DE2157712A1

DE2157712A1 - Stichlochstopfmaschine

Info

Publication number: DE2157712A1
Application number: DE19712157712
Authority: DE
Inventors: E Legille; P Mailliet
Original assignee: Anciens Etablissements Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1970-11-27
Filing date: 1971-11-20
Publication date: 1972-06-15
Also published as: FR2115439B1; AT327247B; IT941339B; ATA991171A; GB1367332A; NL7115812A; SE376017B; NL162432B; CA966305A; NL162432C; DE2157712C2; ES397384A1; JPS5651204B1; BE775831A; US3765663A; SU579904A3; FR2115439A1

Description

Die Erfindung besieht sich auf eine Vorrichtung zum Stopfen des Stichloches von Schachtofen, insbesondere von Hochöfen.

Vorrichtungen dieser Art, deren Stopfkanone an einem Ausleger schwenkbar aufgehängt ist, der seinerseits um eine feststehende vertikale Tragsäule·drehbar ist, sind bekannt. Die Stopfkanone wird dabei durch Drehung um die feststehende Säule und Schwenkung um den Ausleger in Stellung senkrecht zur Achse des Stichloches gebracht. Die bekannte Vorrichtung weist weiter noch Einrichtungen zur geradlinigen Verschiebung der Stopfkanone in Arbeitsstellung vor das Stichloch auf.

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Desweiteren ist eine Vorrichtung bekannt, in welcher die Schwenksäule gegenüber der Vertikalen geneigt ist und die Stopfkanone geradlinig verschiebbar an einem Schlitten, dessen Führungsschienen starr am äusseren Ende des Auslegers befestigt sind, angebracht ist. Hierdurch wird erreicht, dass während der Drehung des Auslegers die Stopfkanons direkt in Senkrecht st ellung bezüglich der Sti chlo chachse gebracht wirdj eine Schwenkung um den Ausleger entfällt dabei*

Bekannt ist auch eine Stichlochstopfmaschine, deren Stopfkanone von einem um eine senkrecht feststehende Säule schwenkbaren Ausleger getragen wird und an diesem in zwei Ebenen verschwenkbar gelagert ist. Die Einführung der Stopfkanone in ihre Arbeitsstellung geschieht hierbei durch Drehung des Auslegers um die senkrechte Säule und gleichzeitiger Verschwenkung der Stopfkanone in den beiden Ebenen um den Auslegerarm*

Bei den bekannten Vorrichtungen sind entweder zu mindest drei in verschiedenen Ebenen liegende Dreh- bzw. Schwenkbewegungen oder aber wenigstens eine geradlinige Verschiebung erforderlich um die Stopfkanone in ihre Arbeitsstellung vor das Stichloch eines Schachtofens zu bringen. Dabei erfolgt die Drehung- bzw. Schwenkung der S"copfkanone durch einen auf dem Ausleger sitzenden Elektroantrieb, dessen Ritzel in einen, am freien Ende der Tragsäule angeordneten. Zahnkranz eingreift.

Die Tragsäule und der Auslegen samt seinem Antrieb bedingen, bei allen bekannten Stichlochstopf maschinen, eine gewisse Bauhöhe, die nicht unterschritten werden kann, Ihre Anordnung am Rand der Eisenrinne, möglichst nahe dem Stichloch, und ihr verhältnismässig grosser Schwenkbereich, führen infolge des hierfür erforderlichen hohen Platzbedarfs, zu einer starken Beeinträchtigung der Arbeiten an Hochofen in der Nähe des Stichloches.

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Dies wirkt sich im besonderen bei den heutigen Hochleistungsho.chöfen, die im allgemeinen eine grössere Anzahl von Stichlöchern ara Gestollumfang aufweisen, nachteilig aus. Neuzeitliche Grosshoehöfen mit einer hohen Tagesproduktion können zur Auswechslung von verschleissanfälligen Teilen, wie Blasdüsen und Düsenstöcke, nicht längere Zeit ausser Betrieb gesetzt werden. Es ist daher erforderlich, dass gerade diese Vorrichtungen gut zugänglich sind um eine einwandfreie V/artung während des gesamten Hochofenbetriebes zu gewährleisten. Hierzu ist es üblich am Gestellumfang des Hochofens eine V/artungs- und Montagebühne anzulegen, die auch mittels Kleinfahrzeugen, die bei der Auswechslung obengenannter Vorrichtungen benötigt werden, befahrbar ist. Durch die Anordnung λ einer verhältnismässig grossen Anzahl von Stichlöchern am Höchofenufiifang wird, bei den bisher bekannten Stichlochstopfmaschiiienkonstruktionen, ein wesentlicher Teil der Ofenbühne, zu mindest während dem Arbeitsvorgang dieser Maschinen, unterbrochen, so dass die hierüber liegenden Hochofenteile nicht mehr zugänglich sind. Dies ergibt weiterhin, den Nachteil, dass diese Hochofenteile während dem Auslaufen des Eisens, bzw, der Schlacke, nicht mehr durch· die Bühnenabdeckung geschützt und dementsprechend einer sehr hohen Hitzestrahlung ausgesetzt sind.

Ein weiterer, den bekannten Vorrichtungen.zum

Verschliessen des Stichloches anhaftender Nachteil liegt \

in der Einführung und Anpressung der Stopf kanone '.an das Stichloch. Bei den heutigen Hochleistungshocliöf en, imbesonderen bei jenen welche mit starkem Gegendruck an der Gicht arbeiten, tritt das Eisen unter hohem Druck aus dem Stichloch aus. Um ein sicheres Verschliessen des Stichloches zu gewährleisten, ist es daher erforderlieh, dass die Stopfkanone mit hohem Druck an die Stichlochwand angepresst wird. Dabei soll der Anpressdruck während dem StopfVorgang möglichst

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federnd anstellen um gegebenenfalls auftretenden Druekschwankungen sowie an der Anpressflache auftretenden Gegendrücken, welche beispielsweise durch ein Nachgeben an der Kontaktfläche hervorgerufen werden^ entgegen zu treten* Desweiteren wird durch die federnde Anpressung gewährleistet;, dass die Stopfkanone stets an dem Stichloch angepresst bleibt, so dass ein seitliches Austreten der Stopfmasse weitgehend verhindert wird._ Dies lässt sich jedoch nicht, oder zu mindest sehr schwer, mit den bisher gebräuchlichen Antriebs- iind Einführungsvorrichtungen der bekannten Stichlochstopfmaschinen bewerkstelligen,

Die" Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun einmal darin, die mit den bekannten Vorrichtiuigen zum Verschliessen des Stichloches verbundenen Nachteile zu beheben und eine Stichlochstopfmaschine zu schaffcn_r die im Vergleich zu den herkömmlichen Vorrichtungen eine äusserst niedrige Bauhöhe aufweist, so dass die Einführung der Stopfkanone in das Stichloch sich unterhalb der Ilochofenbüline abspielen kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Antriebs- und Einführungsvorrichtung so auszubilden, dass die Stopfkanone mit wenigen und einfach auszuführenden Bewegungen aus ihrer Ruhestellung in ihre Betriebsstellung gebracht wird, Hierbei soll der Einführungsmechanismus ein Minimum an Drehbzw. Schwenkbewegungen ausführen um eine möglichst starre Arbeitsstellung zu erreichen, während die Antriebs- und Anpressvorrichtung eine federnde Anpressung unter hohem Druck gewährleisten soll.

Die Erfindung löst die gestellte doppelte Aufgabe nun einerseits dadurch, dass die Stopfkanone an einer Stirnseite eines als Pseudoparallelogramm ausgebildeten Auslegers drelibar angeordnet ist, wobei die Ebene in welcher sich der Ausleger von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewegt -.gegenüber der Vertikalen geneigt ist.

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Die Längsseiten des als Pseudoparallelogramm ausgebildeten Auslegers werden hierbei durch einen Hauptträgerarm und einen Steuerarin gebildet, während eine der Stirnseiten durch einen feststehenden Schenkel und die andere Stirnseite des Pseudo-' ^; Parallelogramms durch einen Verbindungsarm gebildet wird. Der feststehende Schenkel ist an einem gegen die Vertikale geneigten, zylindrischen Zapfen-befestigt, der seinerseits von einer Bodenplatte gehalten wird. Der Hauptträgerarm und der Steuer- oder Lenkarm des Auslegers sind durch Bolzen an dem feststehenden Schenkel drehbar gelagert. Der Verbindungsarm ist an den hierzu entgegengesetzten Enden des Träger bzw. des Steuerarms ebenfalls mittels Drehbolzen befestigt. Hierdurch entsteht die erwähnte Pseudoparallelogrammform des Auslegers, welche eine feststehende Stirnseite und drei in einer Ebene frei bewegbare Seiten aufweist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäss weiterhin vorgeschlagen, dass die Schwenkung und Anpressung der Stopfmaschine an das Stichloch mittels einem hydraulischen Zylinderkolbenantrieb geschieht, welcher auf den Hauptträgerarm des Auslegers direkt einwirkt. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der hydraulische Zylinderkolbenantrieb als doppelwirkender Hydraulikzylinder ausgebildet, wobei er beim Anfahren der Stopfkanone ans Stiehloch als Differentialdruckantrieb geschaltet ist um ein möglichst schnelles Einfahren zu erzielen und beim Anpressen der Stopfkanone, welches wesentlich höhere Drücke bedingt, als einfach wirkender Druckzylinder geschaltet ist.

Während der Anführung der Stopfkanone an das Stichloch wird das Mundstück der Stopfkanone entlang einer vorbestimmten Kurve in einer zur Vertikalen geneigten -Ebene bewegt um beim Anschlag an das Stichloch genau in dessen Mittellinie einzumünden. Die Bewegungskurve wird dabei durch das gegenseitige Längenverhältnis der, die beweglichen Seiten des Pseudoparallelogramms bildenden Arme des Auslegers bestimmt.

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Gegebenenfalls auftretende seitliche Wanderungen des Stichloches lassen sich dabei 'durch. Veränderung der Länge des Steuerarras leicht ausgleichen. Eine Höhenverstellung liesse sich ohne weiteres nötigenfalls durch Hebung bzw. Senkung des gesainten Ausleierteils, beispielsweise mittels einem Hydraulikantrieb, bewerkstelligen.

Falls wegen einer bestimmten Avisbildung der Giesshalle das Bedürfnis besteht die Stopfkanone aus ihrer Arbeitsstellung um l30° oder mehr zu drehen uin sie in eine Ruhestellung zu schwenken die möglichst entfernt von der Eisen- Ivsw. Schlackenrinne liegt, greift gemäss einem weiteren bevorzugten Ausführuugsbeispiel der Erfindung, der hydraulische Zylinderkolbenantrieb nicht π ohr direkt an dem längsseitigen Hauptträgerarra des Pseudoparallelo^anm-Auslegers an, sondern über ein drehbares Zwischenglied, welches vorzugsweise als Knickhebel ausgestaltet ist,

. Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die gesamte Hydraulik vom Hochofen entfernt an einem den rauhen Hochofenbetrieb nicht atisgeset-zten Crt aufgestellt. Die Speicviiigdes Zylinderkolbenantriebs wird dabei durch Druckleitungen bis an den feststehenden Teil der erfindungs/ceinässen Stichlochstopfmaschine geführt und von hier über neuartige Drehzapfen dem Antriebskolben zugeführt. Desgleichen wird der hydraulische Antrieb der Stopfkanone über die erwähnten neuartigen Drehzapfen und im Hauptträgerami eingekapselten Leitungen gespeist, sodass in der Hochofennähe keinerlei den hohen Temperaturen ausgesetzte Schlauchverbindungen vorhanden' sind.

Die separate Anordnung der Hydraulikapparatur gestattet desweiteren die Speisung mehrerer Stichlochstopfmaschinen durch dasselbe Aggregat.

Durch Verwendung von Hydraulikakkumulatoren genügend grosser Kapazität lässt sich die gesamte Anlage bei Hetzausfall weiterbetätigen da, im Gegensatz zu den üblichen Stichlochstopfmaschinen, keine vom elektrischen Strom abhängigen Antriebsorgane vorhanden sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert, in denen die gleichen Bestandteile mit den gleichen Betrachtungszeichen versehen sind.

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In den Zeichnungen zeigen; .

Figur 1 in der Drauf sieht eine schcrruvbische Darstellung des Pseudoparallologrammaualegera der erfindüngsgenässen Stichlochstopfmaschine, wobei die Einfahrbahnen der Stopfkanoiie aus ihrer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung gezeigt sind.

Figur 2 eine schematische Det-rstellung der Vorrichtung zur Ausgleichung von Stichlochwanderungen in horizontaler Richtung. ■"-..' - . ■

Figur 3 eine Ausführungsforn der erfindungsgemässen Stichloehstopfmaschine in der Draufsicht und in vereinfachter Darstellung. -

Figur 4 eine Seitenansicht der Stiehlochstopfmaschine genäss der Figur 3.

Figur 5 eine schernatische Darstellung der Vorrichtung zur Ausgleichung von Stichlochwaaderungen in vertikaler Richtung.

Figur 6 eine Rückansicht entsprechend der Linie a-b der Stich- lochstopfmaschine geraäss der Figur 3·

Figur 7 einen Schnitt durch eine neuartige Druc-kmitteldrelidurchtrittsyorrichtung. " .-

Figur 8 eine schenatische Darstellung des Pseudoparallelogramin-Auslegers mit den Einfalirbahnen der Stopfkanone bei einer Schwenkung um 18O° au3 der Ruliestellung in die Arbeits-' stellung.

Figur 9a eine Draufsicht der Stichlochstopfmaschine gemäss der Erfindung in Arbeitsstellung vor deia Stichloch.

Figur 9b eine Draufsicht der Stichlochstopfmaschine gemass der Erfindung in Rulie st ellung.

Figur 10 einen 2eil des Knickhebelantriebs der Stichlochstopfiaasdiine gemäss der Erfindung.

Figuren 11, 12, 13, 14 und 15 in scheuatischer Darstellung Ausführungsb ei spiele hydraulischer Steuerungsajilagen,

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Die Arbeitsweise des Pseudoparallelοgramm~Auslegers geraäss der Erfindung wird in der Figur 1 an Hand einer schematischen Darstellung des Auslegergestänges dargestellt. In der Figur ist mit 1 eine Stopfkanone gezeigt, welche mittels dem Ausleger 2_y einem Stichloch 8 in der Hochofenwand 9 über einer Abstichriniie 7 zugeführt werden soll. Der Ausleger 2 ist, der Uebersicht halber, schematisch dargestellt und besteht im wesentlichen aus einem Hauptträgerarm 3» einem feststehenden Schenkel 4, einem Steuer- oder Lenkarm 5 und einem Verbindungsschenkel 6, welche, wie aus der Figur ersichtlich, ein Pseudoparallelogramm mit den vier Eckpunkten A, B, C und D bilden, Die beiden Eckpunkte A und B des Pseudoparallelogramm-Auslegers 2 sind als feststehende Drehpunkte für den Tragarm 3 bzw, Steuerarm 5 ausgebildet. Wie nachstehend noch beschrieben, wird der Drehpunkt A durch eine feststehende, gegenüber der Vertikalen geneigten Säule 19 (Figur 3)? gebildet. Der Eckpunkt C ergibt den Aufhängepunkt der Stopfkanone I₇ welche an diesem Punkt, in der Ebene des Pseudoparallelogramms drehbar am Trägerarm 3 befestigt ist. Der Eckpunkt D des Pseudoparallelogramras 2 dient als Angreifpunkt des Steuer- oder Lenkarms 5 an der Stopfkanone 1* Um die durch diesen Punkt D gebildete Achse 61 (Fig«6),welche mit der Stopfkanone 1 verbunden ist« ist der Lenkarm 5 gegenüber der Stopfkanone 1 drehbar gelagert.

In der Figur 1 ist die Stopfkanone 1 und der Tragarm in ' der · Arbeitsstellung vor dem Stichloch 8 in ausgezogenen Linien gezeigt, während die Ruhestellung in gestrichelten Linien gezeigt wurde»und eine beliebige Zwischenstellung mittels strichpunktierten Linien angedeutet ist. Hierbei wurden die gleichen Bestandteile mit den gleichen, mit Indizes versehenen Referenznummern,bezeichnet.

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Wie aus der Figur 1 ersichtlich, beschreiben die Punkte C und D, während- der Einführung der Stopfkanone 1 —aus,ihrer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung, kreisförmige Kurven E bzw, F, welche ihren Drehpunkt an A bzw. B haben. Während der gleichen Zeit bewegt sich das Stopfkanonenmundstück entlang der Kurve G, während der Stopfkanonenrückteil die Kurve H beschreibt. Die Bewegungskurve G des Stopfkanonen-" mundstücke ist, wie aus der Figur hervorgeht, nicht kreisförmig, sondern hat eine Kurvenbahn die in der' Fähe des Stichloches 8 möglichst tangential, mit der Stichlochmittellinie ist. In anderen Worten, das Stopfkanonenmundstück schwenkt in einer gewissen, möglichst grossen Entfernung vom Stiehloch ' 8 in die Abstichrinne 7 ein» um von hier aus innerhalb der Rinne 7 fast senkrecht auf das Stiehloch 8 zugeführt zu werden.

Die Bewegungskurve G des Stopfkanonenmundstücks lässt sich, je nach den vorhandenen Platzverhältnissen, durch Veränderung der Pseudoparallelogrammgeometrie jeweils an einen gewünschten, für die bestehenden Verhältnisse möglichst günstigen Verlauf anpassenj in anderen Worten, die Einfahrkurve kann den bestehenden Platzverhältnissen an einem bestimmten Hochofen angepasst werden. Hierbei kann entweder, das gegenseitige Längenverhältnis der verschiedenen Seiten des Pseudoparallelogramms, d.h. die Längen des Trag- und (

des Steuerarms 3 bzw. 5 und der Verbindungsschenkel 4 bzw. 6, und/oder die gegenseitige Lage der Eckpunkte A, B, C und D des Pseudoparallelogramms, abgeändert werden. Dabei ist zu beachten, dass, wie vorstehend beschrieben, das Stopfkanonenmundstück möglichst senkrecht auf die Mittellinie des Stichloches eingebracht wird, dass der seitliche Ausschlag des Stopfkanonenmundstücks während einer möglichst langen Strecke beim Ein~ und Ausführen nicht über die Abstichrinne hinausgeht und dass die Ruhestellung der Stopfkanone möglichst weit von der Abstichrinne entfernt liegt.

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Die Figuren 3* 4 und 6 zeigen nun eine bevorzugte Ausführungsform der Stichlochstopfmaschine gemäss der Erfindung. Der Tragarm 3 is"t ^a*i einer feststehenden Säule 19» die, wie aus der Figur 4 hervorgeht, gegenüber der Vertikalen geneigt ist, drehbar gelagert. Der Neigungswinkel der Säule

vo r zufT s wei s,e

gegenüber der Vertikalen isti/so %ewänlt, dass ihre Mittelachse senkrecht zur Mittellinie des Stichloches steht. Die Säule 19 ist an einem Grundrahmen 16 befestigt. Der Schenkel 4 ist mit der Säule 19 fest verbunden. Am freien Ende des Tragarms 3 ist die Stopfkanone 1 mittels einem, im Tragarm drehbaren Gabelstück 24 (Figuren 4 und 6) angebracht. Der Lenkarrn 5 ist über einen Drehbolzen 60 an dem Punkt B am feststehenden Sehenkel 4 gehalten und greift über einen weiteren Drehbolzen 61 am Rückteil der Stopfkanone 1 an. Die Länge des Lenkarms 5 lässt sich mittels einer Verstellvorrichtung, beispielsweise eines Spannschlosses 11, verändern, V/ie in der Figur 2 gezeigt, lässt sich damit die Lage des Angriffpunktes D zwischen den beiden Stellungen 12 und 13 kontinuierlich einstellen, und dementsprechend die Endstellung des Stopfkanonenmundstücks innerhalb des durch die Linien 14 und 15 begrenzten Bereichs verändern. Hierdurch können Wanderungen der Stichlochmittellinie I in der Hochofenwand-? auskleidung 10 in horizontaler Richtung leicht ausgeglichen werden.

Um Wanderungen des Stichloehes in vertikaler Richtung auffangen zu können, ist die Stopfkanone 1, wie in den Figuren 4 und 6 gezeigt, mittels Drehbolzen 27 und 27' in der Gabel 24 drehbar aufgehängt. Das Gabelstück 24 ist so ausgebildet, dass die Stopfkanone 1 an dessen Hinterseite ein weiteres Mal mittels Verstellbolzen 25 (und 25') gehalten werden kann. Wie am besten aus der schematischen Darstellung der Figur 5 ersichtlich, kann die Stopfkanonenlängsachse durch

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eine Höhenverstellung der Angriffspunkte 28 (und 28') mittels den Stellschrauben 26 (und 26') um die Aufhängepunkte 27 (und 27') gedreht werden. Hierdurch Hast sich das Mundstück der Stopfkanone 1 zwischen den beiden Aussensteilungen 29 und 30 fest einstellen und an die tatsächliche Höhenlage des Stichloches 8 anpassen. In der Figur 5 ist desweiteren schematisch dargestellt wie die Gabelaufhängung am Tragarm 3 drehbar gelagert ist um eine Schwenkung der Stopfkanone in der Pseudoparallelogrammebene um den Punkt C zu gewährleisten.

Bei Hochöfen die mit einem Notstichloch versehen sind, ■ welches in einer gewissen Höhe über dem normalen Stichloch und der zugehörigen Abstichrinne liegt, kann es wünschenswert sein auch dieses Stichloch, obwohl es nur hilfsweise in Ausnahmefällen benutzt wird, mit Hilfe der gleichen Stichlochstopfmaschine zu stopfen. Da diese Rotstichlöcher zwischen.Im bis 1,5an über dem normalen Stichloch liegen, wird in diesem Fall die Rückseite des Grundrahmens mit einer horizontalen Achse ausgestattet um die die gesamte Stichlochstopfmaschinenkonstruktion gedreht werden kann. Hierdurch lässt sich die Lage der Pseudoparallelogrammebene kontinuierlich verändern bis das Mundstück der Stopfkanone den Anstosspunkt des Notstichloches erreicht.

Der Antrieb des Pseudoparallelogrammauslegers 2 gemäss der Erfindung besteht aus einem Hydraulikzylinder 20 mit zugehöriger Kolbenstange 21. Der Hydraulikzylinder 20 ist mittels einem Schwenkzapfen 22 zwischen zwei feststehenden Tragscheiben 17 und 17' drehbar befestigt. Die beiden Tragscheiben 17 und 17' werden einerseits von einem an dem Grundrahmen 16 befestigten Zapfen 18 und andererseits von der feststehenden Säule 19 gehalten. Wie schon vorher erwähnt, ist die Säule 19 und mit ihr ebenfalls der Zapfen 18, gegenüber der Vertikalen geneigt. Der Zapfen 18 dient zur Aufnahme der beim Stopfen auftretenden Rückstellkräfte, welche über die beiden Tragscheiben 17 und 17' gleichmässig verteilt werden um die auf die Säulen.18 und 19 einwirkenden Biegekräfte möglichst weitgehend zu eliminieren.

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Die Kolbenstange 21 greift an der Stelle 23 über einen Bolzen 62 _} welcher von zwei Ohren 63 gehalten wird, am Tragarm 3 an. Da der Hydraulikzylinder 20 an dem feststehenden Schwenkzapfen 22 drehbar befestigt ist, wird durch Bewegen der Kolbenstange 21 der Tragarm 3 um die Säule 19 (oder den Punkt A) geschwenkt und mit ihm der Lenkarm 5 um den Bolzen 60 (oder den Punkt B), wobei das Stopfkanonenmundstück die im Zusammenhang mit der Figur 1 beschriebene Kurve G durchläuft«

Der Hydraulikzylinder 20, welcher als doppelwirkcnder Zylinder ausgebildet ist» wird vorzugsweise beim Einfahren als Differenzialdruckzylinder· geschaltet um ein rasches Zuführen der Stopfkanone bei relativ kleiner Druckmittelzufuhr zu bewerkstelligen. Bei der Anpressung der Stopfkanone an das Stichloch wird der Hydraulikzylinder als einfach wirkender Druckzylinder geschaltet der stets unter hoher Druckspannung gehalten wird. Entgegen den bisher üblichen Elektroantrieben wird durch den hydraulischen Antrieb eine federnde Anpressdruckregelung erreichtj welche die Druckschwankungen am Stichloch selbsttätig ausgleicht.

Die Versorgung des Hydraulikzylinders 20 sowie deshydraulischen Antriebs des Massekolbens der Stichlochstopfkanone 1 mit Druckflüssigkeit wird über neuartige Druckmitteldrehdurchtrittsvorrichtungen vorgenommen. In der Figur 7 ist die Druckmitteldrehdurchtrittsvorrichtung 33 für den Zu- und Rücklauf der Hydraulischen Flüssigkeit zum Arbeitszylinder der Stopfkanone gezeigt.

Das Gabelstück 24, an dessen beiden Schenkeln 31 und 32 die Stopfkanone 1 aufgehängt ist, ist mit dem Tragarm 3 des Auslegergestänges 2 über Hollenlager 38, 39 drehbar verbunden. Um die beim Anpressen der Stopfkanone an das Stichloch auftretenden RückstelD-kräfte zu bewältigen, wurden, wie aus der~ Figur 7 ersichtlich, konische Rollenlager 38, 39 eingebaut und zwar

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in der Weise, dass die Angriffslänge χ gegenüber der Desachsierungsdistanz y wesentlich vergrössert wird, also in dem Fall wo .nichtkonische Rollenlager benutzt werden. In diesem letzten Fall wäre das Verhältnis der Angriffslänge zur Desachsierungs— distanz durch die in der Figur 7 ebenfalls angedeuteten Teilstrecken x' und y^f gegeben, was eine wesentliche grosser dimensionierte Konstruktion zur Auffangung der anstehenden Rückstellkräfte bedürfte, und dementsprechend eine unerwünschte Erhöhung des Gabelkopfes. -

Das Gabelstück 24 weist eine innere Bohrung 40 auf, in die das Gehäuse 41 des Druckmitteldrehdurchtritts 33 einge- ' lassen wird. In die Innenbohrung des Gehäuses 41 ist ein Drehzapfen 42 eingesetzt, der beidseitig über Kugellager 34, 34^f im Gehäuse ^l gelagert ist. Das Gehäuse 41 weist ringförmige Eindrehnuten 35 bzw. 36 auf, an denen, am Umfang des Gehäuses 41 angeordnete Flüssigkeitsdurchtrittsbohrungen 49 bzw. 50 einmünden. -

Im Gabelstück 24 sind Druckmittelkanäle 44 bzw. 45 angeordnet die ebenfalls mit den Eindrehnuten 35 bzw. 36 in Verbindung stehen. Abdichtringe 37, welche im Druckmitteldrehdurchtrittsgehäuse 41 um die Eindrehnuten 35 und 36 eingelassen sind, dichten die Leitungswege zwischen dem Gabelstück 24 und 'dem Druckmitteldrehdurchtrittsgehäuse 41 ab. Die Zu- und Rückführung der Druckflüssigkeit geschieht über Kanäle 46 bzw. 47» welche im Drehzapfen 42, und in dessen Kopfstück 48, angeordnet sind, und an den Durchtrittsbohrungen 49 bzw. 50 über die Eindrehnuten 35 bzw. 36 einmünden. Die Abdichtung der Durchtrittsbohrungen zwischen dem Drehzapfen 42 und dem Gehäuse 41 wird mittels Packungsringen 52 vorgenommen, die von Distanzstücken 53 gehalten werden. Die Distänzstücke 53 weisen an ihrem Umfang eine Anzahl Bohrungen auf um den Durchtritt der Druckmittelflüssigkeit zu gestatten. Der Drehzapfen 42 und das Gehäuse 41 können an den betreffenden Stellen zusätzlich noch mit Umlaufnuten versehen werden um den freien, dem Druckmittel zur Verfugung stehenden Querschnitt an diesen Stellen zu erhöhen.

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Der Ein- und Austritt dor Druckflüssigkeit in dio Druclonitteldrehdurchtrittsvorrichtungen 33 Geschieht über am Tragarm 3 befestigte Druckleitungen 55 bzw. 56 (siehe auch Pig. 3). Von hieraus wird die Druckflüssigkeit über den Kanal 46 bzw. 47» die Bohrungen in den Distanzötücken 53» die Durchtrittsöffnungen 50 bzw. 49» der Ringnut 2,6 bzw. 35» den Kanal 45 bzw. 44 zugeleitet, von wo sie über starre bzw. flexible, neistens sehr kurze Druckleitungen dem Stopfkanonenontriebszylindar zugeführt wird.

Durch die neuartige DruckmittGldfehdurchtrittsvorrichtung geraäss der Figur 7» welche in das Gabelstück eingesenkt ist, wird die Bauhöhe de3 Auslegers 2 wesentlich verringert. Eine ähnliche Druckraitteldrehdurchtrittsvorrichtung ist an den Drehpunkt A des Auslegers angeordnet. Die Verbindungsleitungen zwischen don einzelnen Drehdurchtritt3vorrichtungen geschieht mittels 3tarren Druckleitungen welche einen wesentlich geringeren Platzbedarf ben< tigen als flexible Leitungen und welche sich leicht gegenüber den .hohen Temperaturen der Umgebung abschirmen lassen, und deaent— sprechend wesentlich störungsunanfaiiigor sind als die bisher Üblichen Schlauchverbindungen.

In den Figuren 8, 9a, 9b und 10 ist eine Ausführungsforn der erfindungsgemässen Stichlochatopfnaschine gezeigt die die Schwenkung der Stopf kanone aus ihrer Arbeitsstellung um 18O° oder laehr in ihre Ruhe ε I*. "hing ermöglicht.

Die in der Figur 8 gezeigte Vorrichtung begreift, ähnlich wie diejenige der Figur 1, eine Stopfkanone 1, welche mittels dem Ausleger 2, einem Stichloch 8 in der Hochofenwand 9 über einer Abstichrinne 7 zugeführt werden soll. Der Ausleger 2 ist wiederum schematisch dargestellt und besteht im wesentlichen aus dem Hauptträgerarm 3» dem Schenkel 4* dem Steuer- oder lenkarn 5' und dem Verbindungsachenkel 6. Die Arne 3 und 5 und die Schenkel 4 und 6 bilden daa PeeudoparEllelogramm mit den vier Eckpunkten A, 3, C und D. Die beiden Eckpunkte A und B des Pseudoparallelogramm-Auslegers 2 sind als feststehende Drehpunkte für den Tragarm 3 bzw. Steüerarm 5 ausgebildet. Der Eckpunkt C ergibt den Aufhän,gepunkt der

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Stopfkanone 1, welche an diesem Punkt, in dor Ebene des Pseudoparallelogramms drehbar an Trägerarm 3 befestigt ist. Der Eckpunkt D des Pseudoparallelogramms 2 dient als drehbarer Angreifpunkt des Steuer- oder Lenkarms 5 an der Stopfkanone 1.

In der Figur 8 ist die Stopfkanone 1 und der Tragarm 3 in der Arbeitsstellung vor dem Stichloch 8 ebenfalls in ausgezogenen Linien gezeigt, während die Ruhestellung in gestrichelten Linien gezeigt wurde, wobei die gleichen Bestandteile mit den gleichen, mit Indiaes versehenen Refereiiznummern bezeichnet wurden.'

In der in Figur 8 gezeigten Ruhestellung ist die - ^ Stopfkanonc 1 von ihrer Arbeitsstellung vor dem Stichloch 8 aus um die beiden Festpunkte A und B des PaeudoparaJLlelograr.ir.i-Auslegers 2 un- 18O° gedreht worden. Bio Drehpunkte C und D beschreiben dabeikreisförmige Kurven E bzw. F. Während der gleichen Zeit bewegt sich das Stopfkanonenmundstücl: entlang der Kurve ß, während der StopfkanonenrUckteil dio Kurve H beschreibt. Der Verlauf der Kurve G ist so gewählt worden, dass das Stopfkanonenmundstück era Stichloch 8 möglichst tangential zur Stichlochmittellinio einschwenkt.

Da die Stopfkanone um 180° um den Festpunkt A ausgeschwenkt wird, kommt es zwangsweise eu einer Ueberkreuzung der beiden längsseitigen Armo 3 und 5 des Pseudoparallelograrao-Auslegors 2. Ura diese Ueberkreuzung dor ^seudoparallelogrammarme au erzielen, greift, 'r^apreohead dieser erfindungagenäsaan Auaführungsfom, der Hydraulikantrieb über ein Z?dschenglied am Hauptträgerarm 3 des Pseudoparallologramm-Auslegers an.

In den Figuren 9a und 9b ist eine Ausführungsform der Antriebsvorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt, v/obei die Figur 9a die Arbeitsstellung und die Figur 9b die Ruhestellung der Stichlochstopfmaschine zeigen. In der Ruhestellung sind die einzelnen Bestandteile der Stichlochstopfmaschine mit den gleichen, jedoch mit Indizes versehenen Referenznummern wie in der Arbeits-

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Stellung bezeichnet. Wie in den"Figuren 9a und 9b gezeigt, ist der Tragarm 3 an einer feststohenden Säule 19 drehbar gelagert. Die Säule 19 ist vorzugsweise gegenüber der Vertikalen geneigt oder neigbar angeordnet. Sie ist in einem Grundrahmen 16 verankert. Der Steuer- oder Lenkarm 5 ist über einen Drehbolzen 6C-an einen hier nicht dargestellten, feststehenden, mit der Säule 19 verbundenen Schenkel drehbar gelagert. Die freien Enden der Armo 3 und greifen in bekannter, beispielsweise wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 6 beschriebener Weise, an der Stopfkanone 1 an.

Der Antrieb des Paeudoparallelogramm-Ausleger3 2 besteht aus einem Hydraulikzylinder 20 dessen Kolbenstange 21, zwischen zwei parallelvorlaufenden Tragschoiben 17, 17' (wovon nur eine 17"in den Figuren 9a und 9b gezeigt ist), mittels einer drehbaren Traverse 81 an den Scheiben 17» 17', befestigt ist. Die beiden Tragecheiben werden von einem am Grundrahmen 16 befestigten Zapfen 18 und von der Säule 19 gehalten. Der Zapfen dient zur Aufnahme des beim Stopfen auftretenden Gegenmoinents.

Der Hydraulikzylinder 20 greift an einem U-fö'rraigen Bügel 82, beispielsweise an dessen Mittelpunkt, über Schv/eiikzapfen 83, an. Der U-förmige Bügel 82, der vorzugswoise als Doppolbügel ausgeführt wird, zwischen dem der Hydraulikzylinder 20 liegt, ist an den Tragscheiben 17 und 17' mittels einem feststehenden Drehbolzen 84 drehbar befestigt. Das frde Ende des Bügels 82 ist mit einem Schenkel 85 drehbar über einen weiteren Drehbolzen 86 verbunden· Der Schenkel 85 greift am Tragarn 3 über einen Drehzapfen 87 an. Die Speisung des Hydraulikantriebs geschieht am ausseren Ende der Kolbenstange 21, welche durch die Traverse hindurch geführt ist mittels kurzen Schlauchverbindungen die lediglich eine kleine Bewegung auszuführen haben. Eine andere Möglichkeit das Druckmittel der Kolbenstange 21 zuzuführen besteht darin, in der Drehachse der Traverse 81 hydraulische Drchraischlüsse vorzusehen, D&3 Druckmittel wird den Hydraulikzylinder 20, welcher als doppelwirlaender Zylinder ausgebildet ist, über Innenbohrungen in der Kolbenstange 21 zugeleitet. :

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BAD GRiGINAL

Die Bewegung der Stopfmaschine aus ihrer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung und umgekehrt, sowie die an den verschiedenen Angriffspunlcten der Trag- und Schwenkvorrichtung benötigte Kraftaufwendung, geht am besten aus dor Figur 10 hervor, welche die Bewegung des Bügels 82 während der Ein- bzw. AuaSchwenkung der Stopfkanone 1 darstellt. In der Figur 10 ist die Arbeitsstellung der Tragvorrichtung in ausgesogenen Linien gezeigt, während die Ruhestellung in gestrichelten Linien dargestellt ist. Desgleichen sind die einzelnen Bestandteile der Stichlochstopfmaschine in der Ruhestellung mit den gleichen, jedoch mit Indizes versehenen Esferensnummern bezeichnet»

Beim Einschwenken der Stichlochstopfmaschine aus ihrer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung, wird der Kolben des Hydraulikzylindorantriebs 20 so beaufschlag, dass die Kolbenstange 21 aus dem Zylinder 20 heraus_f;;edrückt wird. Da die Kolben-. stange 21 am Drehpunkt 81 befestigt ist, wird der Angriffspunkt · 83 des Zylinders 20 am Bügel 82 entlang der Kreislinie K verschoben. D:r Drehpunkt der Kreislinie K ist durch den feststehenden Droh- *olzen 84 gegeben. Während der gleichen Zeit vollzieht der A/^riffspunkt 87 des Tragarms 3 eine Drehbewegung L um die Säule 19, bzw, den festen Drehpunkt A,während der Angriffspunkt 86 des beweglichen Verbindungsschenkels 85 sich entlang der Kreislinie Iff bewegt, die ihren Drohpunkt ebenfalls am Bolzen 84 hat.

Während dieser Bewegung hat sich die Mittelachse des Hydraulikzylinders von ihrer Ausgangsstellung O¹ nach der Stellung 0 verschoben. Desgleichen hat der Winkel <j( , welcher durch die Mittellinie des Schenkels 8i> und durch die Verbindungslinie P zwischen dem Festpunkt 84 und dem Drehpunkt 86 gebildet wird, eine Reihe von Zwischenworton durchlaufen, um in der Arbeitsstellung der Stopfkanono einen möglichst kleinen Wort aufzuweisen. Hierdurch wird erreicht, dass die zum Anpressen dor Stopfkanone an das ¹^',ichloch benötigte Kraft, die den Wert von 20 Tonnen oder mehr jrreichen kann, durch die beschriebene Knickhebolkonstruktion nicht unwesentlich verringert wird, «odass der Hydraulikantrieb nicht

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mit don vollen Anpressdruck beaufschlagt wird, Die3 bewirkt, dass die benötigte Antriebskraft, bei gleichbleibendem Anpressdruck, wesentlich kleiner sein kann wie im Falle eines direkten Angriffs des Hydraulikantriebs an ilen Träger arm 3. Man wird daher bestrebt sein die durch den Bügel 82 und den Schenkel 85 gebildete Knickhebelkonstruktion so auszugestalten, dass dor Winkel c( in der Arbeitsstellung der Stopfkanone möglichst klein wird.

Wie aus der Figur 10 ersichtlich, beschreibt der Punkt 87 während der Schwenkbewegung eine lSü-gradige Drehung um den Festpunkt A, so dass die Stopfkanone in ihrer Ruhestellung um 18O° gegenüber ihrer Arbeitsstellung vernetzt ist. Es ist selb3tverständlich möglich die crfindungsgoiaässe Konstruktion 30 auszuführen, dass wenn die Verhältnisse am Ofen es erfordern, die Schwenkbewegung von 18O° über- odor unterschritten werden kann.

Sie Figuren 11 bis 15 zeigen in schematischar Darstellung verschiedene Ausführungsbeispielο der hydraulischen Steuerung der erfindungsgemäasen Stichlochstopfmaschine. In den Figuren sind die Zu- und Abführungaleitungon für den Arbeitasylinder 20 des Auslegers 2 mit 7^ und diejenigen für den Arbeitszylinder der Stopfkanone 1 jeweils mit 71 bezeichnot. Der Einfachheit halber wurden die Druckleitungen 71 direkt zur Stopfkanone geführt, obwohl dies in Wirklichkeit selbstverständlich über die in Zusammenhang mit der Figur 7 beschriebenen neuartigen Druckmitteldrehdurchtritte 33 geschieht.

In der Figur 11 ist eine einfache Anlage gezeigt in welcher das Druckmittel einem Tank- und Pumpenaggregat in einen Hydraulikraum 72 ontnonmon wird und über ein der Stichluchstopfmaschine zugeordnetes Steuer- und Kontrollpult 74 zugeführt wird.

Die Figur 12 zeigt eine ähnliche Anlage mit einer zentral angeordneten Steuer- und Kontrollvorrichtung 76 die ein . elektro-hydraulisches Antriebsaggregat 7Ö zur Druckmittelapeisung der Stichlochstopfmaschine fernbetätigt.

In den Figuren 13 und 14 sind die gleichen Anlasen gezeigt wie in den Figuren 11 bzw. 12 mit der Ausnahme, dass ein Hydraulikspeicheraggregat 80 deu Tank- und Pumpenaggregat 72 nachgeschaltet ist. Diese Anlagen weisen den wesentlichen Vorteil auf, dass das Druckmittel auch nach einem elektrischen Stromau3fall noch zur Verführung steht und der Hochofenbetrieb aufrecht erhalten werden kann.

Die Figur 15 seigt eine Anlage in welcher eine Anzahl von Stichlochstopfmaschinen durch ein gemeinsames Tank- und Pumpenaggregat 72, sowie ein gemeinsames Hydraulikspeicheraggregat 80 mit Druckflüssigkeit versorgt werden»

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Claims

PAOJENTAN S. PRUBCHE

1. Vorrichtung aum Stopfen dos Stichloches von Schachtöfen inbesonderen von Hochöfen, mittels einer mit StopfEia33e gefüllten S topf kanone, dadurch ^ekonnz eichnet _t dass die Stopfkanone (1) an den Eckpunkten (C, D) einer Stirnseite (6) eines als Pseudoparallelogramm ausgebildeten Auslegers (2) drehbar angeordnet ist, und dass mindestens drei Seiten (3> 5* 6) dos Psoudoparallclogramm-Auslcsers (2) sich frei in einer Sbeno bewegen können, wobei das Stopfkanonenmundstück eine, durch das gegenseitige Läiigenverhältnis der verschiedenen Seiten (3, 4, 5, 6) und/odor die gegenseitige Lage der Eckpunkte (A, 3, C, D) des. Pspudoparallelograimns, bestimmte Kurvenbahn (G) durchläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet*, dass die frei bewegbare Stirnseite (6) des Pseudoparallologranua-Auslogers (2) durch einen Teil der Stopfkanone (1) selbst gobildot wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

zeichnet« das3 die Ebene in welcher der Pseudoparallelogramm— Ausleger (2) bewegt werden kann gegenüber der Vertikalen geneigt ist. ·

4. Vorrichtung nach einem C.er Ansprüche 1 bis 3# dadurch ^akennzeichnot. dass die Längsseiten des Pseudoparallelogramm-Auslegers (2) durch einen Trägerarm (3) an welchen dio Stopfkanone (1) in der Ebono dos P3oudoparallelogramm3 drehbar aufgeliängt ist, und ein Lonk- oder Steuorarm (5) gebildet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,. dass die Drehaufhängung der Stopf kanone (1) am Trägoram (3) mit konischen Rollenlagern (38, 39) ausgestattet ist, um die Angriffslänge der auftretenden Rückstollkräfto zu vercrössorn und die gesamte Bauhöhe der Aufhängung niedrig zu gestalten.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der lenk- oder Stouorarm (5) dös Pseudoparalleloßraram-AuslegGra (2) in seiner Lang© innerhalb bestimmten Grenzen kontinuierlich einstellbar ißt, um die Kurvonbahii (G) des Stopfkanoneiunundstückes Wanderungen, des Stichloches (3) in horizontaler Richtung anzupassen.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennseiclmot, dass dor Lenkarm am Rücktell dor Stopfkanone mittels einein Drehbolzen (61) befestigt ist·

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,

dadurch gekonntoichnet, dass die Aufhängung der Stopfkanone (1) am. ä Trägerana (3) derart ausgebildet ist, dass die Stepfkanone um eine in der beziehungsweise: parallel zur Pseudoparallclogrammobene liegende Achse (27) gedreht werden kann,

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch fiGkennaoichne.t, dass die Neigung der Stopfkanone (1) gegenüber der Pseudoparallologrammcbene durch Drehung um die in bzw. parallel zu diener Ebene liegende Achse (27) oingöstollt werden kann tun Wanderungen des Stichloches (8) in vertikaler Richtung anzupassen*

10. Vorrichtung nach einem der vorhorgehenduii Ansprüche 1 bis 9, dadurch ^elcennzoichnet , dass die Schwenkung den Pseudo-Parallelogramm-Auslegers (2) und die Anpressung der Stopfkanone (1) an das Stichloch (8) mittels einen hydraulisehen Zylindorkolben- i antrieb (2C, 21) vorgenommen wird, welcher direkt auf eine der Längsseiten bzw. auf don Trägerann (3) do3 Pseudoparallelogramm-Auslegers (2) einwirkt.

11· Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Anßprüche 1 bis 9, dp.durch gokonns ei ohne t , daae die Schv/enlcung des Pseudoparallolograiiim-Auslegürs (2) und die Anpressung der Stopf kanone (1) an das Stichloch (8) mittels einem hydraulischen Zylinderkolbonantriob (20, 21) darüber ein drehbares Zwischenglied (82, 85) auf einer der Längsseiten baw. auf dan Trägorarm (3) einwirkt, vorgenonmon wird.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Zwischenglied (82, 85) als Knickhebel ausgobildot ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, . einen U-förraigen Bügel (82) und einen damit

verbundenen Schenkel (85) gebildet wird, wobei der hydraulische Zylinderkolbenantrieb (20, 21) am Bügel (82) angreift, dessen feststehendes Ende um eine fixe Achse (84) drehbar ist und dessen freies Ende drehbar mit dem Schenkel (85) verbunden ist, und der Schenkel (85) mittels einer Drehverbindung^(8?) an Trägerarm (3) des Pseudoparallelogramni-Auslegers (2) angreift.

14· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Zylinderkolbenantrieb (20, 21) als doppelwirkender Hydraulikzylinder ausgebildet ist, welcher beim Anfahren der Stopfkanone (1) an das Stichloch (8) als Differentialdruckantrieb geschaltet i3t, um ein möglichst schnelles Einfahren zu erzielen und beim Anpressen der Stopfkanone (1) an das Stichloch (8) als einfach wirkender Druckzylinder geschaltet ist, um einen möglichst hohen Druck während dem Anpressvorgang aufrecht zu erhalten.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet. dass die Druckmittelzufuhr dos hydraulischen Antriebs über an Drehpunkten des Pseudoparalielograram-Auslegers angeordnete Druckmitteldrehdurchtrittsvorrichtungen vorgenommen wird, wodurch flexible Vorbindungsleitungen woitgehendst vermieden werden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ^ekennz ei chne t, dass die Versorgung der hydraulischen Zylinderkolbenantriebe mit Druckflüssigkeit durch ein von Schachtofen entfernt aufgestelltes Hydraulikaggregat vorgenommen wird·

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17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung der hydraulischen Zylinderkolbonantricbe
mit Druckflüssigkeit über Hydraulikakkumulatoren geschieht, wobei der in den Akkumulatoren hydro-elastisch anstehende Druck dazu "benutzt wird um eine elastische Anpressung der Stopf kanone (1) an das Stichloch (8) au erzielen welche gegebenenfalls während dem StopfVorgang auftretende Druckschwankungen auffangen.

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