DE3533071A1 - Stampfmaschine fuer stampfkokereien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stampfmaschine für Stampf­ kokereien zum Verdichten der Kokskohle vor dem Einführen in den Koksofen, mit einer Vielzahl nahe nebeneinander angeordneter Stampfer, die durch beidseitig des Steges der Stampfer angreifende Hubscheiben angehoben und aus einer vorgegebenen Höhendifferenz fallengelassen werden, wobei die Hubscheibenwellen in Teilwellen unterteilt in Schwingen gelagert sind, die am gegenüberliegenden Ende zur Kopplung ihrer Bewegung über Koppelelemente miteinander in Verbindung stehen und über einen Arbeitszylinder beauf­ schlagbar sind.

Derartige Stampfmaschinen dienen dazu, die feinge­ mahlene Kohle außerhalb der Kokskammer in einer Stampfform gezielt zu verdichten. Dabei werden dicht nebeneinander angeordnete Stampfer in einem vorgegebenen Rhythmus nachein­ ander angehoben und stets aus der gleichen Höhendifferenz auf die Kohle fallengelassen. Bei moderenden Stampfkokereien kann die Höhe der Stampfform bis zu 6 m betragen. Die Länge der Stampferstangen ist entsprechend größer. Die Stampfer­ stangen werden dabei durch Hubscheiben jeweils mitgenommen und aus der immer gleichen Höhendifferenz fallengelassen, wie schon erwähnt, d.h., auch mit zunehmender Füllhöhe innerhalb der Stampfform wird die Hubhöhe bzw. Fallhöhe immer konstant gehalten. Die die Hubscheibenpaare antrei­ bende Hubwelle ist beidseitig der einzelnen Stampfer gela­ gert und in Teilwellen unterteilt, um das Nachstellen der Hubwelle zu erleichtern und einen optimalen Eingriff des Antriebrades der Hubwelle zu gewährleisten. Die einzelnen Teilwellen sind in Schwingen gelagert, die endseitig mit Zahnsegmenten zur Kopplung der Bewegung der beiden Schwingen versehen sind, so daß bei Drehung der Schwinge jeweils das Antriebsrad der Hubwelle und das Antriebsrad des Ge­ triebes exakt auf dem Teilkreis aufeinander abrollen. Eine entsprechende Stampfmaschine ist aus der DE-OS 31 25 840 bekannt. Nachteil bei dieser bekannten Anordnung mit den Zahnsegmenten ist, daß praktisch immer das gleiche Zähnepaar im Eingriff ist und Linienberührung vorliegt. Verstärkt durch die im Betrieb auftretenden Vibrationen ist so ein großer Verschleiß zu verzeichnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Koppel­ elemente gegen die starken Vibrationen im Betrieb unempfind­ lich zu machen und sie leicht auswechselbar und weitgehend verschleißfest zu gestalten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwingen am dem Lager der Teilwellen gegenüberliegenden Ende hakenförmig ineinandergreifend und dabei ein aus­ wechselbar angeordnetes, zylinderförmiges Druckstück ein­ fassend ausgebildet und über eine quer zur Achse des Druck­ stückes und zur Schwingenwelle verlaufende Verspannung beaufschlagt sind.

Eine derartige Stampfmaschine verfügt in den entschei­ denden Bereichen nicht mehr über eine Linienberührung, sondern vielmehr werden hier die Koppelelemente im Bereich einer Druckfläche beansprucht, so daß die Flächenpressung bei ansonsten gleicher Kraft erheblich reduziert wird. Da durch die Verspannung jedes Spiel im Drucklager verhin­ dert ist, können so die Kräfte vorteilhaft gleichmäßig übertragen werden. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, daß bei verringerter Flächenpressung die dem Verschleiß nach wie vor aber eben wesentlich geringer unterliegenden Teile schnell und einfach ausgewechselt werden können. Damit ist eine insgesamt dem Trieb voll genügende Stampf­ maschine geschaffen, die auch lange Standzeiten ermöglicht.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist eine Schwinge eine nach unten offene, dem Druckstück angepaßte Querbohrung und die andere Schwinge im Kontakt­ bereich ein das Druckstück abstützendes Gleitstück auf. Das im wesentlichen der Flächenpressung unterworfene Druck­ stück wird so in einer Art Zange gehalten und kann leicht aus der Querbohrung herausgeschoben werden, wenn die der Flächenpressung unterliegenden Teile zu stark beansprucht sind. Mit dem abstützenden Gleitstück ist zugleich im Be­ reich der zweiten Schwinge das dem Verschleiß unterliegende Teil konkretisiert, das damit ebenfalls leicht austauschbar angeordnet ist bzw. angeordnet werden kann.

Eine gezielte Druckfläche letztlich genau definierter Abmessung kann vorteilhaft durch die Ausbildung vorgegeben werden, nach der das Druckstück auf der dem Gleitstück zugewandten Seite abgeflacht und kürzer als das Gleitstück bemessen ist, das stirnseitig die Bewegung des Druckstückes begrenzende Stege aufweist. Das Druckstück ist damit bei den auftretenden Bewegungen der Schwingen zueinander in jeder möglichen Richtung festgelegt, dabei aber immer leicht erreichbar und leicht austauschbar, wenn sich dieses auf­ grund des auftretenden Verschleisses als notwendig erweist oder wenn aus anderen Gründen eine Wartung der Stampfma­ schine erfolgt.

Nach einer weiteren Ausbildung ist das Druckstück auf der dem Gleitstück zugewandten Seite abgeflacht und eine mit einem dem Gleitstück zugeordneten Längsbalken korrespondierende Längsnut aufweisend ausgebildet. Auch auf dieser Art und Weise kann das Druckstück festgelegt werden, wobei allerdings durch die Ausbildung der Längsnut die Druckfläche entsprechend begrenzt ist. Andererseits wird dadurch eine genaue Stellung des Druckstückes vorge­ geben.

Um den Verschleiß, der bei der Bewegung der beiden Schwingen zueinander, wenn auch erheblich verringert nach wie vor auftritt, von den eigentlichen Schwingen wegzuhalten und somit ein vollständiges Auswechseln der Schwingen bei auftretendem Verschleiß zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in die Querbohrung eine das Druckstück einfassend ausgebildete Druckhülse eingesetzt ist.

Diese Druckhülse umfaßt das Druckstück und sichert damit die eigentliche hakenförmig ausgebildete Schwinge vor Verschleiß. Sie kann nach Entfernen des Druckstückes ohne weiteres aus der Querbohrung ebenfalls herausgeschoben werden, wobei sich beide bei entsprechender Montage gegen­ einander in der Schwinge fixieren.

Zur Erleichterung der Montage und um die Klemmwirkung der Druckhülse zu erhöhen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß sie einseitig geschlitzt ausgebildet ist. Durch diesen Längsschlitz wirkt eine Federkraft, die die Druckhülse in die Querbohrung einpreßt und später dann auch das einge­ schobene Druckstück gleichzeitig mit umklammert und damit fixiert. Zweckmäßigerweise ist dieser Schlitz so groß, daß das Druckstück mit Ausnahme der auf dem Gleitstück aufliegenden abgeflachten Seite umfaßt wird.

Die Standzeiten der dem Verschleiß unterliegenden Teile können gezielt dadurch erhöht werden, daß das Druck­ stück, die Druckhülse und das Gleitstück oder eines dieser Teile aus gehärtetem Stahl bestehend ausgebildet sind. Dabei ist es auch möglich, diese Teile mit verschleißfestem Material zu beschichten, um so höhere Standzeiten zu er­ reichen.

Über die Verspannung wird wie bereits erwähnt ist, sichergestellt, daß im Drucklager kein Spiel auftritt. Um dies auf einfache und zweckmäßige Weise zu erreichen, ist die Verspannung von einer durch Tellerfedern o.ä. belasteten Stange gebildet. Mit dem Wirksamwerden der Tellerfedern, die entsprechend der benötigten Kraft eingestellt werden können, ist zugleich die Montage des Drucklagers beendet bzw. wird die Demontage eingeleitet. Die Tellerfedern können dabei durch geeignete Ausbildung bzw. Zuordnung von Spann­ teilen so vorgespannt werden, daß jeweils die notwendigen Kräfte sichergestellt sind.

Zur günstigen Montage und Demontage der Verspannung weisen beide Schwingen Ansätze auf, an denen sich die feder­ belastete Stange abstützt, wobei sie in einem Ansatz schwenkbar und in dem anderen Ansatz festlegbar gelagert ist. Damit kann die Stange nach entsprechender Entlastung weggeschwenkt werden, um dann auf einfache Art und Weise auch an das Drucklager heranzukommen oder aber nach Fertig­ stellung oder Überprüfung des Drucklagers wird die Stange wieder eingeschwenkt und dann durch die Tellerfedern vorge­ spannt.

Das Einschwenken der Stange wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch vereinfacht, daß der Ansatz gabelförmig ausgebildet ist, wobei die Tellerfedern o.ä. Elemente zwischen einer Kugelscheibe- und einer Kugelpfannenkombination angeordet sich an den Zinken und dem Gabelboden abstützend von einer auf der Stange verdrehbar angeordneten Mutter gehalten sind. Über die auf einem Gewinde gleitende Mutter können die Tellerfedern gezielt vorgespannt werden bzw. ist durch eine entsprechende Entlastung der Tellerfedern eine Montage d.h. ein Wegschwenken der Stange ohne weiteres möglich. Das Lösen bzw. Wegziehen der Hubscheiben von den Stampfer­ stangen kann auf diese Art und Weise leicht und ohne großen Aufwand bewerkstelligt werden. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Stange ein Spannschloß zugeordnet ist, weil auf diese Art und Weise die Montage bzw. Demontage der Hubscheiben durch Wegspreizen wesentlich erleichtert ist.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß im Be­ reich der Koppelung der beiden Schwingen eine Linienberührung vollständig entfällt und statt dessen eine verhältnismäßig große Druckfläche vorge­ geben wird, so daß die Flächenpressung bei ansonsten gleicher Kraft erheblich reduziert werden kann. Verbunden mit der geringeren Flächen­ pressung ist eine wesentliche Reduzierung des Verschleisses und damit eine Erhöhung der Standzeiten der erfindungsgemäßen Stampfmaschine. Bei auftretendem Verschleiß können die Einzel­ teile, auf die der Verschleiß gezielt beschränkt ist, ohne großen Aufwand, einfach und schnell ausgetauscht werden. Insge­ samt ergibt sich somit eine gerade für den durch hohe Belas­ tungen gekennzeichneten Betrieb vorteilhafte Ausbildung der Teilem die bedingt durch die Vielzahl der Spiele und der da­ bei notwendigerweise sich ergebenden Reibungsdrücke dem Ver­ schleiß unterliegen. Einen weiteren Vorteil weist die Er­ findung bei Wartungsarbeiten auf. Die beiden Schwingen werden bei Montage bzw. Demontage der Hubscheiben zweckmäßigerweise abgespreizt. Dies wird erreicht, in dem der Anstellzylinder eingefahren und das Spannschloß in der Stange aufgeschraubt wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 die Stampfmaschine ausschnittweise in Seiten­ ansicht,

Fig. 2 die die Hubscheiben tragenden Schwingen in Seitenansicht,

Fig. 3 den Koppelbereich der beiden Schwingen in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 das Spannteil der Verspannung in Draufsicht,

Fig. 5 das Spannteil gemäß Fig. 4 in Vorkopfan­ sicht,

Fig. 6 das Schwenklager der Verspannung in Drauf­ sicht und

Fig. 7 den Koppelbereich der beiden Schwingen in vereinfachter Darstellung.

Fig. 1 zeigt eine Stampfmaschine 1 in Seitenansicht, wobei angedeutet ist, daß eine Vielzahl von Stampfern 2, 3 dicht nebeneinander auf- und abbewegbar angeordnet sind. Dabei erfolgt die Auf- und Abbewegung durch an den Stegen 4 angreifende Hubscheiben 5, die jeweils in Teilwellen 6 gelagert sind.

Dabei dienen zur Lagerung der Teilwelle 6 Schwingen 7, 8, die ihrerseits an einem Ende ein Übertragungsrad 9 aufweisen, das mit den Übertragungsrädern 10 des Getrie­ bes in Verbindung stehen, das über den Antrieb 11 ebenso wie eine Vielzahl weiterer Getriebe gleichzeitig Antriebs­ energie erhalten.

Das dem die Teilwelle 6 aufnehmenden Lager 14 gegen­ überliegende Ende 15 der Schwinge 7, 8 trägt die Schwingen­ welle 16, so daß ein Verschwenken bzw. verdrehen der Schwinge 7, 8 möglich ist. Hierzu dient der einer der Schwingenwellen 16 zugeordnete Schwingenhebel 17, der seinerseits von dem Arbeitszylinder 18 beaufschlagt ist, der endseitig schwenkbar mit einem festen Lager verbunden ist.

Über in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellte Koppelele­ mente 19 sind die Schwingen 7, 8 ebenso wie die Schwingen 7′, 8′ so miteinander verbunden, daß sie gleichmäßig bewegt werden. Mit der Hubscheibe 5, die auf der Teilwelle 6 ange­ ordnet ist, wird somit gleichzeitig auch die auf der Teil­ welle 21 angeordnete Hubscheibe 20 bewegt bzw. verdreht. Die Koppelelemente 19 sind mit ihren Einzelteilen näher in den Fig. 2 und 3 wiedergegeben.

Das obere Ende der Schwinge 7 ist als Haken ausgebil­ det, während das obere Ende der Schwinge 8 als eine Art Nase 23 ausgebildet ist, die so ineinanderhaken, daß die über den Arbeitszylinder 18 erfolgende Bewegung gleich­ förmig über die Schwinge 8 auch auf die Schwinge 7 über­ tragen wird.

Durch ein besonders ausgebildetes, zylinderförmiges Druck­ stück 24 werden die bei der gekoppelten Bewegung beider Schwingen 7, 8 auftretenden Kräfte als Flächenpressung wirksam, wobei der anderen Schwinge 8 ein Gleitstück 26 zugeordnet und über Halteschrauben 27 fixiert ist. Beide Teile werden gezielt zueinander dadurch angeordnet, daß das Gleitstück 26 einmal fixiert ist, während das zylinder­ förmige Druckstück in einer achsparallel zur Achse 25 ausge­ bildeten Querbohrung 28 gehalten ist. In dieser Querbohrung 28 ist eine Druckhülse 29 so angeordnet, daß auftretende Verschleißkräfte nicht auf die Schwinge 7 einwirken können, sondern vielmehr von der Druckhülse 29 aufgenommen und unschädlich gemacht werden. Das Unschädlichmachen erfolgt dabei insbesondere durch eine gezielte Ausbildung aus Ver­ verschleißfestem Werkstoff wie z.B. gehärtetem Stahl.

Das Gleitstück 26 ist auf einer Art Konsole befestigt und abgestützt, so daß es länger bemessen werden kann, als Druckstück. Dadurch ist es möglich, das Druckstück durch seitlich ausgebildete und insbesondere der Fig. 3 zu entnehmende Stege 43 zu begrenzen.

Fig. 2 und auch die Fig. 3 verdeutlichen, wie kurz bemessen die erfindungsgemäßen Schwingen 7, 8 ausgebildet werden können, ohne daß ihre Funktion dadurch beeinträchtigt würde. Dies hat konstruktiv erhebliche Vorteile, ohne daß die Kopplung der beiden Schwingen dadurch beeinträchtigt würde.

Spiel in dem von Druckhülse 29, zylinderförmigem Druck­ stück 24 und Gleitstück 26 gebildeten Drucklager kann nicht auftreten, weil beide Schwingen 7, 8 im Bereich der oberen Enden 15 über eine Verspannung 30 systematisch zusammenge­ zogen bzw. zusammengehalten werden. Diese Verspannung 30 ist von einer Stange 31 gebildet, die sich einmal an dem als Schwenklager 33 ausgebildeten Ansatz 32 der Schwinge 7 und zum anderen am Ansatz 34 abstützen, der der Schwinge 8 zugeordnet ist. Ein Spannschloß 46 dient zur Montage bzw. Demontageerleichterung. Bei der Demontage der Hubscheiben 5, 20, die nach entsprechender Standzeit ausgetauscht werden müssen, dient das Spannschloß 46 bei entsprechender Stellung auf der Stange 31 zum Abspreizen der Hubscheiben.

Der Ansatz 34 ist gabelförmig ausgebildet, wie Fig. 4 und Fig. 5 verdeutlichen. Die Stange 31 kann so von oben in diesen Ansatz 34 eingeführt werden. Die Verspannung erfolgt dann dadurch, daß die zwischen den beiden Kugel­ scheiben und Kugelpfannenkombination 35, 36 angeordnete Tellerfedern 37 über die Muttern 38 gespannt werden. Da­ bei ist die Kugelpfannenkombination 35, 36 so ausgebildet, daß sich das hintere verspannende Teil am Gabelboden 39 und an den Zinken 40, 41 abstützen kann, wie Fig. 5 er­ läutert.

Während Fig. 7 lediglich verdeutlichen soll, daß das zylinderförmige Druckstück 24 durch endseitig des Gleit­ stückes 26 ausgebildete Stege 43 fixiert ist und mit seiner abgeflachten Seite 42 auf und dicht auf dem Gleitstück 26 aufliegt, zeigt Fig. 6 das Schwenklager 33.

Das Schwenklager 33 ermöglicht in Kombination mit dem Spannschloß 46 in gewissen Grenzen auch eine Feineinstellung der Verspannung 30. Dabei endet die Stange 31 auf der einen Seite mit ihrem Gewinde in einer Schraubgabel, die den Bolzen 44 aufnimmt, und auf der anderen Seite in dem Spann­ schloß 46.

Claims (11)

1. Stampfmaschine für Stampfkokereien zum Verdichten der Kokskohle vor dem Einführen in den Koksofen, mit einer Vielzahl nahe nebeneinander angeordneter Stampfer, die durch beidseitig des Steges der Stampfer angreifende Hub­ scheiben angehoben und aus einer vorgegebenen Höhendifferenz fallengelassen werden, wobei die Hubscheibenwellen in Teil­ wellen unterteilt in Schwingen gelagert sind, die am gegen­ überliegenden Ende zur Kopplung ihrer Bewegung über Koppel­ elemente miteinander in Verbindung stehen und über einen Arbeitszylinder beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingen (7, 8) am dem Lager (14) der Teilwellen (6, 21) gegenüberliegenden Ende (15) hakenförmig ineinander­ greifend und dabei ein auswechselbar angeordnetes, zylinder­ förmiges Druckstück (24) einfassend ausgebildet und über eine quer zur Achse (25) des Druckstückes und zur Schwingen­ welle (16) verlaufende Verspannung (30) gegeneinander ver­ spannt sind.

2. Stampfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Schwinge (7) eine nach unten offene , dem Druckstück (24) angepaßte Querbohrung (28) und die andere Schwinge (8) im Kontaktbereich ein das Druckstück abstützen­ des Gleitstück (26) aufweist.

3. Stampfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (24) auf der dem Gleitstück (26) zuge­ wandten Seite abgeflacht und kürzer als das Gleitstück bemessen ist, das stirnseitig die Bewegung des Druckstückes begrenzende Stege (43) aufweist.

4. Stampfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (24) auf der dem Gleitstück (26) zuge­ wandten Seite abgeflacht und eine mit einem dem Gleitstück zugeordneten Längsbalken korrespondierende Längsnut auf­ weisend ausgebildet ist.

5. Stampfmaschine nach Anspruch 1, Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Querbohrung (28) eine das Druckstück (24) ein­ fassend ausgebildete Druckhülse (29) eingesetzt ist.

6. Stampfmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhülse (29) einseitig geschlitzt ausgebildet ist.

7. Stampfmaschine nach Anspruch 1 und/oder einem der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (24) die Druckhülse (29) und das Gleit­ stück (26) oder eines dieser Teile aus gehärtetem Stahl bestehend ausgebildet sind.

8. Stampfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannung (30) von einer durch Tellerfedern (37) oder entsprechend federnde Elemente belasteten Stange (31) gebildet ist.

9. Stampfmaschine nach Anspruch 1 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schwingen (7, 8) Ansätze (32, 34) aufweisen, an denen sich die federbelastete Stange (31) abstützt, wo­ bei sie in einem Ansatz (32) schwenkbar und im anderen An­ satz (34) festlegbar gelagert ist.

10. Stampfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (34) gabelförmig ausgebildet ist, wobei die Tellerfedern (37) o.ä. Elemente zwischen einer Kugelscheibe und einer Kugelpfannenkombination (35, 36) angeordnet, sich an den Zinken (40, 41) und dem Gabelboden (39) abstützend von einer auf der Stange (31) verdrehbar angeordneten Mutter (38) gehalten sind.

11. Stampfmaschine nach Anspruch 1 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stange (31) ein Spannschloß (46) zugeordnet ist.