DE3047400C2

DE3047400C2 - Vorrichtung zum Klemmen und Anheben von Stampfern einer Stampfmaschine, insbesondere zum Verdichten von Kokskohle

Info

Publication number: DE3047400C2
Application number: DE19803047400
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Dipl.-Ing. 6603 Sulzbach Killich; Kurt Dipl.-Ing. 6620 Völklingen Leibrock
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1980-12-16
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1983-03-24
Also published as: DE3047400A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /um Klemmen und Anheben von Stampfern einer Stampfmaschine, insbesondere zur Verdichtung von Kokskohle.

Es ist bekannt, schwachbackende Kohlen und Kohlemischungen, aus denen im Schüttbetrieb nur ein mechanisch wenig widerstandsfähiger Koks hergestellt werden kann, außerhalb der Ofenkammer in einer Stampfform durch frei fallende Stampfer zu einem Kohlekuchen zu verdichten, der anschließend in die Ofenkammer eingeschoben und herkömmlich verkokt wird.

Die mit Reibbelägen versehenen Stampferstangen werden durch exzentrische Hubscheiben angehoben, die auf zwei einander gegenüberliegenden, gegenläufigen Hubwellen drehfest gelagert sind und bei jeder Umdrehung mit einem Teil ihres Umfanges an den Stampferstangen anliegen und diese einklemmen. Infolge der mit der Rollreibung zwangsweise verbundenen Gleitreibung zwischen Hubscheiben und Stampferstangenbelägen unterliegen diese Teile einem enormen, zudem örtlich stark unterschiedlichen Verschleiß. Eine gleichmäßige und konstante Hubhöhe der Stampfer wird nicht gewährleistet. Der starke Verschleiß kann nach längerer Betriebszeit sogar zur Folge haben, daß einzelne Stampfer von den entsprechenden Hubscheibenpaaren nicht mehr erfaßt und angehoben werden. Das Nachstellen der Hubwellen zum Ausgleich des Verschleißes bzw. zur Korrektur der Anpreßkräfte zwischen Stampferstangen und Hubscheiben ist äußerst aufwendig und zeitraubend.

Es ist weiter bekannt, exzentrisch gelagerte Segmentscheiben als sogenannt? Stampfersperren einzusetzen, um die angehobenen Stampfer festzuklemmen, während der Kohlekuchen in die Ofenkammer eingeschoben wird. Diese um horizontale Achsen schwenkbaren Stampfersperren legen sich durch ihr Eigengewicht an die Stampferstangen an und klemmen diese infolge ihrer exzentrischen Lagerung selbsthemmend ein.

Auch wurde bereits vorgeschlagen, solche Stampfersperren an einem Hebegeschirr zu befestigen, das seinerseits auf- und abwärts bewegt wird. Zu Beginn der

25

)ü

40

45

50

55

60

klemmen die Stampfersperren und heben diese mit an.

die In

Hubbewegungen
Stampferstangen ein
Obenstellung der Stampfer stoßen mit den Wellen der Stampfersperren drehfest verbundene Schwingen gegen einen festen Anschlag der Stampfvorrichtung, so daß die Wellen der Stampfersperren zwangsweise gedreht und die Stampfer freigegeben werden.

Die Lagerung der Wellen dieser Stampfersperren sowie die Konstruktion des Hebgeschirrs sind sehr aufwendig. An Stampferstangen und Stampfersperren tritt zudem nach wie vor ein großer Verschleiß auf. Die Stampfersperren müssen an dem Anschlag anliegen, bis der entsprechende Stampfer auf die zu verdichtende Kohle gefallen ist, dann erst kann das Hebegeschirr wieder abgesenkt werden. Hebegtschirr und Stampferstange sind, jeweils separat, am Rahmen der Stampfvorrichtung geführt. Dadurch besteht die Gefahr, daß die Stampferstangen verspannt werden.

Wegen der auftretenden Gleitreibung müssen Reibbeläge auf die Stege der Stampferstangen aufgeklebt werden. Dazu ist eine aufwendige, heizbare Vorrichtung erforderlich. Vor dem Auflegen neuer Reibbeläge müssen die alten Reibbeläge abgeschliffen werden, wobei infolge des Asbestgehaltes solcher Beläge besondere Absaugvorrichtungen und Schutzmaßnahmen vorzusehen sind.

Aus der DE-PS 1 69 079 ist eine Greifvorrichtung für Kohlen.uampferstangen bekannt, bei der normal zu den Stampferstangen verschiebliche Klemmstücke durch Hebelarme, deren an den Klemmstücken anliegende Stirnfläche gewölbt ist, gegen die Stampferstangen gepreßt werden. An den Hebeln greifen Pleuelstangen eines Kurbelgetriebes an, die gleichzeitig zum Anheben der Stampferstangen dienen. Zum Freigeben der Stampferstangen im oberen Umkehrpunkt werden die Hebel gegen mechanische Anschläge gezogen und die Stampferstangen zwangsweise freigegeben. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß die Lagerung der Hebel jeweils die gesamte Anpreßkraft aufnehmen muß. Die Hebel selbst unterliegen einer hohen Biegebeanspruchung. Der Antrieb mit Zahnradgetrieben, Zwischenwellen und Kurbelgetriebe ist sehr aufwendig und wartungsintensiv.

Aus der AT 4 029 ist eine Stampf vorrichtung bekannt, bei der die Stampferstange mittels einer Klemmvorrichtung und eines Kurbelgetriebes entgegen der Kraftwirkung eines Luftzylinders angehoben wird. Bei Erreichen des oberen Umkehrpunktes der Klemmvorrichtung wird die Stampferstange freigegeben und durch die auf den Zylinderkolben wirkende Druckluft nach unten gestoßen.

Auf eine Stampfmaschine zur Verdichtung von Kokskohle kann diese Vorrichtung schon deshalb nicht angewendet werden, da mit wachsender Höhe des Kohlekuchens die Fallhöhe der Stampfer immer geringer wird, begrenzt durch die Länge des Luftzylinders, so daß eine gleichmäßige Verdichtung des Kohlekuchens nicht möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Anheben von Stampfern einer Stampfmaschine bereitzustellen, die konstruktiv besonders einfach ist, die die Gleitreibung zuverlässig vermeidet und gleichbleibende Hubhöhe der Stampfer während einer langen Betriebsdauer gewährleistet, und die leicht und kostensparend zu warten ist.

Bei einer Stampfvorrichtung, bei der jeder Stampferstange ein Widerlager zugeordnet ist, dessen erste Innenfläche zum Steg der Stampferstange parallel ist

und an dem eine Hubvorrichtung angreift, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine der ersten Innenfläche gegenüberliegende zweite Innenfläche des Widerlagers mit dem Steg der Stampferstange einen bestimmten, nach oben geöffneten Winkel bildet, und daß zwischen Stampferstangensieg und dieser zweiten Innenfläche ein vertikal verschieblicher Klemmkörper eingreift.

Die vorgeschlagene Vorrichtung zeichnet sich durch eine besonders einfache Konstruktion aus. Die Stampferstange wird zu Beginn der Hubbewegung sofort von dem Klemmkörper erfaßt und bleibt während des Anhebens selbsthemrnend eingeklemmt. Gleitreibung wird somit zuverlässig vermieden, und zwar unabhängig vom Gewicht der Stampfer. Reibbeläge auf den Stegen der Stampferstange sind nicht mehr erforderlich. Sie werden vorteilhaft auf den am Steg der Stampferstange anliegenden Flächen des Widerlagers und des Klemmkörpers vorgesehen. Da keine Gleitreibung auftritt, können sie in einfacher Weise aufgenietet werden. Der Klemmkörper selbst kann ohne besonderen Aufwand ausgetauscht werden. Vorteilhaft sind als Klemmkörper Keile vorgesehen, deren Keilform dem Winkel zwischen Stampferstange und der entsprechenden Anlagefläche des Widerlagers angepaßt ist. Zum Klemmen und Lösen des KOemmkörpers greift an diesem ein geeignetes krafterzeugendes Element an, wobei die Richtung der erzeugten Kraft der jeweiligen Bewegungsrichtung des Widerlagers entgegengesetzt ist, so daß der Klemmkörper zu Beginn der Hubbewegung in «1 den Keilsitz gezogen wird, während er zu Beginn der Abwärtsbewegung wieder gelöst wird und die Stampferstange frei fallen kann.

Solche geeigneten krafterzeugenden Elemente sind beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Dämpfsystemi:, sofern sie eine ausreichende Hubhöhe zulassen. Besonders vorteilhaft wird ein Hydraulikzylinder eingesetzt, dessen Kolbenweg mindestens der vorgesehenen Hubhöhe des Widerlagers entspricht. Dieser Zylinder wird nicht mit Druck beaufschlagt, 4» vielmehr sind die beiden Zylinderkammern unmittelbar mit einem Hydraulikbehälter verbunden. Der Strömungswiderstand der zu verdrängenden Hydraulikflüssigkeit wirkt einer zwangsweisen Verschiebung des Kolbens entgegen und bewirkt so dit zum Anlegen und Lösen des Klemmkörpers erforderliche, der Bewegungsrichtung des Widerlagers jeweils entgegengerichtete Kraft.

Das Anheben und Absenken des Widerlagers erfolgt in besonders einfacher Weise mit einem zweiten, v> gesteuerten Zylinder, dessen Zylinderkammern abwechselnd mit Arbeitsdruck beaufschlagt werden. Es kann jedoch auch jede andere geeignete Hubeinrichtung eingeset2:t werden.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Einer Stampferstange 4 ist ein Widerlager 2 einer Klemmvorrichtung 1 zugeordnet. Eine erste Innenfläche 7 des Widerlagers 2 ist zum Steg der Stampferstan- t>o ge 4 parallel, während eine zweite, der ersten Innenfläche 7 gegenüberliegende Innenfläche 8 des Widerlagers 2 mit dem Steg der Stampferstange 4 einen nach oben offenen, spitzen Winkel bildet. In diesen Winkel greift im gezeichneten Beispiel ein vertikal verschieblicher Keil 3 ein, dessen Keilforni dem Winkel zwischen Stampferstange 4 und der zweiten Innenfläche 8 aneenaßt ist. Es kann jedoch auch ein anders geformter, geeigneter Klemmkörper, beispielsweise eine Klemmwalze, verwendet werden. An dem Keil 3 greift ein Hydraulikzylinder 5 an, der nicht mit Druck beaufschlagt wird, vielmehr sind die beiden Zylinderräume 5a, 5b mit einem Hydraulikbehälter verbunden.

An dem Widerlager 2 selbst greift ein zweiter, gesteuerter Hydraulikzylinder 6 an, dessen beide Zylinderräume 6a, 66 abwechselnd mit Druck beaufschlagt werden.

Wird im dargestellten Beispiel der Hydraulikzylinder 6 eingefahren, so wird das Widerlager 2 angehoben. Infolge des Strömungswiderstandes des aus dem Zylinderraum 5a des Zylinders 5 zu verdrängenden Volumens wird der Keil 3 zu Beginn der Hubbewegung zunächst zurückgehalten und an den Steg der Stampferstange 4 angelegt. Bei entsprechender Auslegung des Keilwinkels tritt Selbsthemmung auf, so daß die feste Einspannung der Stampferstange 4, unabhängig von deren Gewicht, während der gesamten Hubbewegung erhalten bleibt. Dabei wird der Zylinder 5 zwangsweise ausgefahren.

Nach Beendigung der Hubbewegung wird der Hydraulikzylinder 6 umgesteuert und der Zylinderraum 6a mit Druck beaufschlagt, so daß der Zylinder 6 nun wieder ausfährt und das Widerlager 3 abgesenkt wird. Das jetzt aus dem Zylinderraum Sb des Zylinders 5 zu verdrängende Volumen hindert dabei den Keil 3, sofort der Abwärtsbewegung des Widerlagers 2 zu folgen, so daß der Keil 3 gelöst wird und die Stampferstange 4 frei auf die zu verdichtende Kohle fällt. Erst wenn der Keil 3 am Anschlag 9 des Widerlagers 2 anliegt, wird er zwangsweise mit abgesenkt und der Kolben des Zylinders 5 wieder eingefahren. Die Abwärtsbewegung des Widerlagers 2 kann gleichzeitig mit dem Fallen der Stampferstange 4 erfolgen.

Das Widerlager 2 ist nicht eigens am Rahmen der Stampfvorrichtung 1 abgestützt, sondern wird unmittelbar durch die Stampferstange 4 selbst geführt.

Die Steuerung des Hydraulikzylinders 6 erfolgt zweckmäßig über eine sogenannte Differentialschaltung. Dabei strömt die beim Ausfahren des Zylinders 6 aus dem Zylinderraum 6i> verdrängte Hydraulikflüssigkeit direkt in den Zylinderraum 6a. so daß von der Hydraulikpumpe lediglich ein dem Volumen der Kolbenstange entsprechendes Differenzvolumen gefördert werden muß.

Durch die feste Einspannung der Stampferstange 4 zwischen Widerlager 2 und Keil 3 wird jede Gleitreibung zuverlässig vermieden. Auf den am Steg der Stampferstange 4 anliegenden Flächen des Widerlagers 2 und des Keiles 3 sind Reibbeläge 10 aufgenietet. Jeder Verschleiß der Reibbeläge 10 wird automatisch durch Nachrücken des Keiles 3 ausgeglichen. Durch die Lage des eingeklemmten Keiles 3 relativ zu einer an dem Widerlager 2 aufgebrachten Sichtmarke 11 erlaubt in sehr einfacher Weise die Überwachung der Reibbelagdicke.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist problemlos zu warten, da der Keil 3 einfach auszubauen ist. Gegenüber bekannten Stampfvorrichtungen mit exzentrischen Hubscheiben erlaubt die vorgeschlagene Konstruktion eine höhere Hubfrequenz des einzelnen Stampfers. Da der Platzbedarf zur Lagerung von Hubwellen und Hubscheiben entfällt, können zudem die Stampfer sehr dich¹ nebeneinander angeordnet werden. Das bisher zur Abdeckung der gesamten Oberfläche des zu verdichtenden Kohlekuchens erforderliche horizontale Verfahren der Stampfeinheit kann entfallen, zumindest werden die

erforderlichen Verfahrwege äußerst klein. Das bedeutet neben der Erhöhung der absoluten Hubzahl des einzelnen Stampfers eine weitere Erhöhung der von der Maschine aufgebrachten Stampfenergie und damit eine weitere Leistungssteigerung gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen. Es ist zudem möglich, einem Hubzylinder 6 jeweils zwei benachbarte Hubeinrichtungen zuzuordnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Klemmen und Anheben von Stampfern einer Stampfmaschine, insbesondere zur Verdichtung von Kokskohle, wobei jeder Stampferstange ein Widerlager zugeordnet ist, an dem eine Hubvorrichtung angreift und eine erste Innenfläche des Widerlagers zum Steg der Stampferstange parallel ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der ersten Innenfläche (7) gegenüberliegende zweite Innenfläche (8) des Widerlagers (2) mit dem Steg der Stampferstange (4) einen bestimmten, nach oben geöffneten Winkel bildet, und daß zwischen Stampferstangensteg und dieser zweiten Innenfläehe (8) ein vertikal verschieblicher Klemmkörper (3) eingreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an dem vertikal verschieblichen Klemmkörper (3) ein krafterzeugendes Element (5) angreift, dessen Kraftrichtung der jeweiligen Bewegungsrichtung des Widerlagers (2) entgegengesetzt ist.