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Verfahren zum Ausgleich von thermischen Längenänderungen von Wanderrosten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleich von thermischen Längenänderungen
eines aus Ober- und Untertrum, einer Hubradstation mit einem Antrieb für die Hubräder,
einer beweglichen Senkradstation und einer endlosen Kette von Rostwagen auf dem
Ober- und Untertrum und in der Hub- und Senkradstation bestehenden Wanderrostes,
wobei die bewegliche Senkradstation durch die thermischen Längenänderungen der Rostwagen
in und gegen die Laufrichtung des Wanderrostes verschoben wird und durch eine gegen
die Laufrichtung des Wanderrostes angreifende Rückholkraft im Kontakt mit dem Ober-
und Untertrum gehalten wird und die Rostwagen auf dem Untertrum durch den Antrieb
der in der Senkradstation befindlichen Rostwagen zu den Hubrädern geschoben werden
Auf Wanderrosten zum Sintern von feinkörnigen Erzen oder zur thermischen Behandlung
von Pellets dehnen sich die Rostwagen infolge der Erwärmung aus und die aus den
Rostwagen gebildete Kette erfährt dadurch eine thermische Längenänderung. Umgekehrt
erfährt die Kette der Rostwagen eine Verkürzung, -wenn die Temperatur der Rostwagen
sinkt. Die Rostwagenkette setzt sich aus einer größeren Anzahl einzelner Rostwagen
zusammen.
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Jeder Rostwagen weicht durch Fertigungstoleranzen und Verschleiß maßlich
vom theoretischen Längenmaß ab. Diese Abweichungen summieren sich im Ober- und Untertrum
und ergeben zufällige und wechselnde Gesamtlängen der Rostwagen auf dem Ober- und
Untertrum. Zur Verhinderung der Beschädigung des Wanderrostes müssen diese Längenveränderungen
der Kette der Rostwagen kompensiert werden.
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Dies geschieht in der Weise, daß die Senkradstation in Laufrichtung
des Wanderrostes beweglich angeordnet wird,
Dadurch kann sie bei
einer Verlängerung der Kette der Rostwagen in Laufrichtung ausweichen und bei einer
Verkürzung der Kette der Rostwagen wieder heranbewegt werden. Die Begrenzung der
Ausweichbewegung und die Kraft für das Heranbewegen der Senkradstation kann durch
ein Rückholgewicht oder durch Federn erzeugt werden (GB-PS 857 134).
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Diese Senkstation hat jedoch zwei Aufgaben zu erfüllen, nämlich das
Ausgleichen der auftretenden Längenunterschiede in der oberen Kette der Rostwagen
und das Umlenken der Rostwagen vom Obertrum auf das Untertrum unter gleichzeitigem
Vorschub der auf dem Untertrum befindlichen Rostwagen zum Hubrad. Als Antrieb für
beide Tätigkeiten dient die Rückholkraft. Sie muß also so groß gewählt werden, daß
sie beide Tätigkeiten erfüllt. Bei der ersten Tätigkeit muß sie nur den Fahrwiderstand
der gesamten Senkradstation, d.h. einschließlich der darin befindlichen Rostwagen,
überwinden. Bei der zweiten Tätigkeit bewirken die Rostwagen, die sich in der Senkradstatior.
befinden und durch die Zähne der Senkräder abgestützt werden, ein An triebsmoment,
das die Kette der Rostwagen auf dem Untertrum vorschiebt und das durch die Rückholkraft
aufgenommen werden muß. Tritt eine Verkürzung der Kette der Rostwagen auf dem Obertrum
ein, dann muß die Rückholkraft sogar die Rostwagen, die sich in der Senkradstation
befinden, samt den Senkrädern in entgegengesetzter Richtung beschleunigen und drehen,
um den entstehenden Spalt zwischen den Rostwagen zu schließen. Das dazu erforderliche
Antriebsmoment bezieht sich aber nicht auf die Drehachse der Senkräder, sondern
auf einen Momentanpol, der in der Kette der Rostwagen auf dem Untertrum liegt. Aus
der Konstruktion der Rostwagen und dem des Zahnprofiles der Senkräder ergibt sich,
daß der Momentanpol in Abhängigkeit von der Stellung der Rostwagen auf dem Untertrum
und der Stellung der Senkräder seine Position laufend und in bestimmten Stellungen
sogar sprungartig wechselt. Dadurch wird für die Rückstellbewegung ein variables
Rückstellmoment erforderlich.
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Bei großen Wanderrosten nimmt das erforderliche Rückstellmoment beträchtliche
Ausmaße an und erzeugt und bedarf auch einer entsprechend großen Reaktionskraft
im Untertrum.
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Hier spielen die Druckrollen und Stirnplatten der Rostwagen die Rolle
des Widerlagers und übernehmen eine sehr starke Belastung. Da der Rollwiderstand
der Kette der Rostwagen auf dem Untertrum für die Entstehung der erforderlichen
Reaktionskraft nicht ausreicht, überträgt sich diese bis zur Antriebstation in der
Hubradstation. Weiterhin kann durch Toleranzen der Rostwagen und der Zahnprofile
der Momentanpol zu beiden Seiten der Senkradstation an unterschiedlichen Positionen
auftreten und damit unterschiedliche Rückstellmomente verursachen. Dadurch tritt
eine zusätzliche asymmetrische Belastung der Senkradstation ein.
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Es ist auch bekannt, die Senkräder durch einen Motor zu bremsen und
anzutreiben und die Drehbewegung der Senkräder mit der Drehbewegung der Hubräder
zu koppeln (DT-PS 589 984, US-PS 2 853 288). Bei diesen Verfahren sind jedoch auf
dem Untertrum nur in der Nähe der Hub- und Senkradstation Rostwagen vorhanden. Der
Rücklauf der Rostwagen von der Senkradstation zur Hubradstation erfolgt durch eine
Beschleunigungsvorrichtung. Es entsteht also nicht das Problem, die Längenänderung
einer geschlossenen Kette von Rostwagen auszugleichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Wanderrost mit
einer geschlossenen Kette von Rostwagen und einer beweglichen Senkradstation einen
Längenausgleich zu ermöglichen, wobei die mechanischen Beanspruchungen der Rostwagen,
der Senkradstation und des gesamten Wanderrostes möglichst gering sind.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Größe
der an der Senkradstation gegen die Laufrichtung
des Wanderrostes
angreifenden Rückholkraft so bemessen wird, daß sie gerade den Fahrwiderstand der
Senkradstation mit den darin befindlichen Rostwagen und bei horizontaler Rücklaufbahn
den Fahrwiderstand der Rostwagen auf dem Untertrum überwindet, und daß durch einen
mit der Achse der Senkräder verbundenen Bremsantrieb das von den in der Senkradstation
befindlichen Rostwagen erzeugte Drehmoment bis auf das zum Vortrieb der Rostwagen
auf dem Untertrum erforderliche Drehmoment aufgefangen wird Eine bevorzugte Ausgestaltung
besteht darin, daß die Rückholkraft durch ein Gegengewicht erzeugt wird. Ein Gegengewicht
bleibt stets konstant und ist einfacher als z. B.
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eine Federkraft oder eine pneumatische oder hydrauliche Kraft.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, daß der Bremsantrieb
mit der Bewegung des Hubrades und der Rostwagenkette synchronisiert wird Die Synchronisation
erfolgt in der Weise, daß die Drehgeschwindigkeiten der Hub-und Senkräder gleich
sind. Dies geschieht zweckmäßigerweise auf elektrischem Weg. Dadurch wird eine gleichmäßige
Bewegung der Kette der Rostwagen mit möglichst geringer Beanspruchung erzielt.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, daß der Bremsantrieb
durch einen mit der Achse der Senkräder verbundenen Gleichstrommotor erzeugt wird,
Mit einem Gleichstrommotor wird eine gute Steuerungsmöglichkeit auch in Abahängigkeit
von der Bewegung des Hubrades und der Rostwagen auf dem Obertrum ermöglicht.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren näher und beispielsweise erläutert,
Der
Wanderrost besteht aus dem Obertrum 1, dem Untertrum 2, der Hubradstation 3, dem
Antrieb 4 für die Hubräder 5, der beweglichen Senkradstation 6 und einer endlosen
Kette von Rostwagen 7 auf dem Obertrum 1 und Untertrum 2 sowie in der Hubradstation
3 und Senkradstation 6. Die Senkradstation 6 ist in Richtung der Pfeile beweglich
angeordnet und wird bei Längenänderungen der Rostwagen 7 in und gegen die durch
den Pfeil angegebene Laufrichtung des Wanderrostes verschoben.
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An der Senkradstation 6 greift gegen die Laufrichtung des Wanderrostes
eine Rückholkraft 8 an. Diese Rückholkraft 8 hält die Senkradstation 6 und die darin
befindlichen Rostwagen 7 im Kontakt mit dem Obertrum 1, dem Untertrum 2 und den
darauf befindlichen Rostwagen 7. Die in der Senkradstation 6 befindlichen Rostwagen
7 erzeugen einen Antrieb, der die auf dem Untertrum 2 befindlichen Rostwagen 7 zu
den Hubrädern 5 schiebt. Die Größe der Rückholkraft 8 wird so bemessen, daß sie
gerade ausreicht, den Fahrwiderstand der Senkradstation 6 mit den darin befindlichen
Rostwagen 7 und den Fahrwiderstand der Rostwagen 7 auf dem Untertrum zu überwinden.
Diese Rückholkraft 8 wird durch das Gegengewicht 9 erzeugt. Mit der Achse der Senkräder
10 ist der Bremsantrieb 11 verbunden. Die Größe des Bremsantriebs 11 wird so geregelte
daß der Bremsantrieb 11 das von den in den Senkrädern 10 befindlichen Rostwagen
7 erzeugte Drehmoment bis auf das zum Vortrieb der Rostwagen 7 auf dem Untertrum
2 erforderliche Drehmoment auffängt.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß mit einer beträchtlich
kleineren Rückholkraft eine geschlossene Kette von Rostwagen erzielt wird, die Belastung
der Druckrollen der Rostwagen auf die notwendige Vorschubkraft der Rostwagen auf
den Untertrum beschränkt, der Druck an den Stirnflächen der Rostwagen wesentlich
verringert und die Belastung der Stahlkonstruktion verringert wird,. und eine zusätzliche
Beeinflussung der Antriebsstation durch Reaktionskräfte aus der Rückholkraft im
Ober- oder Untertrum unterbleibt,