DE3809546C2 - Mechanismus zum Betätigen einer Verschluß- und Zurückhalteklappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mechanismus zum Betätigen einer Schließ- und Zurückhalteklappe der Aus­ lauföffnung des Bodens eines Wartetrichters einer Beschickungsanlage für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen, aus zwei Schiebern, von denen jeder die Form einer Zylinder- oder Kugelkalotte hat, und die im entgegengesetzten Sinne um ihre gemein­ samen Aufhängachsen schwenkbar sind, wobei sie eine zentrale Auslauföffnung definieren, die in symmetrischer Weise um die zentrale Auslaufachse veränderlich ist, und die Antriebsmittel aufweist, die mindestens auf einen der Schieber wirken.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Klappe für einen Wartetrichter einer Anlage mit zentraler Beschickung, wie sie in dem Patent EP-B1-0062770 be­ schrieben ist. Dieser Wartetrichter dient dazu, so rasch wie möglich eine Schleuse zu füllen, die unmittelbar unterhalb dieses Trichters angeordnet ist, und über die das Auslaufen des Beschickungsgutes nach dem Verteilungs­ mittel in dem Ofen eingestellt wird, das im allgemeinen eine drehbare oder hin- und hergehende Schurre ist. Die Schleuse weist einen zylindrischen Auslaufstutzen auf, dessen Öffnung mit einer Dosierklappe von der oben beschriebenen Art versehen ist. Ein Mechanismus von der oben beschriebenen Art zum Betätigen einer solchen Klappe wird in der Patentschrift EP-B1-0134918 vorgeschlagen.

Dieser bekannte Mechanismus ist jedoch für die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Klappen nicht geeignet. Ein Grund dafür ist, daß der Wartetrichter so rasch wie möglich entleert werden muß, um die toten Beschickungszeiten kurz zu halten. Zu diesem Zweck soll seine Auslauföffnung so groß wie möglich sein, wobei die Klappe für seine Auslauföffnung natürlich entsprechend konzipiert sein muß. Die in den zwei vorgenannten Patent­ schriften beschriebene Dosierklappe, die mit dem Auslauf­ stutzen der Schleuse kombiniert ist, hat dagegen viel zu geringe Abmessungen. Diese bekannten Klappen bestehen insbesondere aus zwei Schiebern, die die Form von Kugel­ kalotten haben, und die von ihren Schwenkachsen direkt getragen werden, wobei diese Schwenkachsen von dem Antriebsmittel betätigt werden.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Klappen müssen dagegen einen größeren Krümmungsradius haben, da sie nicht an einem zylindrischen Auslauf­ stutzen, sondern an einem Boden eines trichterförmigen Trichters angebracht sind, d. h., die zwei Schieber können nicht um jeweils 90° geschwenkt werden. Die zwei Schieber müssen folglich auf Tragarmen montiert werden, die um die Drehachse der Schieber schwenkbar sind, und angesichts der Größe der Schieber und der Größe der Auslauföffnung müssen diese Tragarme relativ lang sein. Wenn die Antriebsmittel auf die Drehachse der Tragarme einwirken, um die Schieber zu betätigen, bedeutet dies, daß sich ein Kraftverlust ergibt infolge der Wirkung des negativen Hebels, der von den relativ langen Tragarmen gebildet wird. Angesichts dieses Kraftverlusts und der Größe der Schieber müßten die Antriebsmittel eine sehr große Leistung haben und eine entsprechende Aufhängung auf­ weisen.

Im übrigen ist anzumerken, daß bei den neueren Anlagen der Wartetrichter so konzipiert ist, daß er sich mit einer Verschlußklappe um seine vertikale Achse drehen kann, um eine Entmischung des Beschickungsgutes beim Füllen des Wartetrichters zu vermeiden. Der Mechanismus zum Betätigen der bekannten Klappe für den Auslaufstutzen der Schleuse eignet sich wegen des seitlichen Platz­ bedarfs des Steuermechanismus nicht für einen drehbaren Trichter.

Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Mechanismus zum Betätigen einer Verschluß- und Zurückhalteklappe für die Auslauföffnung des Bodens eines Wartetrichters anzugeben, der einfach und wirksam ist, der leicht ausbaubar ist, und der sich außerdem für einen drehbaren Wartetrichter eignet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem Mechanismus von der in dem Oberbegriff beschriebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Jedes der Gestänge besteht vorzugsweise aus zwei parallelen Armen, wobei der erste Arm mit dem Tragarm verbunden ist, auf den der Hydraulikzylinder einwirkt, und der zweite Arm auf einer Schwenkachse montiert ist, die parallel zu der Aufhängungs- und Schwenkachse der Tragarme ist, aus einer Stange, die die Enden der zwei Arme miteinander verbindet, wobei eine Anordnung von der Form eines verformbaren Parallelogramms erhalten wird, und aus einem Hebel, der das ende des zweiten Arms mit dem Tragarm verbindet, auf den der Hydraulikzylinder nicht direkt einwirkt.

Der zweite Arm besteht vorzugsweise aus zwei parallelen, miteinander verbundenen Schenkeln, wobei einer dieser Schenkel über die besagte Stange mit dem ersten Arm verbunden ist, und der andere Schenkel über den besagten Hebel mit dem Tragarm verbunden ist, auf den der Hydraulikzylinder nicht direkt einwirkt.

Gemäß einem anderen Merkmal kann jeder der Schieber von seinem Tragarm abmontiert werden.

Weitere Besonderheiten und Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung einer nachstehend zur Veranschauli­ chung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsform, wo­ bei auf die im Anhang beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:

Die Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Klappe mit ihrem Steuermechanismus, wobei sich die Klappe in der geschlossenen Position befindet.

Die Fig. 2 ist eine analoge Ansicht, wobei sich die Klappe jedoch in der offenen Position befindet.

Die Fig. 3 ist eine Teilansicht gemäß der Schnitt­ ebene III-III der Fig. 1.

Die Fig. 4 ist eine Teilansicht gemäß der Schnitt­ ebene IV-IV der Fig. 1.

Die Fig. 5 veranschaulicht den Ausbau der Schieber mit Hilfe einer Ansicht, die der in der Fig. 2 wieder­ gegebenen Ansicht entspricht.

In den Fig. 1 und 2 ist der trichterförmige Boden 10 eines Wartetrichters wiedergegeben, der eine um die zentrale Achse O angeordnete, kreisförmige Auslauföffnung 12 aufweist. Diese Auslauföffnung 12 ist mit einer Verschluß- und Zurückhalteklappe versehen, die aus zwei kalottenförmigen Schiebern 14 und 16 besteht, die in entgegengesetzter Richtung geschwenkt werden können, wobei eine symmetrische, variable Auslauföffnung um die Achse O definiert wird. Zu diesem Zweck sind die zwei Schieber 14 und 16 mit symmetrischen und einander gegenüberliegenden Öffnungen versehen, wie dies in den zwei vorgenannten Patenten beschrieben ist, wobei die zwei Schieber jedoch einen viel größeren Krümmungsradius und viel größere Abmessungen haben.

Die zwei Schieber 14 und 16 werden von je zwei Tragarmen 18 und 20 getragen, die auf den zwei entgegen­ gesetzten Seiten des Bodens 10 angeordnet sind, wobei die Tragarme auf der hinteren Seite in den Fig. 1 und 2 natürlich nicht sichtbar sind.

Die Aufhängung und der Mechanismus zur synchronen Betätigung der zwei Schieber 14 und 16 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Wie aus der Fig. 3 im einzelnen ersichtlich ist, können die Arme 18 und 20 um eine gemeinsame Aufhängungs­ achse 22 geschwenkt werden, die von zwei Platten 26, 28 einer Konsole 24 getragen wird, die auf die äußere Wand des Bodens 10 des Wartetrichters aufgeschweißt ist. Eine Aufhängung für die nicht sichtbaren Arme, die der in der Fig. 3 wiedergegebenen Aufhängung entspricht, befindet sich auf der bezüglich der Achse O entgegengesetzten Seite, aber wurde nicht dargestellt, da die Beschreibung für die in der Fig. 3 dargestellte Aufhängung ebenfalls für die andere Aufhängung gilt.

Die Platte 26 der Konsole 24 hat die Form eines umgekehrten U′s (siehe die Fig. 1 und 2), wobei einer der Schenkel die Aufhängungsachse 22 trägt, während der andere Schenkel eine Achse 30 trägt, auf der ein Arm 32 mit zwei parallelen Schenkeln 32a, 32b drehbar gelagert ist (siehe die Fig. 4). Der Schenkel 32b ist über eine Stange 34 mit einem Arm 36 verbunden, der mit dem Trag­ arm 18 verbunden ist, und der parallel zu dem Arm 32 ist, so daß die Stange 34 mit den parallelen Armen 32 und 36 eine Anordnung von der Form eines Parallelogramms bildet, das um die Achsen 22 und 30 schwenkbar ist. Das Ende des zweiten Schenkels 32a des doppelten Arms 32 ist über einen Hebel 38 mit dem Tragarm 20 des Schiebers 16 ver­ bunden. Der andere Tragarm 18 ist, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, mit dem Ende der Kolbenstange 40 eines Hydraulikzylinders 42 verbunden, der auf der Konsole 24, genauer auf der Platte 26 unterhalb der Achse 30, die den doppelten Arm 32 trägt, schwenkbar befestigt ist.

Die Funktionsweise des Mechanismus zum Betätigen der zwei Schieber 14 und 16 ergibt sich aus den Fig. 1 und 2. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist in der geschlossenen Position der Schieber 14 und 16 die Kolben­ stange 40 des Hydraulikzylinders 42 eingefahren. Wenn dieser Hydraulikzylinder 42 betätigt wird, wirkt er in Öffnungsrichtung auf den Tragarm 18. Wenn dieser Tragarm 18 geschwenkt wird, wird über den Arm 36 und die Stange 34 eine entsprechende Schwenkung des doppelten Arms 32, d. h. eine Öffnung oder eine Anhebung des zuvor gemäß der Fig. 1 geneigten Parallelogramms hervorgerufen. Bei der Schwenkung des Arms 32 wird über den Hebel 38 der Tragarm 20 mitgezogen, so daß dieser schließlich synchron mit dem Tragarm 18 in der entgegengesetzten Richtung bis zur vollständigen Öffnung der Schieber 14 und 16 gemäß der in der Fig. 2 veranschaulichten Position geschwenkt wird.

Die zwei Schieber 14 und 16 sind auf ihre Tragarme 18 bzw. 20 aufgeschraubt, und sie können, wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, in der geöffneten Position der Klappe leicht abmontiert werden. Um den Ausbau zu erleichtern, ist jeder der Schieber 14 und 16 vorzugs­ weise mit einer Öse 44 versehen, über die er mittels eines Seils mit einer Öse 46 verbunden werden kann, die auf der äußeren Wand des Bodens 10 des Wartetrichters vorgesehen ist.

Der Aufhängungs- und Mitnahmemechanismus auf der nicht sichtbaren Seite in den Figuren ist identisch mit der obigen Beschreibung. Anstatt den in den Figuren nicht sichtbaren Hydraulikzylinder auf den Tragarm des Schiebers 14 einwirken zu lassen, ist es aus Gründen der Symmetrie bezüglich der Kraft und des Gewichts jedoch möglich, diesen Hydraulikzylinder auf den Tragarm des Schiebers 16 einwirken zu lassen. Auf diese Weise wird jeder der Schieber 14 und 16 auf der einen Seite der direkten Wirkung eines Hydraulikzylinders unterworfen, während er auf der anderen Seite die Bewegung auf den anderen Schieber überträgt.

Das Verhältnis der Hebel 38, 34, sowie der Verbin­ dungspunkt zwischen dem Hebel 38 und dem Arm 20 müssen so berechnet werden, daß eine bezüglich der Achse O symmetrische, gleichgroße Öffnung erhalten wird. Dies ist wichtig, da die Krümmungsradien der zwei Schieber ver­ schieden sind.

Es ist wohlverstanden ebenfalls möglich, diese Parameter zu verändern, wenn eine asymmetrische Öffnung verwirklicht werden soll.

Es ist noch anzumerken, daß der gesamte Mechanismus in dem verlorenen Raum um den konischen Boden angeordnet ist und die Rotation des Trichters nicht behindert.

Claims (5)

1. Mechanismus zum Betätigen einer Verschluß- und Zurückhalteklappe der Auslauföffnung (12) eines Warte­ trichters (10) einer Beschickungsanlage für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen, aus zwei Schiebern (14) und (16), die die Form einer Kugel- oder Zylinderkalotte mit symmetrischem Ausschnitt haben und in entgegengesetzter Richtung um ihre gemeinsamen Aufhängungsachsen schwenkbar sind, wobei sie eine zentrale Auslauföffnung definieren, die in symmetrischer Weise um die zentrale Auslaufachse O veränderbar ist, und aus Antriebsmitteln, die mindestens auf einen der Schieber einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schieber (14) und (16) von zwei Armen (18, 20) getragen wird, die auf beiden Seiten des Bodens (10) des Trichters angeordnet und um zwei Achsen (22) schwenkbar sind, die in festen Konsolen (24) gelagert sind, die auf beiden Seiten auf dem Boden (10) des Trichters angebracht sind; daß die Tragarme (18) des einen Schiebers (14) mit den Kolbenstangen (40) von zwei Hydraulikzylindern (42) verbunden sind, die auf den besagten Konsolen (24) schwenkbar befestigt sind; und daß die zwei Tragarme (18), auf die die Hydraulikzylinder (42) einwirken, über ein Gestänge, das auf der besagten Konsole (24) gelenkig befestigt ist, mit den anderen zwei Tragarmen (20) verbunden sind.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes der Gestänge gebildet wird von zwei parallelen Armen (36, 32), wobei der erste Arm (36) mit dem Tragarm (18) fest verbunden ist, auf den der Hydraulikzylinder (42) einwirkt, und der zweite Arm (32) auf einer Schwenkachse (30) montiert ist, die parallel zu der Aufhängungs- und Schwenkachse der Tragarme (18, 20) ist; von einer Stange (34), die die Enden der zwei Arme (36, 32) miteinander verbindet, wobei eine Anordnung von der Form eines verformbaren Parallelogramms gebildet wird; und von einem Hebel (38), der das Ende des zweiten Arms (32) mit dem Tragarm (20) verbindet, der der Wirkung des Hydraulikzylinders (42) nicht direkt unterworfen ist.

3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Arm (32) aus zwei parallelen Schenkeln (32a, 32b) besteht, die miteinander fest ver­ bunden sind, wobei der eine Schenkel (32b) über die besagte Stange (34) mit dem ersten Arm (36), und der andere Schenkel (32a) über den besagten Hebel (38) mit dem Tragarm (20) verbunden ist.

4. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schieber (14, 16) von seinem Tragarm (18, 20) abmontiert werden kann.

5. Mechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder der Schieber (14, 16) mit einer Öse (44) versehen ist, damit er beim Ausbau über Seile oder Ketten an Ösen (46) aufgehängt werden kann, die auf der äußeren Wand des Bodens (10) des Wartetrichters vor­ gesehen sind.