DE2543715A1 - Verfahren zum zerkleinern von kokillen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

PATENTANWALT SCHICKEDANZ - COS OFFENBACH LANGFINE^ STRASSE 7O

Torsten Boris Joel WESTBSRG Slöjdgatan 4
Oil 00 SANDVIKEN
Schweden

Verfahren zum Zerkleinern von Kokillen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung}· betrifft ein Verfahren zum

Zerk-leinern von Kokillen und eine Einrichtung zur Durchführving des Verfahrens.

Kokillen müssen nach kürzerem oder längerem Gabrauch weggeworfen v/erden. Da Kokillen beträchtliche Mengen von für die Stahlerzeugung wertvollen Bestandteilen enthalten, werden sie als Schrott eingeschmolzen und wieder verwendet. liegen des Hohlraums der Kokillen ist es jedoch in technischer Hinsicht unbefriedigend, die Kokillen direkt in don betreffenden Schmelzofen in der Form einzuführen, die sie normalerweise haben, denn dann würde der leere bzw. nur teilweise mit anderem Schrott gefüllte Hohlraum der Kokille eine unvolxstäncliae und kostenstei-

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gernde Ausnutzung der Kapazität des ^ Schmelzofens verursachen. Daher ist es notwendig, die Kokille zu zerkleinern, um den Schmelzofen besser füllen zu können.

Bisher ging man bei der Zerkleinerung von Kokillen so vor, daß ein schweres Gewicht, ζ. Β. eine Kugel, aus großer Höhe auf die Kokille fallengelassen wurde, um sie zu zertrümmern, zu zermalmen oder wenigstens zusammenzudrucken. Diese Methode erwies sich in der Praxis aber aus verschiedenen Gründen als unvorteilhaft, besonders was das Ausmaß der Zerkleinerung anbetrifft. Auf diese Weise können im übrigen nur stündlich etwa zwei bis drei Kokillen mit befriedigendem Erfolg zerschlagen v/erden, was äußerst ineffektiv und kostspielig für den ganzen Wiedergewinnungsprozeß ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und eine rationelle und wirtschaftliche Zerkleinerung von Kokillen zu erreichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Voi-richtung, die aus wenigstens zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht, in den Hohlraum der Kokille eingeführt wird, und daß die besagten Teile relativ zueinander und im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Kokille bewegt werden, x^obei vorzugsweise ein Teil aus dem anderen Teil herausgestoßen wird, um die Wände der Kokille oder Teile davon auseinanderzubrechen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Merkmale dieser Einrichtung sind in den Ansprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht, welche die erfindungsgemäße Einrichtung darstellt, die zusammen mit der zu zerkleinernden Kokille an einem Fahrzeug angebracht ist.

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Fig. 2: eine perspektivische und ve-rgrößerte Teilansicht einer Vorrichtung der Einrichtung, die in die Höhlung der Kokille eingeführt wird;

Fig. 3: einen Schnitt durch die Vorrichtung von Fig. 2; Fig. 4: eine schematische Darstellung der verschiedenen Bestandteile der Vorrichtung.

In den Zeichnungen bezeichnet 1 eine ausgediente Kokille, die zu zerkleinern ist; 2 bezeichnet die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der die Zerkleinerung der Kokille durchgeführt werden soll. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Vorrichtung 2 an einen Fahrzeug angebracht, das allgemein mit 3 bezeichnet ist und hier aus einem Gabelfahrzeug bzw. aus einem Gabelstapler besteht,. wobei eine Gabel 4 des Fahrzeugs 3 dazu dient, die Vorrichtung 2 zu halten. Die zweite, im Bild nicht sichtbare, Gabel kann, kann, wie dargestellt, vorteilhaft dazu verwandt werden, die Kokille 1 zxi befördern.

Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 3, welche die Vorrichtung 2 im Detail zeigt. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Vorrichtung aus einem Kolbenzylinderaggregat, das einen verhältnismäßig kurzen und dicken Zylinder 5, einen Kolben und eine Kolbenstange 7 umfaßt, welche durch eine Öffnung im Abschlußdeckel des Zylinders herausragt. Der Kolben 6 unterteilt das Zylinderinnere in zwei Kammern, nämlich in eine Auffüll- oder Druckkammer 8 und eine Rückführkammer

Die Kolbenstange 7 weist an ihrem äußeren

Ende 1Θ, welches von dem Kolben abgekehrt ist, eine Vertiefung 11 auf, die einen zapfenförmigen Vorsprung 12 eines Aufsatzstückes, allgemein mit 13 bezeichnet, aufnimmt. Dieses Aufsatzstück 13 gehört zu einer Reihe ähnlicher Aufsatzstücke, die aber von verschiedener Länge sind, um die Aufsatzstücke auswechseln zu können, damit die effektive Länge der Kolbenstange variabel gestaltet werden kann. Jedes dieser Aufsatz stücke v/eist ein verjüngtes oder konisches Ende auf, so wie es in Ficj. 3 gezeigt ist, wodurch das Ende, wenn es aus dem Zylinder herausgedrückt wird,

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einen äußerst festen Halt in der Kokillenwand bekommt, auf die es angesetzt ist. Die Vertiefung 11 ist vorzugsweise zylindrisch, wobei.gleichzeitig der Vorsprung 12 ein zylindrischer Zapfen ist, der selbstverständlich die gleichen Abmessungen hat wie die Vertiefung, damit ein schneller Austausch des Aufsatzstückes ermöglicht wird. Eine bevorzugte Arbeitsweise der Vorrichtung 2 ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Hier bezeichnet 14 eine Druckflüssigkeitsquelle, die in dem gegebenen Beispiel vorzugsweise aus der eigenen Druckflüssigkeitsquelle des Fahrzeugs besteht. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß diese Flüssigkeitsquelle 14 direkt mit der Auffüllkammer 8 der Vorrichtung 2 verbunden ist. In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Darstellung der Erfindung wird jedoch die Quelle 14 mit der Vorrichtung2 über einen mit 15 bezeichneten Druckverstärker verbunden, der vorzugsweise den Druck aus der Quelle 14 mindestens verdoppelt. In diesem Falle enthält der Druckverstärker zv/ei primäre Kolbenzylinderaggregate 16, 16', deren Druckkammern 17 gemeinsam mit der Druckquelle 14 über eine Leitung 18 verbunden sind, die über einen Regelmechanismus 19 zu der Quelle 14 führt. Die Kolben des primären Kolbenzylinderaggregates sind mechanisch mit den Kolben zweier sekundärer Kolbenzylinderaggregate 22, 22· verbunden, und zwar in diesem Fall durch die gemeinsame Kolbenstange 23, an deren entgegengesetzten Enden die erwähnten Kolben 20, 21 angebracht sind. Der Durchmesser des Kolbens und des Zylindergehäuses in 'jedem der primären Kolbenzylinderaggregate ist, entsprechend dem Erfindungsgedanken, mindestens zweimal so groß wie der Durchmesser des entsprechenden Kolbens und des Zylindergehäuses des sekundärsn Kolbenzylinderaggregates. Die Arbeitskammer 24 der beiden sekundären Kolbenzylinderaggregate stehen über eine Zuleitung 25 mit der Füllkammer 8 der Vorrichtung in Verbindung. Von der Rückführkammer 9 der Vorrichtung aus geht eine Rückleitung 26 über den Regelmechanismus 19 zurück zur Druckquelle 14.

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Die Druckquelle und alle Kolbenzylinderaggregate arbeiten vorzugsweise mit einer hydraulischen Flüssigkeit.

Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Von der Druckquelle wird eine hydraulische Flüssigkeit mit einem solchen Druck abgegeben, der theoretisch eine bestimmte nominelle Gesamtkraft von beispielsweise 240 Tonnen auf die Kolbenstange 7 der Vorrichtung 2 ausübte, wenn nicht der Druckverstärker 15 zwischen der Druckquelle und der Vorrichtung 2 angebracht wäre. Nun gelangt aber die hydraulische Flüssigkeit von der Druckquelle zu den primären Kolbenzylindern 16, 16·, deren Kolben durch eine bestimmte, durch den Ausgangsdruck vorgegebene Kraft in Bewegung gesetzt werden. Diese Druckkraft wird über dei Kolbenstangen 23 zu den sekundären Kolbenzylinderaggregaten 22, 22' übertragen, in deren Arbeitskammern durch das vorgegebene Verhältnis zwischen dem jeweiligen Durchmesser des primären und des sekundären Kolbenzylinderaggregates ein spezifischer Druck erreicht wird, der, wenn das besagte Verhältnis zwischen den jeweiligen Durchmessern 2:1 ist, zweimal so hoch ist wie der spezifische Druck der Kammern 17. Daraus folgt, daß sich die gesamte Druckkraft der Vorrichtung 2 von beispielsweise 240 Tonnen auf 480 Tonnen verzweifacht, wenn die entstehenden Reibungsverluste unberücksichtigt bleiben. Wenn der Kolben 6 der Vorrichtung 2 sich so bewegt, daß die Kolbenstange eius dem Zylinder her ausgepresst wird, dann wird die hydraulische Flüssigkeit aus der Rückführkammer über die Rückleitung 26 zur Druckquelle zurückgeführt. Wenn die Kolbenstange nach Beendigung eines -Hebevorganges in die Ausgangslage zurückgebracht werden soll, dann wird der Regelmechanismus 19 eingeschaltet, so daß die hydraulische Flüssigkeit wieder in die Rückführkainmer zurückgepumpt wird und gleichzeitig 'die in Kammer 0 angekommeine hydraulische Flüssigkeit, in die sekundären Kolbenzylinderaggregate zurückbefördert wird, was wiederum bedetitet, daß die Kolbenstangen-Teile in ihre in Fig.4 dargestellte Ausgangslage zurückgebracht werden.

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Da der Druckverstärker 15 zwei oder mehr

Paare von Kolbenzylinderaggregaten des gezeigten Typs enthält, können die verschiedenen in der Einrichtung eingebauten Zylinder klein gehalten werden, so daß eine kompakte Einrichtung erzielt wird.

Fig. 2 zeigt, wie die Vorrichtung 2 mit Befestigungsmitteln 27 versehen ist, damit die Vorrichtung an das besagte Fahrzeug angekoppelt werden kann. In diesem Fall besteht das Befestigungsmittel aus einer Haltertang, die im wesentlichen von einem U-Träger gebildet wird, in · den eine Gabel 4 des Fahrzeugs eingeführt v/erden kann. Selbstverständlich könnte die Befestigung axich auf andere Weise ausgeführt werden.

Fig. 1 zeigt, wie der oben beschriebene

Druckverstärker 15 an einer Halterung in Form einer Platte 23 angebracht ist, die in beliebiger Weise an der Gabeleinrichtung des Fahrzeugs aufgehängt oder anderweitig daran befestigt v/erden kann, vorzugsweise an oder zwischen den beiden Teilen der eigentlichen Gabeln.

Bei der Zerkleinerung von Kokillen durch

eine erfindungsgemäße Einrichtung wird folgendermaßen vorgegangen; Mit der Vorrichtung 2, die auf der Gabel 4 ruht, kann das Fahrzeug 3 eine Kokille von der betreffenden Halde holen und sie zu einem geeigneten Verschrottungsplatz befördern. Die Kokille wird auf einer geeigneten Unterlage abgesetzt,.wo die Vorrichtung 2 in den Hohlraum 29 eingeführt wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Dann wird die Vorrichtung in Gang gesetzt, indem die erforderliche Druckflüssigkeit von der Druckquelle 14 des Fahrzeugs und die Kolbenstange 7 zusammen mit dem Aufsatzstück, welches der Größe der fraglichen Kokille angepaßt worden ist, in eine Gegenbewegung zu dem Zylinder bzw. dem Zylindergehäuse gesetzt,werden. Die Kolbenstange, oder genauer gesagt, ihr Aufsatzstück, stößt im Inneren der Kokille gegen eine ihrer Wände, und wenn siejdie erforderliche Druckkraft erreicht hat, stößt sie eine Seite aus der Kokille heraus. Falls es ^iuh ua eine Kokille aus relativ sprödem Material

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handelt, dann kann grundsätzlich eine ganze Seite auf einmal herausgebrochen v/erden, während es bei Kokillen aus festerem Material darum gehen wird, von der fraglichen Wand jeweils kleine Stücke herauszubrechen. Das Herausbrechen einer ersten Wand aus dem Restteil der Kokille stellt einen ersten Arbeitsgang des Verfahrens dar.

In einem zweiten Arbeitsgang wird entweder die -Kokille oder aber die Vorrichtung um 90 zur Vorrichtung bzw. zur Kokille gedreht, um das Herausbrechen einer zweiten Seite, die senkrecht zu der ersten beseitigten Wand steht, zu ermöglichen. Bei diesem Vorgang arbeitet die Vorrichtung 2 grundsätzlich in der gleichen Weise wie oben beschrieben.

Nachdem zwei senkrecht zueinander stehende

Kokillenseiten aus der Kokille herausgebrochen worden sind, ist die Kokille nun genügend zerkleinert, insofern als die Höhlung nun nicht mehr vorhanden ist und die zurückbleibenden Teile in den Schmelzofen befördert werden können, ohne unausgefüllte Lücken darin zu belassen.

Sollen Teile der Kokillenwände aus widerstandsfähigerem Material auseinandergebrochen werden, ist es notwendig, bei jedem einzelnen Arbeitsgang die Vorrichtung an zwei oder mehr Stellen längs der Kokille anzusetzen, wobei die Teile Stück für Stück aus der betreffenden Wand herausgebrochen v/erden.

Die Vorteile der Erfindung liegen insofern

auf der fland, als das Verfahren eine wesentlich schnellere Zerkleinerung ermöglicht als es bisher der Fall v/ar. So können pro Stunde ca. 10-15 Kokillen.mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auseinsmdergebrochen v/erden. Außerdem ermöglicht die Erfindung eine weit angenehmere und weniger gefährliche Arbeitsweise als das bei der bisher praktizierten Methode der Fall war, bei der die Kokille dadurch zerkleinert wurde, daß man schwere Gewichte auf sie fallen ließ.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. So ist es z. B. auch denkbar, anstelle

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eines einfachen Kolbenzylinderaggregates als Arbeitsgerät andere Vorrichtungen zu benutzen, welche in die Kokille eingeführt werden und die durch die gegenläufige Bewegung von mindestens zwei Teilen der Vorrichtung eine Trennung der Kokillenwände durchfuhren. Es ist weiterhin denkbar, anstelle eines Gabelfahrzeuges, auf dem die Vorrichtung ruhen soll, irgendein anderes Fahrzeug zu benutzen, obgleich sich die Gabelfahrzeuge für diesen Zweck als außerordentlich günstig erwiesen haben. Außerdem ist es möglich, zwei oder mehr' Vorrichtungen miteinander zu verbinden, da es grundsätzlich möglich ist, verschiedene Vorrichtungen jeweils in verschiedene Richtungen arbeiten zu lassen. Es sind auch andere Modifikationen der Erfindung im Rahmen der angefügten Ansprüche denkbar.

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Claims (6)

Patentansprüche . -

1. Verfahren zum Zerkleinern von Kokillen^ dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (2), die aus wenigstens zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen (7, 5) besteht, in den Hohlraum (29) der Kokille eingeführt wird, und daß die besagten Teile (7, 5) relativ zueinander und im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Kokille (1) bewegt werden, wobei vorzugsweise ein Teil (7) aus dem anderen Teil (5) herausgestoßen wird, um die Wände der Kokille (1) oder Teile davon auseinanderzubrechen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Teile (7, 5) der Vorrichtung (2) mit Hilfe eines Druckmittels, vorzugsweise einer Flüssigkeit, von einer Druckflüssigkeitsquelle (14) gegeneinander bewegt werden.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) während des Arbeitsvorganges an einem Fahrzeug (3), vorzugsweise an einer Gabel (4) eines Gabelfahrzeuges angebracht ist, während die andere Gabel dieses Fahrzeugs (3) für den Transport der Kokille (1) benutzt werden kann.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflüssigkeit für die Vorrichtung (2) von einer Druckquelle (14) des Fahrzeugs (3) gespeist wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet. daß die Flüssigkeit von der Druckflüssigkeitsquelle (14) über einen Druckverstärker (15) auf die Vorrichtung (2) geleitet wird, der in geeigneter Weise den aus der Druckquelle kommenden Druck mindestens verdoppelt.

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6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) in einem ersten Arbeitsgang quer zur Kokille (1) geführt und dadurch veranlaßt wird, die erste von vier Wänden der Kokille (1) ganz oder teilweise herauszubrechen, worauf in einem zweiten Arbeitsgang die Vorrichtung (2) und die Kokille (1) in Bezug auf die Ausgangslage um 90 gegeneinander gedreht und dadurch veranlaßt v/erden, eine zweite Wand der Kokille (1) ganz oder teilweise herauszudrücken.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) bei jedem einzelnen Arbeitsgang an zwei oder mehreren Stellen längs der Kokille (1) eingesetzt wird.

8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (2), die in die Kokille (1) eingeführt werden kann und aus wenigstens zwei Teilen (7,5), die sich gegeneinander bewegen können, besteht, vorzugsweise durch Ausstoßen eines Teils (7) aus dem anderen (5), und zwar mit einer solchen Kraft, daß die Wände der Kokille (1) oder Teile hiervon auseinandergebrochen werden.

9. Einrichtung nach Anspruch 8,. dadurch ςrekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Kolbenzylinderaggregat (2) besteht, dessen Kolbenstange (7) den erwähnten ersten Teil der Vorrichtung bildet oder in ihm enthalten ist, und dessen Zylinder (5) den erwähnten zweiten Teil bildet oder in ihm enthalten ist, wobei das Aggregat mit Hilfe eines Druckmittels, vorzugsweise einer Flüssigkeit aus einer Druckfiüssigkeitsquelle (14), betätigt werden kann.

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10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufüll- oder Druckkammer (8) des Kolbenzylinderaggregates (2) mit der Druckflüssigkeitsquelle (14) über einen Druckverstärker (15) verbunden ist, der den von der Druckquelle (14) ausgehenden Druck in geeigneter Weise mindestens verdoppelt.

11.. Einrichtung nach Anspruch 10, dadtirch gekennzeichnet, daß· "der Druckverstärker (15) mindestens zwei untereinander und gleichzeitig mit der Druckquelle (14) verbundene primäre Kolbenzylinderaggregate (16, 16') enthält, deren Kolben (20) mechanisch mit dem Kolben (21) zweier sekundärer Kolbenzylinderaggregate (22, 22·) verbunden sind, die den primären Kolbenzylinderaggregaten (16, 16') entsprechen und deren Druckkammern (24) untereinander und gleichzeitig mit der Druckkammer (8) der Vorrichtung (2) verbunden sind, wobei der Durchmesser des Kolbens (20) und des Zylinders des primären Aggregates (16, 16') größer, vorzugsweise doppelt so groß als der Durchmesser von Kolben (21) und Zylinder des entsprechenden sekundären Aggregates (22, 22«) ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, ,daß die beiden Kolben (20, 21) dem jeweiligen Paar des primären bzw. des sekundären Aggregates an dem entgegengesetzten Ende einer gemeinsamen Kolbenstange (23) angeordnet sind.

13. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) Mittel (27) zum Ankoppeln der Vorrichtung (2) an ein Fahrzeug (3) enthält.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, • daß das Fahrzeug (3) ein Gabelfahrzeug (3) ist, und daß die erwähnten Mittel (27) zur Ankoppelung aus

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einem Flansch bestehen, in den eine Gabel (4) eingeführt werden kann.

15. Einrichtung nach den Ansprüchen 13 oder 14 und nach den Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (14) für die Vorrichtung (2) eine solche Druckflüssigkeitsquelle ist, die auf dem Fahrzeug (3) befestigt ist.

16. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte erste Teil bzw. die Kolbenstange (7) an seinem äußeren, von dem zweiten Teil (5) abgekehrten Ende Mittel (11) aufweist, mit denen eines von mehreren Aufsatzstücken (13) von verschiedener Länge aufgenommen v/erden kann, wobai die Aufsatzstücke in Längsrichtung atifgesetzt werden und als Zusatzgeräte vorgesehen sind.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Aufsatzstück (13) ein verjüngtes oder konisches Ende hat.

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