DE3920222A1 - Handhabungsvorrichtung fuer eine verteilerschurre eines schachtofens und an diese vorrichtung angepasster antriebsmechanismus - Google Patents
Handhabungsvorrichtung fuer eine verteilerschurre eines schachtofens und an diese vorrichtung angepasster antriebsmechanismusInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hand
habungsvorrichtung für eine Verteilerschurre eines
Schachtofens, wobei diese Verteilerschurre an einem
Drehkäfig schwenkbar aufgehängt ist, der über Wälzlager
in einem Gehäuse gelagert ist, das in dem Ofenkopf unter
gebracht ist und Antriebsmittel enthält, um den besagten
Käfig um die vertikale Achse des Ofens zu drehen, und
außerdem Antriebsmittel enthält, um die Schurre um ihre
horizontale Aufhängeachse zu schwenken. Die Erfindung
betrifft außerdem einen Antriebsmechanismus für die
Schurre, der an diese Vorrichtung angepaßt ist.
In der Patentschrift DE-C2-23 24 970 wird ein
Aufhänge- und Antriebsmechanismus für eine derartige
Verteilerschurre einer Beschickungseinrichtung eines
Schachtofens beschrieben. Dieser Mechanismus hat sich als
besonders wirksam und vorteilhaft erwiesen, und seit
seiner Entwicklung wurden zahlreiche Hochofen-
Beschickungseinrichtungen damit ausgerüstet. Die
Ersetzung der Verteilerschurre, deren innere Beschichtung
regelmäßig erneuert werden muß, kann mit Hilfe einer
Handhabungsvorrichtung von der in der Patentschrift LU
Nr. 85 899 beschriebenen Art ausgeführt werden. Gemäß
dieser Patentschrift wird die Schurre durch eine in dem
oberen, konischen Teil der Ofenwand angebrachte Öffnung
seitlich herausgezogen. Dies ist ein problemloses
Verfahren, insbesondere bei den neuen Öfen von großer
Kapazität, die entsprechend der Art der Beschickungs
einrichtung verwirklicht werden können. Bei der
Modernisierung von vorhandenen Öfen, insbesondere der
Hochöfen von geringerer Kapazität, bei denen die
Beschickungseinrichtung, sowie die Arbeitsplattform
direkt von der Ofenwand getragen werden, können sich
jedoch gewisse Probleme ergeben. In diesem Falle kann in
der Tat keine Öffnung in der Ofenwand und der
Arbeitsplattform angebracht werden, da sonst deren
Stabilität und Festigkeit vermindert würden, außer wenn
die Ofenwand und die Arbeitsplattform vorher durch
erhebliche und teure Umbauten verstärkt werden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine neue
Schurren-Handhabungsvorrichtung vorzuschlagen, die sich
insbesondere für die Ersetzung einer Schurre in dieser
Art von Hochofen eignet.
Ein zusätzliches Ziel der Erfindung ist ein
Antriebsmechanismus für die Schurre, der möglichst
einfach ist und die Ersetzung der Schurre nicht
behindert.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der vor
liegenden Erfindung eine Handhabungsvorrichtung vorge
schlagen, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist,
daß der besagte Käfig und das besagte Gehäuse abnehmbare
Teile enthalten, um die Schurre beim Einbau oder Ausbau
mit Hilfe einer Rampe durchschieben zu können, die auf
einer Plattform angebracht ist, die den Ofenkopf umgibt
und von dem Ofenkopf getragen wird, und die einen Wagen
aufweist, der längs der besagten Rampe verschoben werden
kann und mit Mitteln zum Ankuppeln an die Schurre ver
sehen ist.
Da die Verteilerschurre zwischen ihrem Antriebs-
und Aufhängemechanismus ausgefahren werden kann, ist es
nicht mehr erforderlich, die Ofenwand durch eine Öffnung
zum Herausziehen der Schurre zu schwächen.
Der längs der Rampe verschiebbare Wagen ist
vorzugsweise auf Laufrollen montiert und an einer Kette
oder einem Zugseil befestigt, wobei diese Kette oder
dieses Zugseil an den Enden der Rampe um Umlenkrollen
geführt ist und von einem Motor angetrieben wird.
Die Mittel zum Ankuppeln der Schurre an den Wagen
können aus einer verschiebbaren Stange mit hammerförmigem
Kopf bestehen, die durch Einschieben und Drehen an dem
oberen Rand der Schurre befestigt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein
Antriebsmechanismus für eine Schurre vorgesehen, der an
die oben beschriebene Vorrichtung angepaßt ist und einen
ersten und einen zweiten Laufkranz aufweist, über die die
Schurre um die vertikale Achse des Ofens gedreht werden
kann, bzw. der Neigungswinkel der Schurre bezüglich
dieser Achse durch Schwenkung der Schurre um ihre
horizontale Aufhängeachse geändert werden kann, und der
außerdem Mittel aufweist, um die zwei Laufkränze
unabhängig voneinander zu betätigen, wobei die erste
Ausführungsform dieses Antriebsmechanismus dadurch
gekennzeichnet ist, daß der zweite Laufkranz über ein
Gelenkgestänge mit zwei Armen verbunden ist, die auf
beiden Seiten der Schurre an der Aufhängeachse der
Schurre befestigt sind.
Dieses Gestänge besteht vorzugsweise aus einer
Gabel, deren Zinken an den Enden der besagten Arme
gelenkig gelagert sind, und deren anderes Ende auf einem
Schwenkhebel gelenkig gelagert ist, der an dem Drehkäfig
so befestigt ist, daß er in der gleichen Richtung wie die
Schurre geschwenkt werden kann, und dessen freies Ende
über eine Pleuelstange mit dem zweiten Laufkranz ver
bunden ist.
Bei einer zweiten Ausführungsform ist der
erfindungsgemäße Antriebsmechanismus dadurch gekennzeich
net, daß er ein Zahnsegment aufweist, das mit einer der
Aufhängeachsen der Schurre fest verbunden ist und mit
einem Zahnabschnitt des zweiten Laufkranzes eine konische
Verzahnung bildet.
Weitere Besonderheiten und Merkmale werden sich aus
der Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen
ergeben, die nachstehend zur Veranschaulichung wieder
gegeben werden, wobei auf die im Anhang beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes dar
stellen:
Die Fig. 1 ist eine Ansicht, in Form eines
schematischen, vertikalen Schnitts, einer Schurren-
Handhabungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 2 und 3 sind schematische Ansichten,
in Form eines vertikalen Schnitts bzw. einer Draufsicht,
einer ersten Ausführungsform eines Antriebsmechanismus
für eine Verteilerschurre.
Die Fig. 4 und 5 sind schematische Ansichten, in
Form eines vertikalen Schnitts in zwei zueinander senk
rechten Ebenen, einer zweiten Ausführungsform eines
Antriebsmechanismus für eine Verteilerschurre.
In der Fig. 1 ist der Kopf eines Hochofens 10 dar
gestellt, der mit einer Beschickungseinrichtung aus
gerüstet ist, die aus einer drehbaren und schwenkbaren
Verteilerschurre 12 besteht, die an einem Antriebs
mechanismus aufgehängt ist, von dem im folgenden zwei
vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben werden. Der
Hochofen 10 ist ein Ofen, der ursprünglich mit einer
herkömmlichen Glockenbeschickungseinrichtung ausgerüstet
war, die durch die in der Fig. 1 dargestellte
Beschickungsvorrichtung ersetzt worden ist. Die Schurre
12 ist schwenkbar aufgehängt an einem Drehkäfig 14, der
wiederum über ein Wälzlager 16 in einem stationären
Gehäuse 18 aufgehängt ist, das mit der Wand des Ofens 10
fest verbunden ist. Das Gehäuse 18 enthält Mechanismen,
um den Käfig 16 um die vertikale Achse des Ofens zu
drehen, und um den Neigungswinkel der Schurre 12
einzustellen. Diese Antriebsmechanismen werden im
folgenden ausführlicher beschrieben.
Das Beschickungsmaterial, das in einer Schleuse 20
zwischengelagert wird, fällt nach Durchgang durch einen
zentrischen Rohrstutzen 22 in axialer Richtung auf die
Schurre 12.
Dabei ist anzumerken, daß die gesamte Beschickungs
einrichtung, einschließlich der Schleuse 20 und des
Antriebs- und Aufhängemechanismus für die Schurre, sowie
eine kreisförmige Arbeitsplattform 24, die um den Kopf
des Ofens 10 herum angeordnet ist, von der Wand dieses
Ofens getragen werden. Aus diesem Grunde kann keine
Öffnung zum Herausnehmen der Schurre 12 in der Wand des
Ofens angebracht werden, denn ohne erhebliche Änderungen
bei dem Traggerüst würde die Wand des Ofens geschwächt.
Es ist jedoch notwendig, eine Ausbaumöglichkeit für die
Schurre 12 vorzusehen, da diese Schurre von Zeit zu Zeit
ersetzt werden muß.
Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgeschlagen, den Einbau und den Ausbau der
Schurre 12 zwischen ihrem Antriebs- und Aufhänge
mechanismus auszuführen. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich
ist, weist der Drehkäfig 14 einen abnehmbaren Deckel 26
auf, der groß genug ist, um das Ein- und Ausfahren der
Schurre 12 zu gestatten. Dieser Deckel 26 befindet sich
schräg unterhalb einer seitlichen Zugangsöffnung 28 des
Gehäuses 18. Diese Öffnung 28 ist auf jeden Fall für die
Wartung des Antriebsmechanismus der Schurre 12 vorhanden.
Je nach der Bauweise kann es notwendig sein, außerdem
seitliche Öffnungen in dem Gehäuse anzubringen, um die
Schurre von ihrer Aufhängeachse abzunehmen.
Um das Aus- und Einfahren der Schurre 12 über die
Öffnung 28 bei abgenommenem Deckel 26 zu ermöglichen, ist
eine Rampe 30 vorgesehen, die die auf einem am unteren
Rand der Öffnung 28 angebrachten Drehzapfen 31 befestigt
ist. Eine Stütze 32, die eventuell als Teleskopstütze
ausgebildet ist, um den Neigungswinkel der Rampe 30
ändern zu können, ist auf der Plattform 24 angebracht und
stützt die Rampe 30 in der geneigten Position, wie dies
in der Fig. 1 dargestellt ist. Diese Rampe 30 ist
vorzugsweise so ausgebildet, daß sie nach Gebrauch mit
den Hebemitteln, die sich an Ort und Stelle befinden
und/oder an einem geeigneten Ort untergebracht werden
können, abgenommen werden kann. Je nach der Bauweise des
Ofens kann sie jedoch, wenn sie auf der Plattform 24
nicht stört, auf dieser Plattform verbleiben, nachdem sie
mit Hilfe ihrer Stütze 32, die zu diesem Zweck durch
einen Hydraulikzylinder betätigt werden kann, in die
Horizontale abgesenkt wurde und nach hinten geschoben
wurde.
Auf der Rampe 30 befindet sich ein Wagen 34, der
auf Laufrollen 36 längs der Rampe 30 verschoben werden
kann. Der Antrieb des Wagens 34 kann über eine Kette oder
ein Zugseil 38 erfolgen, wobei die Enden dieser Kette
oder dieses Zugseils an dem Wagen 34 befestigt sind. Die
Kette oder das Zugseil 38 ist dabei um eine obere
Umlenkrolle 40 und eine untere Umlenkrolle 42 geführt.
Der Antrieb der Kette oder des Zugseils 38 kann über
einen Motor erfolgen, der auf eine der Umlenkrollen 40
oder 42 wirkt.
Auf dem verschiebbaren Wagen 34 befindet sich eine
Vorrichtung 44 zum Ankuppeln der Schurre 12. Diese
Ankuppelvorrichtung 44 kann auf verschiedene Weise ver
wirklicht werden. In der Fig. 1 ist zur Veranschauli
chung eine Stange 46 dargestellt, die in einem Führungs
rohr verschoben werden kann und einen hammerförmigen Kopf
aufweist, der durch einen in dem oberen Rand 48 der
Schurre 12 angebrachten Spalt hindurchgeschoben werden
kann und nach Drehung der Stange 46 um eine Viertel
umdrehung hinter diesem oberen Rand 48 zurückgehalten
wird. Danach muß die Stange 46 nur noch in ihrem
Führungsrohr befestigt werden, um die Schurre 12 mit der
Ankuppelvorrichtung 44 und dem Wagen 34 zu verbinden. Um
die Schurre auszufahren, wird der Wagen 34 von der durch
eine ausgezogene Linie gekennzeichneten Position in die
durch eine unterbrochene Linie gekennzeichnete Position
verschoben. In dieser Position kann die Schurre 12 an um
den Ofen herum vorgesehene Hebesysteme angekuppelt
werden, bevor sie von dem Wagen 34 abgekuppelt wird.
Wenn der aufgrund der Patentschrift DE-C2-23 24 970
bekannte Schurren-Antriebsmechanismus, eventuell nach
einigen Umbauten, notfalls auch in Verbindung mit dem
oben beschriebenen Schurren-Ausbausystem verwendet werden
kann, so stellt er jedoch nicht die ideale Lösung dar.
Einerseits wird das Antriebsgehäuse bereits von dem
Getriebe weitgehend ausgefüllt, wobei es schwierig ist,
noch genügend Platz zum Ausfahren der Schurre über dieses
Gehäuse zu finden. Andererseits ist dieser Mechanismus
wegen seiner komplexen Struktur weniger rentabel für die
kleinen Öfen. Ein weiteres Problem ist damit verbunden,
daß die Beschickungseinrichtung von der Ofenwand getragen
wird, was bei dem konkreten Beispiel, auf das die vor
liegende Erfindung abzielt, der Fall ist. Es ist in der
Tat gut bekannt, daß bei der Ofenwand infolge der
thermischen Ausdehnung Verschiebungen auftreten, die sich
auf das Gehäuse des Schurren-Antriebsmechanismus aus
wirken, bei dem daher die Gefahr einer Verformung gegeben
ist. Die bekannten Antriebsmechanismen, die aus einem
komplexen System von Zahnrädern und Ritzeln bestehen,
insbesondere im Bereich der zwei Drehgehäuse, die die
Schwenkbewegung der Schurre bewirken, halten jedoch keine
Verformungen von dieser Amplitude aus.
Die nachstehend wiedergegebenen zwei Ausführungs
formen eines Antriebsmechanismus eignen sich in dieser
Hinsicht besser für diese Art von Beschickungs
einrichtung, die mit einem System zur Ersetzung der
Schurre ausgerüstet ist, wie dies oben beschrieben ist.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3
enthält das Gehäuse 18 zwei Laufkränze 50 und 52, deren
Außenverzahnung jeweils von einem - nicht wiedergegebenen
- Ritzel angetrieben wird, wobei diese zwei Ritzel unab
hängig voneinander von Mitteln angetrieben werden, die
beispielsweise diejenigen des bekannten Mechanismus gemäß
der vorgenannten Patentschrift sein können. Der erste
Laufkranz 50 ist mit einem Drehkäfig 54 fest verbunden,
in dem die Schurre 12 über Lager schwenkbar aufgehängt
ist. Diese Aufhängung kann beispielsweise eine Aufhängung
von der in der luxemburgischen Patentanmeldung Nr. 87 341
beschriebenen Art sein, die entwickelt wurde, um den
Ausbau der Schurre zu erleichtern.
Der zweite Laufkranz 52 ist über ein Gestänge mit
den Aufhängeachsen der Schurre 12 verbunden, um den
Neigungswinkel der Schurre 12 bezüglich der vertikalen
Achse einzustellen. Zu diesem Zweck ist die Aufhängeachse
der Schurre 12 auf beiden Seiten des Drehkäfigs 54 mit
zwei Armen 56, 58 fest verbunden. Die Enden dieser zwei
Arme 56, 58 sind auf den Zinken einer Gabel 60 gelenkig
gelagert, deren anderes Ende mit einem Hebel 62 verbunden
ist, der auf einer horizontalen Umlaufplatte 64 des
Drehkäfigs 54 schwenkbar angebracht ist. Das obere Ende
dieses Schwenkhebels ist über eine Pleuelstange 66 mit
dem Laufkranz 52 verbunden.
Aus Stabilitätsgründen ist der Schwenkhebel 62
vorzugsweise U-förmig ausgebildet (siehe Fig. 3), wobei
das untere Ende über ein Lager oder ein Scharnier auf der
Umlaufplatte 64 befestigt ist. Das Ende der Gabel 60 ist
über eine Traverse 68 mit den zwei seitlichen Armen des
Hebels 62 verbunden. Alle Verbindungen des Gestänges sind
Gelenkverbindungen, um Verschiebungen des Gestänges zu
ermöglichen.
Dabei ist anzumerken, daß die Gabel 60 über die
Pleuelstange 66 direkt betätigt werden könnte, aber daß
es aus Gründen einer besseren Verteilung der Kraft
komponenten vorzuziehen ist, dazwischen den Schwenkhebel
62 vorzusehen.
Wenn die zwei Laufkränze 50, 52 synchron zueinander
betätigt werden, dreht sich die Schurre 12 mit dem Dreh
käfig 54 um die vertikale Achse O, wobei sich der
Neigungswinkel der Schurre 12 bezüglich dieser Achse
nicht ändert. Wenn dagegen der Laufkranz 52, beispiels
weise durch Beschleunigung, eine Relativbewegung bezüg
lich des Laufkranzes 50 ausführt, dann wird über das
Gestänge die Winkelposition der Schurre 12 bezüglich der
vertikalen Achse O verändert. Wenn dieses Gestänge von
der in fetten Linien dargestellten Konfiguration nach
der in normalen Linien dargestellten Konfiguration bewegt
wird, wird die Schurre 12 in der Fig. 2 von der in
vollen Linien dargestellten Winkelposition nach der in
unterbrochenen Linien dargestellten vertikalen Position
geschwenkt. Die Fig. 3 zeigt, daß der für die Schwenkung
der Schurre 12 erforderliche Winkel der Relativbewegung
zwischen dem Laufkranz 52 und dem Laufkranz 50 sehr klein
ist.
Im Vergleich zu der Bewegungsübertragung über ein
Getriebe weist die Bewegungsübertragung über das in Fig.
2 und 3 dargestellte Gestänge den Vorteil auf, daß
leichte Verformungen der Wand des Gehäuses 18 zulässig
sind. Außerdem ist das gesamte Gestänge auf der Seite des
Gehäuses 18 angeordnet, die entgegengesetzt zu der Seite
ist, auf der die Schurre gemäß der Methode der Fig. 1
aus dem Gehäuse 18 ausgefahren wird, so daß das Gestänge
die Ersetzung der Schurre nicht behindert.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 umfaßt
ebenfalls zwei Laufkränze 50 und 52, die identisch mit
denjenigen der vorhergehenden Ausführungsform sind. Bei
dieser Ausführungsform weist der Zahnkranz 52 außer
seiner Außenverzahnung ein Zahnsegment 70 auf, das eine
konische Verzahnung mit einem Zahnsegment 72 bildet, das
mit einer der Aufhängeachsen der Schurre 12 fest ver
bunden ist. Eine Relativbewegung des Laufkranzes 52
bezüglich des Laufkranzes 50 bewirkt folglich über diese
konische Verzahnung 70, 72 eine Schwenkung der Schurre 12
bezüglich der vertikalen Achse O. Dieses Antriebssystem
für die Schurre ist seitlich von der Schurre angeordnet,
so daß es das Ausfahren der Schurre gemäß der Figur
nicht behindert.
Claims (7)
1. Handhabungsvorrichtung für eine Verteiler
schurre eines Schachtofens, wobei diese Verteilerschurre
an einem Drehkäfig (14) schwenkbar aufgehängt ist, der
über Wälzlager (16) in einem Gehäuse (18) gelagert ist,
das in dem Kopf des Ofens (10) untergebracht ist und
Antriebsmittel enthält, um den besagten Käfig (14) um die
vertikale Achse des Ofens zu drehen, und außerdem
Antriebsmittel enthält, um die Schurre (12) um ihre
horizontale Aufhängeachse zu schwenken, dadurch gekenn
zeichnet, daß der besagte Käfig (14) und das besagte
Gehäuse (18) abnehmbare Teile (26) aufweisen, um die
Schurre (12) bei ihrem Einbau oder Ausbau mit Hilfe einer
Rampe (30) hindurchschieben zu können, die auf einer
Plattform (24) angebracht ist, die den Kopf des Ofens
(10) umgibt und von diesem Kopf getragen wird, wobei die
besagte Rampe (30) einen Wagen (34) aufweist, der längs
dieser Rampe verschoben werden kann und mit Mitteln zum
Ankuppeln an die Schurre (12) versehen ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Wagen (34) auf Laufrollen (36) ange
bracht ist und an einer endlosen Kette oder einem end
losen Zugseil (38) befestigt ist, wobei diese besagte
Kette oder dieses besagte Zugseil (38) um an den Enden
der Rampe (30) angeordnete Umlenkrollen (40, 42) geführt
ist und von einem Antriebsmotor angetrieben wird.
3. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Mittel
zum Ankuppeln der Schurre (12) aus einer verschiebbaren
Stange (46) mit hammerförmigem Kopf bestehen, die durch
Einschieben und Drehen an dem oberen Rand (48) der
Schurre befestigt werden kann.
4. Schurren-Antriebsmechanismus für eine Vor
richtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, der
einem ersten und einem zweiten Laufkranz (50, 52) auf
weist, über die die Schurre (12) um die vertikale Ofen
achse O gedreht werden kann, bzw. der Neigungswinkel der
Schurre (12) bezüglich dieser Achse O durch Schwenkung
der Schurre (12) um ihre horizontale Aufhängeachse
geändert werden kann, und der außerdem Mittel aufweist,
um die zwei Laufkränze unabhängig voneinander zu
betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lauf
kranz (52) über ein Gelenkgestänge mit zwei Armen (56,
58) verbunden ist, die auf beiden Seiten der Schurre an
der Aufhängeachse der Schurre befestigt sind.
5. Mechanismus gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gestänge aus einer Gabel (60) besteht,
deren Zinken an den Enden der besagten Arme (56, 58)
gelenkig gelagert sind, und deren anderes Ende auf einem
Schwenkhebel (62) gelenkig gelagert ist, der auf dem
Drehkäfig (54) so angebracht ist, daß er in der gleichen
Richtung wie die Schurre geschwenkt werden kann, und
dessen freies Ende über eine Pleuelstange (66) mit dem
zweiten Laufkranz (52) verbunden ist.
6. Mechanismus gemäß Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der besagte Schwenkhebel (62) die Form
eines "U" hat, dessen unterer Teil in einem auf dem
Drehkäfig (54) angebrachten Lager gelagert ist, und
dessen zwei Schenkel über eine Traverse (68) miteinander
verbunden sind, die in der Mitte an der besagten Gabel
(60) befestigt ist.
7. Schurren-Antriebsmechanismus für eine Vor
richtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, mit
einem ersten und einem zweiten Laufkranz (50, 52), über
die die Schurre (12) um die vertikale Ofenachse O gedreht
werden kann, bzw. der Neigungswinkel der Schurre (12)
bezüglich dieser Achse O durch Schwenkung der Schurre
(12) um ihre horizontale Aufhängeachse geändert werden
kann, und mit Mitteln, um die zwei Laufkränze unabhängig
voneinander zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß er
ein Zahnsegment (72) aufweist, das mit einer der
Aufhängeachsen der Schurre (12) fest verbunden ist und
mit einem Zahnabschnitt (70) des zweiten Laufkranzes (52)
eine konische Verzahnung bildet.
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