DE3442091C2 - - Google Patents
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- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abkratzvorrichtung
für die Beseitigung von Ablagerungen an der Tiegelwand oberhalb und unterhalb des
Badspiegels der Schmelze bei ortsfesten Tiegelöfen während des Betriebs,
d. h. bei Vorhandensein von Schmelze im Tiegel,
insbesondere beim Schmelzen und Warmhalten einer Alumi
niumschmelze nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei der Herstellung und Veredelung verschiedener Metalle,
insbesondere von Nichteisenmetallen, wird das Me
tall im geschmolzenen Zustand in einem Tiegelofen gehal
ten. Der Tiegelofen ist oft mit einer Induktionsspule
versehen, die den Tiegelofen umgibt und an ein elektri
sches Wechselstromnetz angeschlossen ist, um die Schmel
ze in dem Tiegelofen in dem geschmolzenen Zustand zu
halten und um die Schmelze zu bewegen. Während dieser
Zeit trennen sich Unreinheiten von dem Metall und sam
meln sich auf dem Badspiegel in Form von Schlacke, wel
che leicht entfernt werden kann. Ein großer Nachteil
dieser Unreinheiten ist, daß sie an den Seiten des Tie
gelofens ankleben und Ablagerungen bilden, welche die
guten Eigenschaften des Tiegelofens stören.
Im allgemeinen ist es üblich, diese Ablagerungen mittels
Handkratzvorrichtungen zu entfernen, nachdem der
Tiegelofen geleert wurde. Hierbei ist zu bedenken, daß
der Ofen zwar leer ist, aber die Ablagerungen werden
kalt und liegen offen an der Atmosphäre, so daß sie hart
werden und daher schwer zu entfernen sind. Wenn der
Tiegelofen noch die Metallschmelze enthält, ist es nicht
möglich mittels Handkratzeinrichtungen die Ablagerungen
zu entfernen, dies ist sehr gefährlich und ermüdend.
Verschiedene Vorrichtungen wurden vorgeschlagen zur au
tomatischen Entfernung der Ablagerungen von der inneren
Oberfläche des Tiegelofens; diese Vorrichtungen haben
jedoch alle ihre eigenen Probleme. So werden beispiels
weise alle bewegbaren Gestänge oder Verbindungsstellen
in der Nähe der Tiegelofenwand steif und wenn die
Schmelze diese Teile umgibt, werden sie hart und fest.
In den meisten Fällen sind diese mechanischen Vorrich
tungen nur zu gebrauchen, wenn der Tiegelofen entleert
wird; dann werden aber die Ablagerungen hart und es ist
wesentlich schwieriger diese von der Tiegelofenwand zu
entfernen.
Beispiele von vorgeschlagenen mechanischen Vorrichtungen
sind dargestellt und beschrieben in den US-
Patenten 18 62 751 (Ingraham), 37 36 615 (Kumaki)
40 95 306 (Norton), 42 10 976 (Apelt et al), 43 28 959
(Holtmann) und UDSSR-Patent 6 47 022 (Nizhnetagil Meta
llu). Das US-Patent 18 62 751 zeigt einen ringförmigen
Kratzer, welcher herabgelassen wird mittels einer Kette.
Diese Anordnung besitzt jedoch keine Mittel, um die
Kratzerelemente mit einer Kraft gegen die Tiegelofenwand
zu drücken oder eine Kraft auf die Kratzerelemente nach
abwärts aufzubringen. Das US-Patent 37 36 615 zeigt ein
Hammerwerkzeug, das zunächst erfordert, den Tiegelofen
zu entleeren, und daß weiterhin eine sorgfältige Kühlung
um
den Hammer nötig macht. Das US-Patent 40 95 306 zeigt
eine Abkratzmaschine für transportable Gießtiegel oder
dergl., die auf einer drehbaren Plattform abgestellt
werden. Die Rückstände werden mit einem Luftdruckhammer
abgeschlagen. Der Luftdruckhammer ist über Gelenke und
Gestänge an einer Montageplattform befestigt, die in
einem Rahmen geführt wird. Die Gelenke werden ebenfalls
durch die heiße Tiegelofenwand steif und der Luftdruck
hammer kann nicht in dem Schmelzbad arbeiten. Die Vor
richtung nach der US-Patentschrift 43 28 959 zeigt den
Gebrauch einer Kette oder mechanischer Glieder; bei ei
ner Zentrifugalbewegung der Kratzelemente drückt eine
Kraft nach auswärts auf die Tiegelofenwand auf. Diese
Vorrichtung kann ebenfalls nicht in die Metallschmelze
eintauchen.
Die vorliegende Erfindung verhindert diese Probleme der
früheren Ausführungsformen und schlägt eine Abkratzvor
richtung vor, die zuverlässig das Innere des Tiegelofens
abkratzen kann, auch wenn eine Schmelze in diesem Tiegel
ofen ist. Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merk
male des Anspruchs 1 erreicht.
Die Erfindung ist nach einem weiteren Merkmal derart
ausgebildet, daß die Kratzerstangen so befestigt sind,
daß eine Drehbewegung der Kratzerstangen um eine hori
zontale Achse möglich ist. Weiterhin sind der Kratzer
stangebefestigung Antriebseinrichtungen zugeordnet, die
in eine horizontale Richtung gegen die Kratzerstange
drücken und das untere Ende der Stange zu oder weg von
der Tiegelofenwand bewegen.
Weiterhin besitzt die Montageplatte der Abkratzeinrich
tung einen inneren und äußeren Teil, die über drehbare
Teile miteinander verbunden sind und der äußere Teil in
dem Rahmen geführt ist und der innere Teil mit Kratzer
stangenbefestigungen versehen ist.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
in den beigefügten Figuren dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 eine senkrechte Ansicht, teilweise geschnitten
und die Abkratzeinrichtung in der Ausgangslage
vor Beginn des Abkratzvorganges;
Fig. 2 eine Ansicht ähnlich in Fig. 1, aber die
Abkratzvorrichtung befindet sich unten und der
Abkratzvorgang ist beendet;
Fig. 3 eine Ansicht von oben auf die Abkratzeinrich
tung gemäß Fig. 1;
Fig. 4 einen teilweisen Ausschnitt in vergrößertem
Maßstab der Kratzerstangenbefestigung an dem
Montageträger;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig.
4;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionszeichnung mit
weiteren Details der Kratzerstangenanordnung;
Fig. 7 eine Ansicht der Linie 7-7 der Fig. 1;
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, aber die Krat
zerstangen und damit die Kratzerschaufeln sind
um 45° gegenüber Fig. 7 gedreht;
Fig. 9 eine perspektivische Explosionszeichnung, die
die Befestigung des Rahmens an dem Tiegelofen
zeigt;
Fig. 10 eine Ansicht von oben gemäß Fig. 9;
Fig. 11 eine perspektivische Explosionszeichnung, die
die Verkeilung des Rahmens mit dem Ofen zeigt;
Fig. 12 einen Schnitt entsprechend Fig. 11;
Fig. 13 eine andere Verspanneinrichtung wie Fig. 12;
Fig. 14 eine weitere Verspanneinrichtung;
Fig. 15 ein Schema des pneumatischen Versorgungssy
stems.
Wie die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, ist eine Abkratzvor
richtung 20 auf einem Tiegelofen 22 befestigt, um Abla
gerungen 24 an der inneren feuerfesten Auskleidung 28
der Wand 26 des Tiegelofens abzukratzen. Bei dem in Bild
1 gezeigten Tiegelofen 22 kann es sich um einen Alumi
niumschmelzofen handeln, der aus einem äußeren zylindri
schen Stahlgehäuse 30 mit Abstandsstücken 32, die einen
inneren Zylinder 34 tragen. Der Tiegelofen 22 ist an
seinem unteren Ende geschlossen und an seinem oberen
offen. Eine elektrische Leitung besteht über die Klemmen
38 zu einer nicht dargestellten Wechselstromquelle. Bei
Schließen des Stromkreises erzeugt die Spule 36 eine
induktive Erhitzung in einem Aluminiumbad 40 innerhalb
der feuerfesten Auskleidung 28. Durch die Erhitzung der
Aluminiumschmelze werden Unreinheiten von dem Aluminium
getrennt und sammeln sich hauptsächlich als Schlacke 42
auf dem Bad 40. Die Trennung der Schlacke von der
Schmelze wird erhöht durch eine Badbewegung über das
induktive Wechselfeld, das von der Spule 36 erzeugt
wird.
Während die meisten Unreinheiten von der Aluminium
schmelze freigegeben werden und sich als Schlacke 42
sammeln, werden einige gegen die Wand 26 bewegt und bil
den dort Ablagerungen 24 entlang der feuerfesten Aus
kleidung 28 der Wand 26. Die Abkratzvorrichtung 20 ent
fernt diese Abkrustungen ohne daß es erforderlich ist,
die Aluminiumschmelze aus dem Tiegelofen zu entfernen.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht die Abkratzvor
richtung 20 aus einem kastenartigen Stahlrahmen 44, der
wiederum aus vier vertikalen Rahmenträger 46 besteht,
die durch obere, mittlere und untere Querträger 48, 50
und 52 verbunden sind. Die unteren Enden der vertikalen
Rahmenstangen 56 sind mit Platten 54 versehen, die wie
später beschrieben, an dem oberen Ende des Tiegelofens
22 befestigt werden. Die Rahmenträger 46 selbst sind aus
Hohlprofil hergestellt und besitzen einen quadratischen
Querschnitt; die Querträger 48, 50 und 52 bestehen aus
U-förmigen Profileisen.
Vier verlängerte Abkratzstangen 56, hergestellt aus I-
förmigem Profileisen, erstrecken sich abwärts von vier
verschiedenen Quadranten des Abkratzermontageträgers 58,
der innerhalb des Rahmens 44 angeordnet ist. Der Mon
tageträger 58 ist versehen mit Rädern 60, die V-förmige
Rillen 60 a (Fig. 3) an ihrem Umfang besitzen, die ent
lang einer Ecke des vertikalen Rahmenträgers 46 angreifen
und bei Aufwärts- und Abwärtsbewegung geführt werden.
Der Montageträger 58 ist aufgehängt an einem Drehhaken
über einen Kranöse 61 und einem Tragkabel 62 an einem
pneumatischen Aufzugsmotor 64, welcher an einem diagona
len Träger 66 (Fig. 3) befestigt ist, der sich diagonal
über das obere Ende des Rahmens 44 erstreckt. Der pneu
matischen Aufzugmotor 64 kann den Montageträger 58 auf
wärts und abwärts innerhalb des Rahmens 44 bewegen. Eine
Huböse 67 ist am oberen Ende des Rahmens 44 befestigt,
um den Rahmen auf den Tiegelofen 22 zu heben.
Der Träger 58 ist versehen mit Kratzerstangenbefestigun
gen 66 und die oberen Enden der Kratzerstangen 56 sind
derart befestigt, daß sie sich um horizontale Achsen an
diesen Befestigungen drehen und die unteren Enden der
Stangen einwärts oder auswärts in radialer Richtung re
lativ zur vertikalen Längsachse des Tiegelofens 22 und
des Rahmens 44 bewegt werden können. Die unteren Enden
der Stangen bewegen sich somit zu und von der Ausklei
dung 28 des Tiegelofens weg.
Die pneumatischen Antriebe 68, z. B. Gummibälge oder
Luftfederkissen, sind an dem Montageträger 58 neben den
Kratzerstangenbefestigungen 66 befestigt und diese An
triebe bewegen die Kratzerstangen 56 radial einwärts und
auswärts.
Pneumatische Vibratoren 70 sind an dem oberen Ende der
Stangen 56 befestigt; und, wenn in Betrieb versetzen die
Vibratoren die Stangen schnell in Schwingungen in Längs
richtung.
Die unteren Enden der Kratzerstangen 56 sind mit Krat
zerblätter 72 versehen, welche auswärts geneigt und der
art gekrümmt sind, daß sie sich der inneren Kontur des
Tiegelofens 22 anpassen. Jedes der vier Kratzerblätter
erstreckt sich über einen Bereich von 45° oder ein Ach
tel des Umfanges des Tiegelofens; jedes Kratzerblatt ist
mit einer gehärteten unteren Kante für das Kratzen ent
lang der Oberfläche des Tiegelofens versehen.
In der Ausgangsstellung befindet sich die Abkratzein
richtung 20 an dem oberen Ende des Tiegelofens 22, wie
in Fig. 1 dargestellt. Wie man sehen kann, ist der Tie
gelofen 22 mit einer Schmelze 40, beispielsweise Alumi
niumschmelze gefüllt. Der pneumatische Aufzugmotor 64
hält anfangs den Montageträger 58 in der Nähe des oberen
Endes des Rahmens, so daß die Kratzerstangen 56 und die
Kratzerblätter 52 sich oberhalb der Schmelze 40 befin
den. Zu diesem Zeitpunkt werden die Luftfedern mit Luft
beaufschlagt, um die Stangen zu drehen, um ihre unteren
Enden radial einwärts zu ziehen, so daß die Kratzerblät
ter 72 sich innerhalb des Tiegelofeninnern befinden. Der
Aufzugsmotor 64 läßt dann den Träger um eine ausreichen
de Strecke abwärts, um die Kratzerblätter innerhalb des
Tiegelofens aber unterhalb des oberen Endes zu bringen.
Jetzt werden die Luftfederkissen 68 derart mit Luft be
aufschlagt, daß die Kratzerblätter 56 auswärts schwin
gen, so daß sie gegen die Auskleidung in der Nähe des
oberen Teiles des Tiegelofens gepreßt werden. Die Krat
zerstangen werden in dieser Position gehalten und die
Vibratoren 70 werden in Gang gesetzt, damit diese die
Stangen 56 und die Kratzerblätter 72 schnell auf und ab
entlang der Tiegelofenauskleidung 28 bewegen. Der Auf
zugsmotor 64 wird wieder eingeschaltet, um den Montage
träger 58 abwärts innerhalb des Rahmens 44 zu lassen,
der den Träger schützt, so daß die vibrierenden Kratzer
blätter 72 entlang der Länge der Tiegelofenauskleidung
bis in die Position gemäß Fig. 2 nach unten gleiten. Die
Blätter 72 sind so geführt, daß die Schwingbewegung es
den Blättern ermöglicht, die Ablagerungen von der Wand
auskleidung 28 abzukratzen. Diese Ablagerungen werden
dann in der Schmelze 40 wegtransportiert.
Um der Kratzeinrichtung zu ermöglichen, eine ausreichen
de Länge des Ofens abzukratzen muß die Länge der verti
kalen Rahmenträger 46 genügend lang sein, um eine verti
kale Bewegung des Montageträgers 58 entlang einer Höhe
zu ermöglichen, die mindestens so groß ist wie die ver
tikale Länge des Inneren des Tiegelofens. Um die Vor
richtung Öfen mit verschiedenen vertikalen Längen anzu
passen, können die Kratzerstangen 56 mit einsetzbaren
Verlängerungsteilen 56 a von verschiedener Länge zwischen
dem oberen Ende der Stangen und den Kratzerblätter 72
versehen werden.
Nachdem der Tiegelofen ist abgekratzt, der Montageträger
58 wird hochgehoben und an dem Drehhaken um 45° gedreht,
um die Kratzerblätter 72 in eine neue Position im Tiegel
ofen 22 zu bringen. Der oben beschriebene Kratzprozeß
wird wiederholt um die zurückgebliebenen Ablagerungen
von dem Tiegelofen zu entfernen.
Die Abkratzvorrichtung 20 kann die Ablagerungen an einem
leeren Tiegelofen entfernen, aber es ist ein besonderer
Vorteil, daß diese Vorrichtung auch arbeiten kann, wenn
der Tiegelofen noch eine Materialschmelze enthält. Aber
nicht allein hierdurch wird ausreichende Zeit gewonnen,
sondern durch diese unkonventionelle Arbeitsweise wird
der Arbeitsvorgang besonders effektiv, da die Ablagerun
gen 24 gewöhnlich weich und sehr leicht zu entfernen
sind, wenn sie sich noch in dem Schmelzbad befinden. Es
ist daher ohne weiteres verständlich, daß die einzigen
Teile der Abkratzvorrichtung, die in das Schmelzenbad
eintauchen, die Kratzerstangen 56 und die Blätter 72
sind und wenn diese Teile nicht für andere Schmelzen
benutzt werden, besteht keine Gefahr des Störens oder
des Verschmutzens von dem Schmelzeninhalt anderer Tiegel
öfen.
Wie man in Fig. 1 sehen kann, besteht der Montageträger
58 aus einem inneren Teil 58 a und einem äußeren Teil 58 b
die über einen Kugellagerring 59 verbunden sind. Der
innere Trägerteil 58 a enthält die Kratzerstangenbefesti
gungen 66, welche die Kratzerstangen 56 tragen und die
ses Teil enthält auch die Haken-Ösenverbindung 61 zu dem
Tragkabel 62. Der äußere Trägerteil 58 b enthält die Rä
der 60, welche den Träger entlang der vertikalen Rahmen
träger 46 führen.
Eine detaillierte Konstruktion der inneren und äußeren
Trägerteile 58 a und 58 b ist in den Fig. 3 bis 6 darge
stellt. Wie man aus dieser Figur ersehen kann, besteht
der innere Trägerteil 58 a aus einer horizonalen Stahlbo
denplatte 74, auf der ein aufrechter oktogonaler Träger
körper 76 befestigt ist. Dieser Trägerkörper 76 besteht
aus vertikalen Stahlplatten, die zu einem oktogonen Ge
bilde zusammengeschweißt sind; an ihrem unteren Ende
sind sie mit der Bodenplatte 74 verschweißt. Die Drehha
ken-Ösenkombination 61 ist der Bodenplatte 74 zugeordnet
und zwar innerhalb des Trägerkörpers 76.
Wie in den Fig. 3 bis 6 dargestellt ist, bestehen die
Kratzerstangenbefestigungen 66 jeweils aus einem Paar
Stahlplatten 78, die einzeln im Abstand an dem Träger
körper 76 nahe an seinem oberen Ende derart angeschweißt
sind, daß sie sich radial von diesem Trägerkörper 76
erstrecken; eine Distanzplatte 80 ist zwischen den Plat
ten 78 nahe an ihrem äußeren Ende eingeschweißt. Zylin
derförmige Schwingungsdämpferhalterungen 82 sind entlang
ihrer äußeren Oberfläche jeweils an die Platten 78 ange
schweißt. Diese Halterungen sind normale Befestigungs
elemente und sie enthalten ein rohrförmiges äußeres
Stahlgehäuse 84, daß das innere Gummidämpferelement 86
umgibt. Die Dämpferelemente 86 besitzen jeweils eine
axiale Bohrung 88.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, befindet sich das obere
Ende einer Kratzerstange 56 zwischen einem Plattenpaar
78 eines Befestigungsteils 66. Eine horizontale Befesti
gungsplatte 90 ist derart an dem oberen Ende der Krat
zerstange 56 angeschweißt, die sich quer über das obere
Ende bis über die Dämpferhalterungen 82 erstreckt. Die
horizontale Befestigungsplatte 90 wird über Befesti
gungsbolzen 92 befestigt; die Befestigungsbolzen 92 wer
den durch entsprechende Löcher 94 in der Platte 90 und
durch die axialen Bohrungen 88 in dem Dämpferelement 86
gesteckt. Die Bolzen sind an ihrem unteren Ende über
Tellerfedern 96 und Muttern 98 gesichert. Die Kratzer
stangenbefestigung 66 erlaubt der Kratzerstange 56 eine
begrenzte Auf- und Abwärtsbewegungen relativ zu dem Mon
tageträger 58 durchzuführen; es erlaubt um eine horizon
tale Achse begrenzte Drehbewegungen der Kratzerstange,
die durch die Dämpferhalterung verläuft, so daß das un
tere Ende der Kratzerstange sich in einer radialen Rich
tung relativ zu der Oberfläche der Auskleidung des Tie
gelofens und von dieser weg bewegen kann.
Der pneumatische Vibrator 70 ist an der horizontalen
Befestigungsplatte 90 befestigt, um Längsschwingungen in
der Kratzerstange 56 zu erzeugen. Dieser Vibrator ist
eine normale Anordnung und braucht deshalb nicht im De
tail beschrieben zu werden. Es besteht aus einem Gehäuse
102, das einen freien Kolben 104 enthält. Luftein- und
-auslaß 106 und 108 sind mit dem Gehäuse in einer derar
tigen Art verbunden, daß der Kolben schnell aufwärts und
abwärts bewegt wird, wenn Druckluft von einer außerhalb
gelegenen Quelle, die nicht dargestellt ist, dem Luft
einlaßstutzen 106 zugeleitet wird. Es sei darauf hinge
wiesen, daß der Vibrator 70 nicht unmittelbar an dem
Montageträger 58 oder an irgendeinem anderen Teil der
Vorrichtung angeordnet ist, sondern nur am oberen Ende
einer Kratzerstange. Hierdurch werden alle Vibrations
kräfte mit Ausnahme derjenigen, die über die Dämp
ferbolzen 92 übertragen werden, von dem Träger 76 iso
liert und sind ausschließlich in die Kratzerstange 56
gerichtet.
Die pneumatischen Federkissen 68 sind ebenfalls an dem
inneren Teil 58 a des Montageträgers 58 befestigt. Wie in
Fig. 4 dargestellt, enthält jedes Luftfederkissen ein
inneres und ein äußeres pneumatisches Federelement 68 a
und 68 b, die an entgegengesetzten Seiten der zugeordne
ten Abkratzstange 56 a in einem geringen Abstand unter
den Kratzerstangenbefestigungen 56 angeordnet sind. Das
innere Federelement 68 a wird von einer Konsole 110 ge
tragen, die sich von dem Tragkörper 76 nach außen er
streckt, während das äußere Federelement 68 b von einem
Stahltragring 112 getragen wird, der sich von der hori
zontalen Bodenplatte 74 nach oben erstreckt und den äu
ßeren Rand dieser Platte einschließt. Die Federelemente
68 a und 68 b bestehen vorzugsweise aus Gummi und sind mit
nicht dargestellten Druckluftleitungen verbunden; die zu
einer geeigneten Druckluftanordnung führen. Diese Luft
federn sind mit einer seitlichen Flexibilität ausgerü
stet, die der Auf- und Abwärtsschwingbewegung der Krat
zerstangen 56 angepaßt ist. Wie dargestellt ist, drücken
die Federelemente 68 a und 68 a gegen die Kratzerstangen
56 von entgegengesetzten Richtungen an einem Punkt un
terhalb der Kratzerbefestigungen 66; durch eine geeigne
te Kontrolle des Luftdruckes auf die Federelemente, kann
die Kraft auf die Kratzerstangen um eine horizontale
Achse innerhalb der Befestigungsteile 66 so gewählt
werden, daß die unteren Enden der Kratzerstangen sich
radial auswärts auf die innere Wand des Tiegelofens be
wegen bzw. einwärts von der Wand weg.
Die spezielle Konstruktion der äußeren Teile 58 b des
Trägers 58 ist in den Fig. 3 bis 6 dargestellt. Wie
man hieraus ersehen kann, besteht der äußere Teil aus
einem ringförmigen Räderträger 114, der den inneren Teil
58 a des Trägers umgibt und der die Räder 60 trägt. Wie in
Fig. 4 gezeigt, sind jeweils zwei Rollen einem Rahmen
träger 46 zugeordnet und einzeln in einem bestimmten
Abstand senkrecht untereinander an dem Räderträger 114
befestigt. Hierdurch wird eine stabile und sichere Füh
rung des Montageträgers 58 an dem Rahmen 44 erreicht.
Das ringförmige Lager 59, welches drehbar die innere und
äußere Trägerteile 58 a und 58 b verbindet, ist in der
Nähe des oberen Endes dieser Teile angeordnet. Wie in
Fig. 1 und 6 dargestellt ist, ist der ringförmige Räder
träger 114 mit einem nach innen sich erstreckenden
Flansch 116 versehen, wobei an seinem oberen Ende ein
kreisförmiger, nicht rotierender Laufring 59 a ist an
diesem Flansch angeordnet ist.
Ein kreisförmiger, sich drehender Laufring 59 b des Ring
lagers 59 ist an dem ringförmigen Tragflansch 118 des
Tragkörpers 76 (Fig. 4) befestigt. Dieser Flansch ist an
dem äußeren Ende des Kratzerstangenträgers 66 ange
schweißt.
Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß sich der innere
Teil 58 a des Montageträgers 58 einschließlich der Krat
zerstangenbefestigungen 66 und der Kratzerstangen 56, in
der Lageranordnung 59 relativ zu dem äußeren Teil 58 b
des Montageträgers 58 einschließlich der Räder 60 drehen
kann. Dies ermöglicht es, die Kratzerstangen 56 an auf
einanderfolgenden Umfangssektoren im Inneren des Tiegel
ofens 22 zwischen aufeinanderfolgenden Kratzvorgängen
zu positionieren, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt ist.
Um nun den Montageträger 58 gegen Verdrehen während des
Akratzens festzuhalten, ist ein sperrbarer Riegel 120
vorgesehen, wie in Fig. 6 dargestellt. Dieser Riegel
besteht aus einem Stück 122 mit einem Paar im Abstand
voneinander angeordneter Stopelemente 124, die sich ein
wärts erstrecken und einem Paar einzeln im Abstand ange
ordneter Bolzen 126, die sich abwärts von dem Teil 120
erstrecken. Eine Öse 128 ist an der Oberfläche des Teils
122 zum Heben befestigt. Der Lagerträgerflansch 116 ist
mit einer Reihe von Löchern 130 versehen, die an die
Durchmesser der Bolzen 126 angepaßt sind und die einzeln
in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der dem
Abstand zwischen den Bolzen entspricht.
Die Stopelemente 124 sind einzeln in einem derartigen
Abstand voneinander angeordnet, daß die Breite ausrei
chend ist, damit eine der Kratzerstangenbefestigungen 66
auf beiden Seiten erfaßt wird. Mit dem Aufheben des Rie
gels 120 von dem Trägerkörper 76 kann sich der Träger
körper 76 drehen, bis die Kratzerstangen 56 in einer
gewünschten Lage relativ zu dem Tiegelofen 22 sind. Der
Riegel wird so positioniert, daß er sich mit seinen Stop
elementen 124 rittlings auf einer Kratzerstangenbefe
stigung 66 befindet und seine Bolzen 126 in zugeordneten
Löchern 130 (Fig. 3 und 4) in dem Lagerflansch 116 stec
ken. Der Riegel wird dann den Träger festhalten und die
Stangen bleiben in der fixierten Position während eines
Kratzervorganges.
Um den Montageträger 58 vor den Einflüssen der heißen
Metallschmelze in dem Tiegelofen zu schützen, ist eine
Hitzschutzplatte 132 unten an dem inneren Trägerteil 58 a
befestigt, und zwar unterhalb der Bodenplatte 74, wie
Fig. 5 darstellt. Öffnungen 134 und 136 sind in der Bo
denplatte 74 und in der Hitzeschutzplatte 132 ermöglicht
das Hindurchstecken der Kratzerstangen 56. Ein Hitze
schutzflanschen 138 ist an jeder Kratzerstange unterhalb
der Öffnungen befestigt. Außerdem ist die Luftaustritts
leitung 108 von dem Vibrator 70 abwärts entlang der
Kratzerstange 56 befestigt, um damit durch die austre
tende Luft einen Hitzestau vermieden wird.
Die Kratzvorrichtung 20 wird auf dem oberen Ende des
Tiegelsofens 22 während des oben beschriebenen Kratzvor
ganges mittels Klammeranordnungen gehalten, die in den
Fig. 9 bis 14 dargestellt sind. Wie in Fig. 9 und 10
dargestellt ist, sind die Platten 54 nach außen als
Flansch an den Füßen von zwei vertikalen Rahmenträgern
46 und von der Mitte an einem unteren Querträger 52 an
geschweißt. Diese Platten sind jeweils mit einer Öffnung
146 versehen. Zapfen 148 sind nach aufwärts an der
Oberfläche des Tiegelofens befestigt, um den Standort
für die Öffnungen 146 in den entsprechenden Platten zu
bestimmen, wenn die Kratzvorrichtung 22 auf den Tiegel
ofen abgesetzt wird. Wie in den Fig. 11 und 12 darge
stellt ist, haben die Zapfen 148 Langlöcher 150, die
sich durch den Zapfen hindurch erstrecken und Keile 152
werden durch diese Löcher getrieben, um die Platten und
die Abkratzvorrichtung auf dem Oberteil des Tiegelofens
zu befestigen.
Fig. 13 zeigt eine andere Befestigungsvorrichtung zum
Verspannen der Abkratzvorrichtung 20 an dem Tiegelofen
22. In der Anordnung gemäß Fig. 13 sind Konsole 154 an
dem oberen Ende des Tiegelofens befestigt und winkelför
miges Eisen 156 ist drehbar an einer Konsole 158 befe
stigt, die sich in der Nähe des Bodens von einer der
senkrechten Rahmenträger 46 erstreckt. Das winkelförmige
Stück 156 besitzt einen Kröpfungsarm 160; das äußere
Ende ist mit dem Ende einer hydraulischen Kolben- und
Zylindereinheit 162 verbunden. Das andere Ende der Kol
ben- und Zylinderanordnung ist drehbar gelagert in einer
weiteren Konsole 164 auf dem Träger 46, ein kurzes Stück
über der Konsole 158. Bei Betätigung der Kolben- und Zy
linderanordnung 162 bewegt sich das winkelförmige Eisen
156 unter die Konsole 154 auf den Tiegelofen (wie in
gestrichelten Linien dargestellt) um die Abkratzvorrich
tung 20 mit dem Tiegelofen zu verbinden oder das Eisen
teil bewegt sich von der Konsole 154 weg, wie in ausge
zogenen Linien dargestellt, um die Kratzvorrichtung von
dem Tiegelofen zu lösen.
Fig. 14 zeigt eine weitere Verspannvorrichtung, um die
Abkratzvorrichtung 20 an dem Tiegelofen 22 festzuspan
nen. Wie in Fig. 14 dargestellt, ist ein L-förmiges Teil
166 drehbar auf einer Konsole 168 gelagert, die sich von
dem Rahmenträger 46 in der Nähe des Bodens erstreckt.
Das untere Ende des Teils 166 befindet sich unter einer
Konsole 170 die auf der oberen Oberfläche des Tiegel
ofens 22 befestigt ist, um die Abkratzvorrichtung an dem
Tiegelofen zu verspannen. Das Eisen 166 befindet sich
jetzt in der strichpunktierten Lage. Wenn das Teil 166
wird zurückgedreht zur ausgezogenen Lage, verläßt das
untere Ende die Konsole 170 und die Abkratzvorrichtung
kann von dem Tiegelofen abgehoben werden. Das Teil 166
wird in die ausgezogene Lage, die Freigabelage, durch
eine Schraubenfeder gedreht, die zwischen dem Rahmenträ
ger 46 und dem Teil 166 oberhalb der Konsole 168 ange
ordnet ist. Ein pneumatisches Federkissen 174 ist zwi
schen dem Rahmenträger 46 und dem Teil 166 unterhalb der
Konsole 168 vorgesehen, um eine Kraft auf das Teil aus
zuüben damit es die gestrichelt dargestellte Position
einnimmt.
Fig. 15 zeigt ein Schema eines Luftversorgungssystems
für Druckluftversorgung für die pneumatischen Federkis
sen 68, den luftgetriebenen Vibrator 70 und die luftbe
tätigte Klammer 174 (sofern die Klammeranordnung gemäß
Fig. 14 benutzt wird). Dargestellt ist die Druckluft mit
einem Druck von 80 pound per spuare inch, von einer
nicht dargestellten außenliegenden Anordnung über die
Hauptluftleitung 176 und durch das Hauptventil 178 ange
boten wird. Von der Hauptleitung 176 zweigen die Ver
spannleitung 180, eine Vibratorleitung 182 und eine Lei
tung zur Kratzerstangenverstelleinrichtung 184 ab. Die
Verspannleitung 180 führt zu dem Verspannantrieb 174, um
ihn in die Verspannstellung zu bewegen, wenn das Haupt
ventil 178 geöffnet ist. Die Vibratorleitung 180 ist
über ein Druckregulierventil 186, einem Absperrventil
188 und einem Kontrollventil 190 mit dem Vibrator 70
verbunden. Die Kratzerstangenantriebsleitung 184 ist
über ein Druckregulierventil 192 und einem Schaltventil
194 über Leitungen 184 und 184 b, mit zugeordneten Schwin
gungsdämpfer 196 zu den inneren und äußeren Kratzerstan
genbewegungselementen 68 a und 68 b verbunden. Während des
Betriebs verbindet das Schaltventil 194 die Druckluft
entweder mit den inneren oder äußeren Antriebselementen
oder 68 a oder 68 b, um die Kratzerstangen radial einwärts
oder radial auswärts zu bewegen.
Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ohne weiteres verständ
lich, daß die neue Tiegelofenkratzervorrichtung vielsei
tig verwendbar ist und sie kann leicht auf einen Tiegel
ofen gesetzt werden; sie kann bei Tiegelofen mit ver
schiedenem Sitz benutzt werden. Weiterhin ist die Mecha
nik einfach in der Konstruktion und widerstandsfähig
beim Gebrauch und ist besonders geeignet zur Reinigung
von Tiegelofen während die Metallschmelze sich noch in
dem Tiegel befindet.
Claims (16)
1. Abkratzvorrichtung für die Beseitigung von Abla
gerungen an der Tiegelwand oberhalb und unterhalb des
Badspiegels der Schmelze, insbesondere von Aluminiumschmelze, bei ortsfesten Tiegelöfen wäh
rend des Betriebs,
wobei die Abkratzvorrichtung aus einem Rahmen
mit mindestens einer vertikalen Führung besteht und eine
Montageplatte in der Führung auf- und abwärts bewegbar
ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (44) trans
portabel und auf dem Tiegelofen (20) aufsetzbar ist und
die Montageplatte (58) aus einem inneren (58 a) und einem
äußeren Teil (58 b) besteht, die beide über drehbare
Teile (59) verbunden sind, und der äußere Teil in dem
Rahmen (46, 60) geführt und der innere Teil mit Kratzer
stangenbefestigungen (66) versehen ist, wobei die Kratzerstangen
befestigungen (66) zur Befestigung der oberen Enden der
Kratzerstangen vorgesehen sind, und mindestens eine
Kratzerstange (56) mit einem Kratzerelement(72) an ihrem
unteren Ende vorgesehen ist, und die Kratzerstangen
befestigungen (66) elastische Elemente (82) enthalten, die eine ver
tikale Bewegung der Kratzerstangen (56) relativ zu der
Montageplatte (58) erlauben, und ein Vibrator (70) je
weils am oberen Ende einer Kratzerstange befestigt ist,
um eine längsverlaufende Schwingbewegung der Kratzer
stange (56) zu erzeugen.
2. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die eine vertikale Bewegung der Krat
zerstangen (56) erlaubenden elastischen Elemente (82) so
ausgebildet sind, daß eine begrenzte Drehbewegung um
eine horizontale Achse möglich ist.
3. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß den Kratzerstangenbefestigungen An
triebseinrichtungen (68 a, 68 b) zugeordnet sind, die in
einer horizontalen Richtung gegen die Kratzerstangen
(56) drücken und das untere Ende der Stangen zu oder weg
von der Tiegelofenwand (26) bewegen.
4. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen der Montageplatte (58) und
dem oberen Teil des Rahmens (44) eine Kabelhubeinrich
tung (62, 64) angeordnet ist.
5. Abkratzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelaufzug
(62, 64) zwischen dem inneren Teil (58 a) der Montageplat
te und dem oberen Teil des Rahmens (44) angeordnet ist.
6. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kratzerstangenbefestigungen minde
stens ein elastische Element (82) enthalten, das mit
seinem rohrförmigen Gehäuse (84) an der Montageplatte
(78) befestigt ist und eine zentrale Öffnung (88) mit
einem Befestigungsbolzen (92) zum Anschluß der Kratzer
stangen (56) besitzt.
7. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Vibrator (70) ein luftgetriebener
Kolbenvibrator ist.
8. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kratzerstangenbewegungsantriebe
luftaufblasbare Bälge (68) sind.
9. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Rahmen eine Mehrzahl von vertika
len Stangen (46) enthält und die Montageplatte innerhalb
dieser Stangen (46) angeordnet und mit Rädern (60) ver
sehen ist, die an den Stangen (46) geführt sind.
10. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Drehverbindung (59) zwischen dem
inneren und äußeren Teil der Montageplatte ein Kugella
ger enthält.
11. Abkratzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rahmen (44) mit flanschähnlichen
Platten (54) am unteren Ende des Rahmens versehen ist
und die Platten Löcher (146) zur Aufnahme von auf dem
oberen Rand des Tiegelofens (22) angeordneten Zapfen
(148) besitzen, wobei die Zapfen Langlöcher (150) zur
Aufnahme und Befestigung mit Keilen (152) besitzen.
12. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rahmen mit drehbar gelagerten
winkelförmigen Eisen (152) versehen ist, die in Eingriff
unter am oberen Ende des Tiegelofens befestigten Konso
len (154) zur gegenseitigen Verspannung von Rahmen und
Tiegelofen gebracht werden können.
13. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Kolbenzylindereinheit (162) zur
Bewegung des winkelförmigen Eisen (156) vorgesehen ist.
14. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schraubenfeder (172) oberhalb
des Drehpunktes des winkelförmigen oder L-förmigen Ei
sens (166) und unterhalb des Drehpunktes zwischen einer
Stange (46) und dem Eisen (166) ein pneumatischer Balg
(174) angeordnet ist, über den das Eisen in Verbindung
mit der Konsole gebracht wird.
15. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der innere (58 a) und äußere Teil (58 b)
der Montageplatte (58) durch einen Riegel (120) gegen
Verdrehen geschützt werden können.
16. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet daß der Riegel (120) Bolzen (126) ent
hält, welche in entsprechende Öffnungen (130) des äuße
ren Teiles (58 b) passen und eine Drehbewegung des inne
ren gegenüber dem äußeren Teil verhindern.
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