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Hydraulischer Kippantrieb für ein metallurgisches Gefäß Die Erfindung
betrifft einen hydraulischen Kippantrieb für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere
einen Konverter, welches mittels zweier gegenüberliegender Kippzapfen drehbar gelagert
ist.
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Bekannte hydraulische Kippantriebe für Stahlwerks--konverter, insbesondere
Thomaskonverter, bestehen aus einem am Kippsapfen des Konverters befestigten Ritzel,
welches durch eine in vertikaler Richtung heb- und senkbare Zahnstange betätigbar
ist; diese Zahnstange ist an der Kolbenstange eines hydraulischen Zylinders befestigt.
Solche hydraulische Kippantriebe haben den Nachteil, daß mit ihnen der Konverter
nur um maximal etwa 1800 geschwenkt werden kann, wobei die Schwenkbewegung nur nach
einer Richtung durchführbar ist; es ist nicht möglich, beispielsweise das Gefäß
nach vorn in die Chargierposition und nach hinten in eine Position zu schwenken,
in der eine Probe aus dem Konverter entnommen werden kann, sondern man kann den
Konverter nur von der Blasestellung in den Kopfstand
und zurück
bewegen. Diese unzureichende Manipulierbarkeit macht es notwendig, ßtahlwerkskonverter
mit elektrischen Kippantrieben auszustatten. Zu diesem Zweck werden beispielsweise
schwere und teure Aufsteckgetriebe verwendet, die am Kippzapfen aufgehängt und durch
eine Drehmomentenstütze in Umfangsrichtung festgelegt sind, wobei die Antriebsmotoren
entweder auf der Konverterbühne oder direkt am aufsteckgetriebe befestigt sind.
abgesehen vom hohen :Aufwand für die Herstellung bestehen die Nachteile solcher
elektrischer Kippantriebe darin, daß sie schwierig montierbar sind und viel Platz
für das Getriebe und die Motoren benötigen; dieser Platz fehlt insbesondere dann,
wenn mehrere Konverter in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Kippantrieb
zu schaffen, der die Nachteile der bisher bekannten hydraulischen Antriebe vermeidet
und ein Drehen des Konverters um 3600 oder mehr gestattet. Sie besteht darin, daß
mindestens an einem der Kippzapfen ein einen Kurbelzapfen aufweisender Kurbelarm
starr befestigt ist und an dem Kurbelzapfen zwei aus Zylinder und Kolben bestehende
Hydraulikeinrichtungen mit Je einem Ende angelenkt sind, wobei die anderen Enden
der Kydraul ike inrichtungen in im Abstand voneinander befindlichen ortsfesten Widerlagern
schwenkbar gelagert sind.
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Vorzugsweise sind die ortsfesten widerlager für die Hydraulikeinrichtungen
symmetrisch beiderseits einer durch die Kippzapfenachse gelegten Vertikalebene angeordnet.
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Vorteilhaft ist jede Hydraulikeinrichtung mittels eines Bolzens in
einem ortsfesten Hiderlager gelagert und mit einem Getriebe verbunden, das ein Steuerventil
zur Zu-und abfuhr des Druckmittels betätigt.
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Vorteilhaft sind im weiteren an jedem Steuerventil vier Leitungen
für die Zu- und Abfuhr des Drukmittels angeschlossen, wobei die Leitungen paarweise
durch einen verschiebbaren, zwei Bohrungen aufweisenden Steuerkolben verschließbar
sind.
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Zweckniaßib ist jeder Steuerkolben über seine eine Kurbel aufweisende
Kolbenstange mit einem vorzugsweise aus Zahnsegmentscheiben bestehenden Übersetzungs
getriebe verbunden, welches durch den Bolzen angetrieben ist.
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Die Erfindung wird anhand eines Åusführungsbeispieles in der Zeichnung
näher beschrieben. Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Konverters mit einem Antrieb
nach der Erfindung und Fig. 2 eine beitenansicht desselben, Die Fig. 3, 4 und 5
sind schematische Darstellungen des Kippantriebes in verschiedenen Kippositionen
des Konverters.
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In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Konverter bezeichnet, der von einem
Tragring 2 umgeben ist0 Mit 3 sind zwei am Tragring 2 koaxial befestigte Kippzapfen
bezeichnet. -Mit einem Kippzapfen 3 ist ein Kurbelarm 4, welcher einen fliegend
gelagerten Kurbelzapfen 5 aufweist, starr verbunden. Mit 6, 7 sind zwei Hydraulikeinrichtungen
bezeichnet, deren Kolbenstangen 8, 9 am Kurbelzapfen 5 angelenkt und deren Zylinder
10, 11 je mittels eines Bolzens 12', 13' in einem ortsfesten Widerlager 12; 13 schwenkbar
gelagert sind. Die s.iderlager 12, 13 mit den Bolzen 12', 13' sind in einem abstand
voneinander und symmetrisch beiderseits einer durch die Kippzapfen 3 gelegten Vertikalebene
so angeordnet, daß eine die Bolzenachse und die Kippachse senkrecht schneidende
Gerade mit dieser Vertikalebene einen Winkel von 300 einschließt; dieser winkel
kann gegebenenfalls auch 40 oder 450 betragen.
Die Hydraulikeinrichtungen
6, 7 sind also - ähnlich wie die Kolben in verschiedenen Kraftfahrzeugmotoren -förmig
angeordnet. Mit 14, 15 sind übersetzungsgetriebe bezeichnet, die je von einem Bolzen
12', 13' angetrieben sind. Diese Ubersetzungsgetriebe 14,- 1 zu bet 15 betätigen
je ein Ventil 16, 17 für die Steuerung der Zu- und Abfuhr des Druckmittels zu den
Hydraulikeinrichtungen 6, 7. Der gesamte antrieb ist durch Unordnung in einer Fundamentgrube
18 bzw. in einem Gehäuse 19 vor der Einwirkung von Staub geschützt.
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Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, besteht jedes Getriebe 14,
15 aus zwei Zahnsegmentscheiben 20, 21 und einer Kurbel 22, die mit einer Kolbenstange
23 eines Steuerkolbens 24 der Steuerventile 16, 17 gelenkig verbunden ist. Die Ubersetzung
beträgt 6 : 1, so daß der Verschiebeweg der Steuerkolben 24 beim Drehen des Konverters
ausreichend lang ist. Jeder Steuerkolben 24 hat zwei durchgehende Bohrungen 25,
26. Mit 27 ist ein Behälter für das Druckmittel bezeichnet, aus welchem dieses über
die Leitung 28 und eine Pumpe 29 einem von Hand betätigbaren Steuerschieber 30 mit
einem Drehkolben 31, welcher vier durchgehende Bohrungen aufweist, zugeführt wird.
Zwei dieser Bohrungen, nämlich die Bohrungen 32, 33 bzw. 34, 35 sind jeweils parallel
angeordnet. In der in Fig. 3 dargestellten Stellung wird das Druckmittel über eine
Leitung 36 durch die Bohrung 32 den Hydraulikeinrichtungen zugeführt, während durch
die Bohrung 33 das Druckmittel über eine Leitung 37 in den Behälter 27 zurückf ließen
kann. Die Bohrungen 34, 35 sind zu den Bohrungen 32, 33 um 900 versetzt angeordnet;
durch Betätigung eines Hebels 38, welcher mit dem Drehkolben 31 verbunden ist, kann
die Strömungsrichtung des Druckmittels geändert werden; in diesem Fall fließt das
Druckmittel durch eine Leitung 39 zu und durch eine Leitung 40 ab.
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In der in Fig. 3 gezeichneten Position 1' des Inverters wird das
Druckmittel, dessen Strömungsrichtung durch Pfeile gekennzeichnet ist, durch Leitungen
36, 41, 42, 43 dem Zylinder 10 zugeführt, wodurch sich der Kolben 44 nach unten
bewegt. Der Rückfluß des Drucimittels erfolgt durch Leitungen 45, 46, 47, 37-. Der
Zylinder 11 erhält das Druckmittel durch die Leitungen 36, 41, 42', 43', wodurch
sich sein Kolben 48 ebenfalls nach unten bewegt. Der Rückfluß des Druckmittels aus
dem Zylinder 11 erfolgt durch Leitungen 45', 46', 47, 37. die man aus der Darstellung
sieht, befindet sich der Steuerkolben 24 des Steuerventils 16 in der Endstellung,
d.h. seine Bohrungen 25, 26 fluchten mit den an das Steuerventil 16 angeschlossenen
Leitungen 42, 46, wahrend der Durchgang durch die ebenfalls an das Steuerventil
16 angeschlossenen Leitungen 49, 50 gesperrt ist. Der Steuerkolben 24 des Steuerventils
17 hat seine Endstellung noch nicht erreicht: Durch die Drehung des Bolzens 13'
wird mittels des Getriebes 15 der Steuerkolben 24 des Ventiles 17 im Verhältnis
zum Steuerkolben des Ventils 16 gegenläufig verschoben, wobei der Durchgang durch
die Leitungen 42', 46' allmählich freigegeben wird, so daß der Kolben 48 der Hydraulikeinrichtung
7 in zunehmendem Maße vom Druckmittel beaufschlagt wird, während die Zu- und Abfuhr
des Druckmittels zu bzw. von der Hydraulikeinrichtung 6 allmählich verringert wird.
In der in Fig. 4 dargestellten Position 1" des Konverters hat der Kolben 44 seinen
unteren Totpunkt erreicht, wo die Zu- und Abfuhr des Druckmittels gesperrt ist.
In der Totpunktlage des Kolbens 44 ist der Kolben 48 allein beaufschlagt. In dieser
Totpunktlage des Kolbens 44 schließt die Längsachse der Hydraulikeinrichtung 6 mit
der durch die Kippzapfenachse gelegten Vertikalebene einen Winkelvon 300 ein. Im
Zuge der weiteren Drehung des Konverters in die Position 1"' (Fig. 5), wobei der
Kolben 48 der Hydraulikeinrichtung 7 vorher ebenfalls seinen unteren Totpunkt durch
aft, wird durch die Verschiebung der beiden
Steuerkolben 24 die
Strömungsrichtung des Druckmittels umgekehrt: Dem Zylinder 10 wird das Druckmittel
durch'die Leitungen 36, 41, 49, 45 zugeführt; aus dem Zylinder 10 wird es durch
die Leitungen 43, 50, 47, 37 abgeführt; die Zufuhr des Druckmittels zum Zylinder
11 erfolgt durch die Leitungen 76, 41, 49', 45' und die Abfuhr durch die Leitungen
43', 50', 47, 37. Diese synchron mit dem Drehen des Konverters ablaufenden Steuervorgänge
wiederholen sich sinngemäß, wenn die Kolben 44, 48 die oberen otpunkte durchlaufen.
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Infolge der beschriebenen Steuerung des Zu- und abflusses des-Druckmittels
zu den Hydraulikeinrichtungen ist die Betätigung des Konverterkippantriebes höchst
ein fach: durch Verschwenken des Hebels 38 am Steuerschieber 30 kann die Drucknittelzu-
und-abfuhr jederzeit unterbrochen sowie in ihrer Richtung geändert werden. Auch
die Kippgeschwindigkeit ist stufenlos und in weiten Grenzen regelbar, indem durch
Betätigung des Steuerschiebers 30 die querschnitte in den Leitungen 36, 37, 39,
40 verändert werden und/oder die Förderleistung der Pumpe 29 erhöht bzw. verringert
wird. Der erfindungsgemäße hydraulische Kippantriob ist einfach montierbar und der
bauliche Aufwand ist im Verhaltnis zu einem elektrischen Kippantrieb verhältnismäßig
klein. Der seitliche Platzbedarf des erfindungsgemäßen Kippantriebes ist - wie aus
Fig. 1 hervorgeht - sehr gering; dadurch kann beim Einbau eines größeren Sonvjerters
in eine bestehende Stahlwerksanlage dieser ohne iunderung des Stützenfeldes der
Stahlwerkshalle in dieser untergebracht werden.
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Die Erfindung kann auch für den antrieb von Kippstühlen verwendet
werden. Solche Kippstühle werden in Hüttenbetrieben zum angießen von Gießpfannen,
Schluckenpfannen und ähnlichen Gefäßen verwendet. Das Ausbrechen von Schlackenresten
bzw. die Neuzustellung der feuerfesten Auskleidung
von Gießpfannen
wird am Kippstuhl bei gekippter Pfanne vorgenommen. Bei diesen Arbeiten ist es fallweise
erwünscht, die PSanne um 3600 oder mehr drehen zu konnten.
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Bei großen Konveftern kann ein Kippantrieb für jeden Kippzapfen vorgesehen-werden,
in welchem Fall Jeweils zwei Eydraulikeinrichtungen ein gemeinsames Steuerventil
zugeordnet werden kann; zur Steuerung des aus vier Hydraulikeinrichtungen bestehenden
Antriebes sind hierbei insgesamt nur zwei Steuerventile und ein von Hand betätigbarer
Steuerschieber erforderlich.