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Vorrichtung zum Auswechseln von Hochofenwindformen" Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auswechseln von Hochofenwindformen mit einem
Tragarm, einem daran angeordneten, zur AuSnahme der Windform dienenden AuSnehmerkopf
mit einem Abstützteil und Haken, die durch eine innerhalb des Tragarms axial verstellbare
Stellstange in eine Verriegelungsstellung gebracht wurden, sowie mit einem auf dem
Tragarm axial verstellbaren und auf als Schlaganinahmen ausgebildete Flansche wirkenden
Schlaggerät.
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Das Auswechseln der Windformen an Hochöfen stellt einen schwierigen
Arbeitsgang dar, insbebondere wenn das Auswechseln der Windform von Hand erfolgt;
dies beruht vor allem auf den beengten Arbeitsverhältnissen, der hohen Umgebungstemperatur
und dem verhältnismäßig hohen Gewicht der Windform.
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Um das Auswechseln der Windform zu erleichtern, wurden Windform-Auswechs
elgeräte verwendet. Ein Windform-Auswechselgesät der eingangs genannten Art geht
aus der deutschen Auslegeschrift 1 583 205 hervor. Ein charakteristisches Merkmal
dieses bekannten Windform-Auswechselgerätes besteht darin, daß das Schlaggerät an
Stellzylindern fest angehängt ist. Die Stellzylinder haben dabei die Aufgabe, das
Schlaggerät in horizontaler Richtung unter Spannung zu halten, damit Schl.gstöße
unter Vermittlung der Schlagaufnahmen auf den Tragarms:
übertragen
werden. Das Schlaggerät selbst ist auf besonderen Fuhrungsstangen zwischen zwei
Schildplatten des Gebrätes verschiebbar.
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Das bekannte Auswechselgerät ist ferner so ausgebildet, daß beim Auswechseln
der Windform die am Aufnehmerkopf befindlichen Haken die äußere Stirnfläche der
Windform ergreifen, während sich die Form selbst mit ihrem inneren Ende auf dem
Abstützteil des Aufnehmerkopfes abstützt.
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Häufig lassen sich die Haken aber nicht an die äußere Stirnfläche
der Windform anlegen, da die Windform mitunter durch den Möller des Hochofens verstopft
ist. Wegen des innenliegenden Abstützteils des Aufnehmerkopfes ist es ferner nicht
möglich, die Windformen zusammen mit den daran angeschraubten Kühlwasserrohren aus-
und einzubauen. Alle bisher bekannten Einrichtungen dieser Art haben sich in der
Praxis nicht durchsetzen können. Das dürfte neben dem vergleichsweise hohen Bauaufwand
unter anderem auch darauf zurückzuführen sein, daß die bekannten Windform-Auswechselgeräte
eine zu geringe Schlagwirkung besitzen, die aber dann erforderlich ist, wenn sich
in der auszuwechselnden Windform beispielsweise Schlacke oder Roheisen abgesetzt
haben.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine zum Auswechseln
von Windformen an Hochöfen geeignete Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
die bei einfachem und kostengünstigem Aufbau dennoch eine vergleichsweise große
Schlagkraft aufweist und ein einwandfreies Auswechseln der Windformen gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schlaggerät einen auf
dem Tragarm verschiebbar gelagerten Ring aufweist, dessen Verstellantrieb aus mindestens
einer Biegefeder und einer Zylinder-Kolbeneinheit sowie einem damit zu verbindenden
vorgespannten Druckspeicher besteht. Eine derart beschaffene Vorrichtung zum Auswechseln
von Windformen zeichnet sich durch eine große Schlagwirkung aus, die durch den Einfluß
der Biegefeder
und des vorgespannten Druckspeichers auf den Schlagring
erreicht wird.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung besteht der Druckspeicher
aus einem Hydraulikspeicher mit einem vorgespannten Gaspolster. Die im Hydraulikspeicher
eingeschlossene Gasblase unterstützt die Wirkung des in die Zylinder-Kolben-Einheit
einströmenden Druckmittels, so daß mit geringstem Aufwand eine größtmögliche Schlagwirkung
erzielt wird.
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Um die volle Unterstützung des Druckspeichers zu erreichen, ist es
erforderlich, diesen plötzlich zu entleeren. Dies geschieht zweckmäßigerweise mittels
eines in Verbindungsleitungen zwischen dem Hydraulikspeicher und der Zylinder-Kolben-Einheit
angeordneten hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventils.
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Um die Vorrichtung nach der Erfindung auf sehr einfache Weise sowohl
zum Einsetzen der Windform als auch zum Lösen verwenden zu können, kann die Zylinder-Kolben-Einheit
mit ihrer Kolbenstange wahlweise an den Enden eines doppelarmigen Hebels angelenkt
sein, dessen mittleres Gelenklager gleichzeitig als Befestigung für das eine Ende
der Biegefeder dient. Bei einer derartigen Ausbildung ist es zum Umstellen der Vorrichtung
zwecks Fest- oder Losschlagens der Windform lediglich erforderlich, die Kolbenstange
der Zylinder-Kolben-Einheit auf der einen oder anderen Seite des mittleren Gelenklagers
an dem Hebel anzulenken.
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Als Biegefedern eignen sich vorzugsweise Blattfedern, die mit ihren
dem Schlagring zu gewandten Enden in seitlichen Befestigungsaugen des Schlagringes
eingreifen.
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Von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist ferner, daß das Abstützteil
des am vorderen Ende des Tragarms befindlichen Aufnehmerkopfes als passend zur Windform
kugelsegmentförmiger Stützkörper und die Haken innerhalb des Stützkörpers schwenkbeweglich
gelagert sind und hinter den Rand des Dekkels der Windform greifen. Bei einer solchen
Ausbildung des Abstützteils und der Haken können auch Windformen ausgewechselt werden,
die durch Möller verstopft und/oder die noch mit den Kühlwasserrohren verbunden
sind.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig.
1 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Losschlagen einer Windform,
Fig. 2 einen Teil des Schlagarms der Vorrichtung beim Festschlagen der Windform
und Fig. 3 eine Auswechselvorrichtung in Gestalt eines Windformwagens.
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In einem Ausleger 1 ist in Lagern 2 ein Tragarm 3 in Längsrichtung
verschiebbar gelagert. Der als Hohlwelle ausgebildete Tragarm 3 trägt an seinem
vorderen Ende einen Aufnehmerkopf 4 für eine Windform 5. Die mit Kühlrohren 6 verbundene
Windform 5 ist in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien dargestellt. Der Aufnehmerkopf
4 besteht auseinem kugelsegmentförmig ausgebildeten Stützkörper 7 und darin über
Gelenkzapfen 8 schwenkbeweglich gelagerten Haken 9, die so ausgebildet und angeordnet
sind, daß sie in ihrer Verriegelungsstellung hinter den Rand eines Deckels 11 der
Windform 5 greifen und damit die Windform 5 am Aufnehmerkopf 4 des Tragarms 3 festhalten.
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Im Innern des hohlen Tragarms 3 ist eine Stellstange 12 gelagert,
die an ihrem vorderen im Bereich der Haken 9 liegenden Ende einen Spreizkopf 13
aufweist. An dem dem Spreizkopf 13 gegenüberliegenden Ende der Stellstange 12 ist
ein Kolben 14 angeordnet, der in einem doppeltwirkend ausgebildeten Hydrozylinder
15 axial verstellbar gelagert ist.
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Durch Druckbeaufschlagung des Kolbens 14 innerhalb des Hydrozylinders
15 kann die Stellstange 12 innerhalb des Tragarms 3 axial verstellt werden. Beim
Verstellen der Stellstange 12 nach links werden über den Spreizkopf 13 die Haken
9 nach außen in ihre Verriegelungsstellung gedrückt, so daß die Windform 5 fest
gegen den Abstützkörper 7 gedrückt wird. Zum Freigeben der Windform wird die Stellstange
12 gemäß Fig. 1 nach rechts verstellt, so daß die Haken durch nicht dargestellte
Federn zur Mitte hin verschwenkt werden.
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Dadurch kann der Tragarm 3 aus der Windform 5 herausgeführt werden.
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Aus einem mittleren Teil des Tragarms ist über Rollen 16 ein Schlagring
17 axial geführt. Zu beiden Seiten besitzt der Schlagring 17 in Höhe der Stellstange
12 Befestigungsaugen 18 mit segmentförmig ausgebildeten Mitnehmer0c1m19'zwischen
denen das eine Ende å jeweils einer als Blattfeder 21 ausgebildeten Biegefeder eingreift.
Die jeweils anderen Enden der Blattfedern 21 sind in einem Gelenklager 22 eingespannt,
das gleichzeitig den Drehpunkt für einen doppelarmigen Hebel 23 bildet. Wahlweise
an je ein Ende des Hebels 23 kann die Kolbenstange 24 einer Kolben-Zylinder-Einheit
25 angeschlossen werden. Die Zylinder-Kolben-Einheit 25 besitzt einen uner Wirkung
einer Feder 26 in einem Zylinder 27 axial verschiebbaren Kolben 28, der durch ein
Druckmittel beaufschlagt werden kann. Der Zylinder 27 ist an einer Lagerstelle 29
an dem Ausleger 1 angelenkt. Die Kolbenstange 24 kann durch ein mit einer Mutter
31 versehenes Gewindestück 32 in dem Hebel 23 festgeklemmt werden. In einer Zuströmleitung
33 des Zylinders 27 ist ein Rückschlagventil 34 angeordnet, das se:-nerseits
über
eine Druckleitung 35 und ein Steuerventil 36 mit einer Druckmittelpumpe 37 in Verbindung
steht, die Druckmittel aus einem Tank 38 ansaugen kann. In einer Zweigleitung 39
der Druckleitung 35 liegt ein Ventil 41, das über eine weitere Verbindungsleitung
42 mit dem Rückschlagventil 34 in Verbindung steht.
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Das Ventil 41 hat die Aufgabe, das Rückschlagventil 34 bei Erreichen
eines maximalen Druckmitteldruckes zu öffnen.
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Das Rückschlagventil 34 ist somit hydraulisch entsperrbar.
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In einer weiteren Abzweigleitung 43 der Druckleitung 35 ist ein vorgespannter
Druckspeicher 44 angeordnet. Die Vorspannung des Druckspeichers 44 kann beispielsweise
durch eine eingeschlossene Gasblase erreicht werden. Bei geöffnetem Rückschlagventil
34 strömt das im Druckspeicher 44 befindliche Druckmittel unter Wirkung der Gasblase
schlagartig über die Leitung 33 in den HydrauAikzylinder 27 ab.
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Die vorbeschriebene hydraulische Antriebsvorrichtung für den Schlagring
17 ermöglicht ein axiales Verstellen des Schlagringes 17 auf dem Tragarm 3. Bei
der in Fig. 1 dargestellten Anordnung der Vorrichtung, bei welcher die Kolbenstange
24 am unteren Ende des Hebels 23 angreift, ist die Vorrichtung auf Lösen der Windform
5 eingestellt. Das bedeutet, daß bei Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 27 sich
der Schlagring 17 in der angegebenen Pfeilrichtung nach links bewegt.
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Bei seiner Axialbewegung kann der Schlagring 17 gegen sich radial
von der Stellstange 12 erstreckende Nocken 45 schlagen, die durch Öffnungen 46 im
Tragarm 3 hindurchragen.
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Das Festschlagen der Windform 5 im Hochofen erfolgt mittels einer
Axialbewegung des Schlagringes 17 nach rechts, d.h.
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in der in Fig. 2 angegebenen Pfeilrichtung. Um dies zu erreichen,
ist es lediglich erforderlich, die Kolbenstange 24 des Hydraulikzylinders 27 am
oberen Ende des Hebels 23 zu befestigen. Bei der Axialbewegung des Schlagringes
17 nach
rechts trifft dieser auf einen als Schlagaufnahme ausgebildeten
Flansch 47, der am Tragarm 3 befestigt ist. Über den Flansch 47 wird dann die Schlagkraft
auf den Tragarm 3 und von dort auf die Windform 5 übertragen.
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In Fig. 3 ist noch eine Möglichkeit dargestellt, wie der Ausleger
1 befestigt sein kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ausleger 1 an
einem Wagen 48 angeordnet, der mittels Rädern 49 verfahren werden kann.
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Im Betriebszustand wird zum Erzeugen einer Schlagkraft des Schlagringes
17 das Steuerventil 36 in seine linke Arbeitsstellung gebracht, in der das von der
Pumpe 37 geförderte Druckmittel über die Druckleitung 35 und die Abzweigleitung
43 in den Druckspeicher 44 gefördert wird.
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Sobald der maximale Öldruck erreicht ist, öffnet das Ventil 41 über
die Leitung 42 das Rückschlagventil 34. Durch das Öffnen des Rückschlagventils 34
kann das Drucköl aus dem Druckspeicher 44 schlagartig über die Leitung 43 in die
Verbindungsleitung 33 und damit in den Zylinder 27 der Zylinder-Kolben-Einheit 25
einströmen. Dieser Vorgang läuft sehr schnell ab, da nach dem Öffnen des Rückschlagventils
34 der Druckspeicher 44 plötzlich entleert wird. Durch das in den Zylinder 27 einströmende
Drucköl werden der Kolben 28 und damit die Kolbenstange 24 und das untere Ende des
Hebels 23 nach rechts bewegt und die am Gelenklager 22 des Hebels 23 sitzenden Blattfedern
21 und damit der Schlagring 17 mit großer Wucht gegen die Nocken 45 geschlagen.
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Da die Nocken 45 unabhängig vom Tragarm 3 fest mit der Stellstange
12 verbunden sind, wird über die Stellstange 12 und den Spreizkopf 13. sowie die
Haken 9 eine große axiale Zugkraft auf die Windform 5 ausgeübt, so daß diese gelöst
wird.
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In ähnlicher Weise wie das Losschlagen der Windform 5 erfolgt dasFestschlagen
lediglich in umgekehrter Richtung.
Wahrend beim Losschlagen die
Kolbenstange 24 des Zy 7 indwers 27 unterhalb des Gelenklagere 22 des Hebels 23
angreift, wird beim Festschlagen der Windform die Kolbenstange 24 des Zylinders
27 am oberen Ende des Hebels 23 angelenkt, so wie das aus Fig. 2 hervorgeht. Bei
Beaufschlagung des Zylinders 27 werden dann die Kolbenstange 24 und damit die Blattfedern
21 und der Schlagring 17 gemäß Fig. 2 nach rechts getrieben, bis der Schlagring
17 mit voller Wucht gegen den Flansch 47 schlägt, wodurch der Tragarm 3 ebenfalls
nach rechts bewegt und damit die Windform 5 fest in den Ofen eingeschlagen wird.