 3 und 4 bedeutet 17 den Bremsraum. der von dem Gehäuse 18 umschlossen ist. 25 ist der VerschluQdeckel, der mittels Schrauben 27 am Gehäuse 18 befestigt ist. Zwischen dem Gehäuse 18 und dem Verschlußdeckel 25 ist die Dichtung 26 angeordnet In dem Bremsraum 17 bewegt sich der Bremsflügel 16, der an seinem Schwenkende zum Ring ausgestaltet ist. Mit seinem Ring ist der Bremsflügel auf den Wellenzapfen 14 aufgesetzt und wird mittels der Paßfeder 15 darauf gehalten. Im übrigen wird er durch die Scheibe 28 und die Schraube 29 auf dem Wellenzapfen 14 fixiert, so daß kein mechanisches Schleifen oder Verklemmen zwischen dem Cichäuse 18 und dem Bremsflügel 16 auftritt. Der Wellenzapfen 14 wird mit der Schwenkachse 6 bzw. 10;) verbunden, h/w. direkt gekuppelt. Zum Einfüllen des Hydraiilikmiiicls in den Bremsraum wird der Stopfen 30 mit der Dichtung 31 aus dem Gehäuse 18 entfernt. Der Verbindung der durch den Bremsflügel unterteilten, veränderlichen Teilräume des Bremsraumes 17 dient das System der Bohrungen 19 im Gehäuse 18. Die einzelnen Bohrungen sind nach Entfernen der Stopfen 24. die mittels der Dichtungen 24a abgedichtet sind zum Reinigen zugänglich. Die Bremswirkung oder Dämpfung kann mittels der den Abströmungsquerschnitt in der Bohrung 19 verändernden Drosselschraube 20 eingestellt werden. Nach Einstellung wird die Drosselschraube 20 durch die Mutter 21 in der gewünschten I .age fixiert. Zwischen der Mutter 21 und dem Gehäuse 18 ist noch die Dichtung 22 angeordnet. Ferner ist die Drosselschraube noch in der Verschlußkappe 23 angeordnet, damit keine Leckageverluste auftreten.

F i g. 5 und 6 /eigen den Bremsflügel 16. wie er in die Bremseinrichtung 8 für den Verschlußdeckel 2 in den Bremsraum 17 eingesetzt wird. Bei einer Schwenkbewegung von links nach rechts oder umgekehrt in dem Bremsraum 17 setzt die Bremswirkung in erwünschter Weise bei nur etwa halb mit Hydraulikmittel gefülltem Raum 17 dann ein. wenn der Raum, der in der Bewegungsrichtung des Bremsflügels liegt, vollständig mit Hydraulikmittel angefüllt ist und das Mi.tel durch die Bohrungen 19 in den Raum auf der anderen Seite des Bremsflügels zu strömen beginnt. Man kann ohne eine Hemmung seitens der Bremse überwinden zu müssen, den Öffnungs- oder Schließungsvorgang des Verschlußdeckels von Hand einleiten, bis ihn der Verschlußdeckel selber oder sein Gegengewicht aufgrund ihrer Schwerkraft fortsetzen und in diesem Moment die Bremswirkung einsetzen lassen. Die dazu notwendige Füllung mit Hydraulikmittel kann durch einen Versuch leicht ermittelt werden.

Die F i g. 7 und 8 hingegen zeigen den Bremsflügel 32 mit der Ventilklappe 34, die durch den Bolzen 33 in dem Bremsflügel 32 gehalten wird. Dieser Bremsflügel wird in die hydraulischen Bremsvorrichtung 10 an dem Wasserlassenverschluß 11 eingebaut. Beim Schwenken des Bremsflügels 32 von links nach rechts (F i g. 8) wird die Ventilklappe 34 geöffnet und sie läßt Hydraulikmittel ohne Widerstand und Bremswirkung durch den Bremsflügel hindurchtreten. In entgegengesetzter Richtung geschwenkt. legt sich die Ventilklappe 34 fest an den Bremsflügel an; das Hydraulikmittel kann nicht durch die Ventilklappe hindurchtreten, infolgedessen wird es in dem vom Gehäuse und dem Bremsflügel in der Bewegungsrichtung umschlossenen Raum gestaut und durch die Bohrungen 19 auf die rechte Seite des Bremsflügels gedrückt. Wird der Bremsflügel 32 von F i g. 8 in der dargestellten Weise in den Bremsraum 17 von F i g. 4 eingebaut, so vermittelt er die Bremswirkung bei seiner Bewegung von rechts nach links, d. h. wird eine solche Einrichtung an der Stelle der Bremseinrichtung 10 von Fig. 1 angeordnet, so tritt die Bremswirkung nur. wie gewünscht, beim Schließen des Wassertassenverschlusses 11 ein.

In F i g. 9 ist eine andere Ausführung dargestellt, bei der die Verbindungsleitungen nicht im Gehäuse sondern außen angeordnet sind. Außerdem sind hierbei im Abströmweg der Hydraulikflüssigkeit Rückschlagventile angeordnet.

18a ist das Bremsgehäuse und 16a der Bremsflügel in dem Bremsraum 17a. Der Bremsflügel 16a ist auf dem Wellenzapfen 14a mit der Paßfeder 15a angeordnet. 35 sind Gewindebohrungen für den (nicht sichtbaren) Abschlußdeckel. 36 sind Pratzenansätze zum Befestigen. 37 ist ein Einfüllstutzen für das Hydraulikmittel. 38a und 386 sind Nadelventile und 39a und 396 Rückschlagventile, die aus Sicherheitsgründen doppelt angeordnet sind. 54 ist ein einfaches Ventil, 40 bis 52 sind Verbindungsleitungen vcn verhältnismäßig großem Querschnitt. 53 ist eine Entlüftung in der Leitung 45.

Der Bremsraum 17a wird vollständig mit Hydraulikmittel gefüllt und die Nadelventile 38a und 386 auf minimalen Durchgang eingestellt. Wenn der Bremsflügel von rechts nach links zu schwenken beginnt, so wird das Hydraulikmittel verhältnismäßig schnell durch die Leitungen 40 bis 43 und die Rückschlagventile 39a auf die rechte Seite des Bremsflügels gedrückt. Eine wesentliche Bremswirkung tritt dabei nicht auf. Wenn der Bremsflügel 17a die Mündung der Leitung 40 in den Bremsraum 17a passiert hat, so fließt das Hydraulikmittel über die Leitungen 44, 49, 45, 46, 41 b;s 43 sowie die Rückschlagventile 39a und das Ventil 54 in den Raum rechts des Bremsflügels. Hat der Bremsflügel 16a die Mündung der Leitung 44 in den Bremsraum passiert, so erfolgt der Abfluß des Hydraulikmitteis durch die Leitungen 47 bis 49 und 44 und das Nadelventil 386. Die Bremswirkung hängt von der Einstellung des Nadelventils 38a und des Ventils 54 ab. Durch volles öffnen des Ventils 54 erreicht man, daß eine wesentliche Bremswirkung nur auf dem letzten Teil des Weges des Bremsflügels einsetzt Umgekehrt kann bei der Schwenkung des Bremsflügels von links nach rechts durch Einstellen des Nadelventils 38a und des Ventil?· 54 erreicht werden, daß auch dabei eine Bremswirkung nut auf dem letzten Teil des Schwenkweges eintritt

Dabei strömt das Hydraulikmittel anfänglich durch die Leitungen 44,51,52, 47 und Rückschlagventile 39f auf die linke Seite des Bremsflügels. Nachdem dei Bremsflügel 16a die Mündung der Leitung 44 passien hat, übernehmen die Leitungen 40, 46, 45, 49, 44 sowif das geöffnete Ventil 54 den Transport der Hydraulikflüssigkeit Wenn der Bremsflügel die Mündung vor Leitung 40 passiert hat, ist die Verdrängung nur nocl¹ über die Leitungen 43, 50, 46, 40 und das gedrossel eingestellte Nadelventil 38a möglich. Dabei tritt dam Bremswirkung ein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Hydraulische Bremseinrichtung für den handbetriebenen Deckel- und Wassertassenverschluß des Steigerohrventils von Verkokungsofenkammern, die mit der Schwenkachse des Deckels bzw. des Wassertassenverschlusses verbunden ist, g e k e η η -zeichnet durch einen Bremsraum(17, Ua)von im wesentlichen kreissektorförmigen Querschnitt, der ganz oder teilweise mit einem Hydraulikmittel gefüllt ist, und einen darin radial schwenkbaren Bremsflügel (16, 16a), sowie Verbindungsleitungen (19,40-52), durch die bei der Schwenkbewegung des Bremsflügels (16,16ajdas Hydraulikmittel von einer Seite des Bremsflügels auf die andere gelangt

2. Hydraulische Bremseneinrichtung für den Wassertassenverschluß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil oder eine Ventilklappe (34) in dem Bremsflügel (32), die sich beim öffnen des Wassertassenverschlusses (U) öffnet und beim Schließen des Wassertassenverschlusses sich schließt.

3. Hydraulische Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Drosselschraube (20) in den Verbindungsleitungen (19).

4. Hydraulische Bremseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Nadelventile (38a, 36b) und Rückschlagventile (39a, 39b) in den Verbindungsleitungen (40-52).