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Vorrichtung zum Anzeigen der Beschickungshöhe von Hochöfen durch Prüfstangen.
In dem Hauptpatent ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der die Sondenstange mit
dem Gichtverschluß des Hochofens derart verbunden ist, daß sie beim Öffnen des Verschlusses
angehoben und beim Schließen desselben auf das Gichtgut gesenkt wird. Bei der in
der Patentbeschreibung dargestellten Anordnung wird eine proportionale Bewegung
der Gichtglocke und der Sondenstange hervorgebracht. Bei einer solchen proportionalen
Bewegung der beiden Teile sind Zerstörungen der Sondenstange möglich, da das Gichtgut
bereits nach geringer Öffnung der Gichtglocke herabzustürzen beginnt und bei dieser
geringen Öffnung der Gichtglocke die Sonde noch nicht vollständig aus dem Bereich
des Gichtgutes gehoben ist.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine solche Ausbildung der im Hauptpatent
beschriebenen Anordnung, bei der die Bewegungen der Dichtglocke und der Sondenstange
zwar gemäß dem Hauptpatent voneinander abhängig bleiben, jedoch in solcher Weise
gesteuert werden, daß die Sonde innerhalb jenes Öffnungsweges der Gichtglocke, bei
der ein die Sondenstange beschädigendes Abstürzen von Giclhtgut erfolgt, bereits
aus dem Bereich des abstürzenden Gutes gebracht ist. Die Aufgabe kann auf verschiedene
Weise gelöst werden, z. B. kann die Ausführung gemäß der Zeichnung des Hauptpatentes
erfolgen, jedoch muß die Übersetzung, die zur Übertragung der Bewegung von der Dichtglocke
auf die Sondenstange dient, so groß gemacht werden, daß nach einem ganz geringen
Hub der Gichtglocke die Sondenstange schon vollständig angehoben ist. Um nun während
der weiteren Bewegung der Gichtglocke weitere Bewegungen der Sondenstange zu verhindern,
wird gemäß der Erfindung in den Antrieb der Sondenstange eine nachgiebige Kupplung
beliebiger Art eingegliedert, z. B. kann eine Reibungs-, eine dynamoelektrische
Kupplung oder ein federndes Zwischenstück Verwendung finden. Wird eine Gleitkupplung
angewendet, dann senkt sich die Sonde gleichzeitig mit der-Gichtglocke, und nach
dem Auflegen der Sonde auf das Gichtgut wird der Antrieb der Sondenstange durch
die Rutschkupplung bis zum Erreichen eines vorgesehenen Anschlages weiter mitgenommen,
so daß die Sondenstange nach dem Senken des Begichtungsmaterials im Hochofen bis
zu ihrem vollen Hub frei nachfallen kann. Wird hingegen ein federndes Zwischenglied
als nachgiebige Kupplung benutzt, dann bleibt bei der Schließbewegung der Dichtglocke
die Sonde zunächst so lange stillstehen, bis die beim Anheben der Sonde erzeugte
Nachspannung der Feder wieder ausgeglichen ist. Hierauf wird der Antrieb der Sonde
starr um jenen Teil des Weges im Sinne des Senkens der Sonde bewegt, der dem vollen
Hub der Sonde entspricht. Die Sonde selbst bleibt hingegen auf dem Dichtgut liegen
und senkt sich erst allmählich mit dem Verbrauch des Dichtgutes.
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Bei den beschriebenen Anordnungen tritt
ein bestimmter,
nicht unbeträchtlicher Verlust an Arbeitsleistung in der nachgiebigen Kupplung auf.
Dieser Mangel wird gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß die Kupplung bzw. der
Antrieb der Sonde zwangläufig in solcher Weise gesteuert wird, daß nach dem Zurücklegen
der erforderlichen Bewegungen der Sonde die Arbeitsleistung an demn Antrieb der
Sonde beschränkt oder aufgehoben wird. Es kann z. ß. dadurch erreicht werden, daß
die in das Getriebe eingeschaltete Kupplung von der Gichtglocke oder dem Antriebswerk
der Sonde an vorbestimmten Wegpunkten gelöst bzw. aufgehoben wird.
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Sobald man zu der gesonderten Steuerung des Antriebes der Sonde übergeht,
wird es häufig zweckmäßig sein, für den Antrieb derselben eint besondere Betriebskraft
zu verwenden, statt die hierfür erforderliche Betriebskraft von der Bewegung der
Gichtglocke selbst abzunehmen. Beispiele solcher Ausführung sind in der Fig. I für
Gleichstrom und in der Fig. 2 für Drehstrombetrieb dargestellt.
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In Fig. I wird die Gichtglocke s durch den Balancier q und durch einen
nicht dargestellten Antriebsmotor bewegt. Die Sonde u wird durch einen besonderen
Gleichstromnebenschlußmotor a über dlas Vorgelege f und die Windentrommel g bewegt.
Der Antrieb der Sonde besitzt noch eine Haltebremse b, die durch einen Bremsmagnet
c gesteuert wird. Die Verbindung der Windentrommel g mit der Antriebswelle e erfolgt
unter der Voraussetzung, daß durch den gleichen Antriebsmotor mehrere Sonden bewegt
werden sollen, durch die Mitnehmet i und h in solcher Weise, daß der Motor zwar
die Sonde heben, nicht aber dem Zugseil der Sonde eine Stauchbewegung erteilen kann.
Dadurch wird erreicht, daß der Antrieb entsprechend der sich am längsten frei bewegenden
Sonde zurückgedreht werden kann, ohne hierbei Hängeseil an den anderen Sonden hervorzubringen.
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Zu der Steuerung der Einrichtung dient der Steuerschalter p, der durch
ein Getriebe o von der Bewegung der Dichtglocke abhängig gesteuert wird. Für das
Senken der Gichtglocke ergibt sich der Verlauf der Steuervorgänge wie folgt: Zunächst
befindet sich der Steuerschalter @ in Stellung 2, in der der Motor a vom Netz abgeschaltet
ist und der Anker wie die Bremswiderstände v in sich geschlossen sind. Sobald die
Bewegung der Dichtglocke einsetzt, wird durch den Antrieb o oder die Steuereinrichtung
der Gichtglockenwinde der Schalter p in Stellung I gebracht, Der im Ankerstromkreis
des Motors liegende Endschalter n ist durch die vorhergehende Senkbewegung der Sonde
geschlossen worden, so daß der Motor Strom erhält und die Sonde sofort sich zu heben
beginnt. Durch geeignete Wahl der Antriebsverhältnisse erfolgt diese Bewegung in
solcher Weise, daß sie vollendet ist, bevor noch die Senkbewegung der Gichtglocke
so weit vorgeschritten ist, daß das Gichtgut in größeren Mengen abstürzen kann.
Sobald die Sonde ihre Höchststellung erreicht hat, schaltet unter Vermittlung des
Antriebes k der Endschalter nz aus, wodurch der Antriebsmotor o und der Lüftungsmagnet
c stromlos werden und die Bremse b zum Einfallen kommt, die nun die Sonde in ihrer
Höchststellung festhält. Hiervon unbeeinflußt spielt sich der Vorgang des Begichtens
ab.
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Nach der Einleitung der Schließbewegung der Gichtglocke wird der Steuerschalter
@ je nach der verwendeten Konstruktion des Antriebes o früher oder später in die
Stellung 2 gebracht. Der Antrieb o könnte z. B. eine Schleppkupplung für die Betätigung
des Steuerschalters @ antreiben, so daß die Umschaltung sofort nach der Einleitung
der Schließbewegung der Gichtglocke erfolgt, Bei Verwendung einer Schnappschaltvorrichtung
für den Antrieb des Schalters @ könnte seine Umsteuerung auf die Stellung z erst
kurz vor dem völligen Schließen der Dichtglocke erfolgen. Sobald die Stellung 2'
erreicht ist, wird der Bremsmagnet c eingeschaltet, die Bremse b gelüftet, gleichzeitig
aber der Anker des 'Motors auf :einen vorbestimmten Bremswiderstand y umgeschaltet.
Durch das Öffnen der Bremse b wird die Senkbewegung der Sonde zc freigegeben und
dieselbe senkt wich mit der durch die Einstellung des Widerstandes v gegebenen Geschwindigkeit
so lange, bis sie auf das Dichtgut aufstößt. Bei der dadurch eintretenden Verminderung
der Umdrehungszahl des Antriebs vermindert sich die Bremskraft des Motors a auf
den Wert Null, so daß die Sonde dem sich allmählich senkenden Dichtgut frei nachfolgen
kann. Mit der Sonde wird in der bekannten Weise- -der Meßwiderstand l in Verbindung
gebracht, um die Instrumente zi, w, x in der bekannten Weise zur Anzeige
der Sondenstellung zu veranlassen.
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Wie in der Figur dargestellt, ist es bei dieser Anordnung möglich,
beliebig viele Sonden durch die gleiche Antriebseinrichtung zu betreiben. Es kann
hierbei zweckmäßig «erden, den jeweils wirksamen Bremswiderstand v mit Rücksicht
darauf, wieviele Sonden auf den Motor a antreibend wirken, so zu verändern, daß
die Senkgeschwindigkeit die gewünschten Werte beibehält. Zu diesem Zwecke ist der
Schalter z vorgesehen, dessen Abhängigkeit von der Relativbewegung der Getriebeteile
i und Ma einen Teil des Bremswiderstandes y, einschaltet, sobald die Sonde 7i, infolge
Aufsetzens auf das Dichtgut stehenbleibt.
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Bei der Verwendung des Antriebes für die Steuerung mehrerer Sonden
ist es zweckmäßig, für jede Sonde eine besondere Anzeigevorrichtung zu verwenden.
In
Fig. a ist eine Anordnung mit besonderem Antrieb der Sonde mittels eines Drehstromnmotors
dargestellt. Sie unterscheidet sich voll der in Fig. I dargestelltern im wesentlichen
dadurch, daß das Senken der Sonde durch eine elektrisch gesteuerte mechanische Bremse
erfolgt. Zu diesem Zwecke wird die mechanische Bremseinrichtung je nach der Anzahl
der zu bewegenden Sonden in zwei oder mehrere Teile geteilt, die zusammen als Verzögerungs-
und Haltebremse für die Hubbewegung bzw. den Stillstand der Sonde dienen, während
die einzelnen TGeile der Bremse, z. B. je ein Teil für die Senkbewegung je einerSonde,alsSenkbremse
verwendet werden. In Stellung I des Umschalters @ sind die Schaltungen die gleichen
wie bei der Ausführung nach Abbildung I. In Stellung 2 wird jedoch nicht die Gesamtheit
der Bremse b gelüftet, sondern nur der mit b@ bezeichnete Teil. Die Bremskraft der
noch in Wirksamkeit bleibenden Bremse ist hierbei so bestimmt, daß sich die Sände
mit der gewünschten Geschwindigkeit senkt.
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Da hei der Verwendung der mechanischen Senkbremse, wie in Fig. 2 dargestellt
ist, die Bremskraft nicht wie bei der Anordnung in Fig. I selbsttätig beim Zumstillstandkommen
verschwindet, kann gemäß der Erfindung die Wirkung der beim Senken benutzten Bremsen
vermindert oder aufgehoben werden, sobald die Sonde durch das Aufliegen auf dem
Gichtgut zum Stillstand kommt, um ein sicheres Nachfolgen der Sonde beim allmählichen
Senken des Gichtgutes zu gewährleisten. Zu diesem Zweck soll entweder in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit der Sonde oder in Abhängigkeit von dem durch sie auf den
Antrieb ausgeübten Drehmoment die Einschaltung des Magneten y bewerkstelligt werden.
Dies kann durch an sich bekannte Mittel geschehen. Das Senken der Sonde kann natürlich
auch durch Gegenstrom oder andere bekannte Bremsvorkehrungen in der gewünschten
Weise gesteuert werden.