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Elektrischer Gießkran mit schwenkbarem Hebel für das Anheben der Last
Die Erfindung betrifft Gießkrane, bei denen für sämtliche Bewegungen elektrischer
Antrieb vorgesehen ist. Bei solchen Kranen ist es bekannt, Hebel zum Heben der Last
zu verwenden, jedoch hat die bekannte Ausführung den Verzicht auf eine Bewegungsm6glichkeit
der Gießpfanne zur Folge. Die Gießpfanne läßt sich nämlich nicht mehr in der Richtung
auf den Drehzapfen des Krans zu bewegen. Dieser Nachteil wird durch die vorliegende
Erfindung dadurch-behoben, daß die Lager für die Achse des Hebels verschoben werden
können. Eine solche Ausführung bedingt eine Reihe konstruktiver Änderungen, die
daher ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind.
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Auf den Zeichnungen ist ein Beispiel für eine Ausführung nach der
Erfindung dargestellt, und zwar bezeichnen gleiche Ziffern oder Buchstaben gleiche
Teile.
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In Abb. i ist eine Ansicht eines vollständigen Krans wiedergegeben,
der nach der Erfindung ausgeführt ist. Der Ausleger, an dem die Gießpfanne hängt,
ist parallel zu den Schienen des drehbaren Gestells. Das Führerhäuschen ist im Schnitt
dargestellt, um die Vorrichtungen für :das Anheben und Vorwärtsbewegen der Gießpfanne
erkenntlich zu machen. In Abb. 2 ist der drehbare Teil des Krans nach Abb. i im
Grundriß dargestellt. Das Führerhäuschen, das die Bedienungsvorrich-=gen und die
elektrische Ausrüstung schützt, ist im Schnitt dargestellt, um die Vorrichtungen
für das Heben, das Einstellen, das Vorwärtsbewegen und das Kippen der Gießpfanne
zu zeigen.
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Abb. 3 zeigt halb im Schnitt die Anordnung der Rollen und des Hebels,
der die Gießpfanne trägt (Schnitt A B C D nach Abb. i) .
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Abb..l ist ein waagerechter Teilschnitt nach der Linie G-H der Abb.
i und zeigt eine andere Anordnung der Zugseile zum Heben.
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Abb.5 veranschaulicht die wesentlichen Teile der in Abb. i und : dargestellten
Anordnung für das Kippen der Gießpfanne.
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Abb.6 zeigt im Aufriß eine andere Ausführung eines Gießkrans mit einer
verbesserten Anordnung zum Kippen der Gießpfanne. Der Ausleger, an dem die Gießpfanne
hängt, ist parallel zu den Schienen des drehbaren Gestells. Die in -den früheren
Abb. i bis 5 dargestellten, nicht unmittelbar zu der Kippvorrichtung gehörenden
Teile sind der übersicht wegen fortgelassen.
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Abb. 7 ist der Grundriß zu Abb. 6.
Abb. 8 veranschaulicht
einen Teil der Kippvorrichtung nach Abb. 6 und 7.
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Abb. 9 ist der zu Abb. 8 gehörige Grundriß. Auf einem drehbaren Gestell
i, das jedoch nicht angehoben werden kann, bewegt sich waagerecht auf den Schienen
eines freien Trägers?, ein Hebel 3, der die Gießpfanne 6 trägt.
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Der Hebel 3 setzt sich aus zwei parallelen Trägern 3' zusammen, die
starr miteinander verbunden sind. Er stützt sich in seiner Mitte auf die Schienen
durch zwei Laufräder 4 auf, die außen an den genannten Trägern 3' auf der festen
Achse 5 angebracht sind.
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Die vorderen Enden der Träger 3' tragen die Zapfen 6' der Gießpfanne
6 (oder des Reifens 6", falls die Gießpfanne abnehmbar ist), und die anderen Enden
dieser Träger 3' tragen eine feste waagerechte Achse 7, die an ihren beiden Enden,
also außerhalb der Träger, auf vorstehenden Zapfen zwei Seilräder 8 trägt, deren
Aufgabe später erklärt wird. Die Achse 5 und die Achse 7 sind starr und verstärken
die Verbindung der beiden Träger 3'.
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Um eine sichere Führung der Hebel 3 bei ihrer waagerechten Verschiebung
zu- ermöglichen, ist erfindungsgemäß folgende Anordnung getroffen: Die Achse 5 ist
auf beiden Seiten über die Laufräder 4 hinaus verlängert und ist in einem Hilfsträger
g gelagert. Dieser Hilfsträgter hat dreieckige Form, besteht aus zwei gegeneinander
abgestützten Trägern g' und trägt innen an der den auf der Achse 5 befestigten Gelenken
entgegengesetzten Seite je zwei Seilräder io und i i, die mit dem Seilrad 8 zusammen
einen Flaschenzug bilden. Sie können sich um feste Achsen 12 und 13 drehen, welche
gleichzeitig Verbindungsstücke für den Hilfsträger bilden. Der untere Teil der Träger
9' trägt in seiner Mitte eine Achse 14 als Zwischenstück, auf dessen Enden Gegendruckrollen
15 und 16 sitzen (Abb. 3), die den Gegendruck des Flaschenzuges aufnehmen.
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Die Rollen 16 nehmen den Druck von unten nach oben gegen die Schienen
17 an den Trägern :2 auf, während die Räder 15 den Druck im gleichen Sinn auf die
kleineren Träger 18 aufnehmen, die parallel zu den Hauptträgern 2 angeordnet sind.
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Die Hilfsträger g bilden eine Art Karren für die Lager der Hebel 3
und bewegen sich auf Rollen auf den Schienen 2; während also der-Hilfsträger nur
eine waagerechte Bewegung ausführt, kann der Hebel 3 außerdem noch um die Achse
5 schwenken.
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Die Schwenkbewegung des Hebels 3 um seine Achse 5 wird über den Flaschenzug
durch die Umdrehung der beiden Seiltrommeln ig bewirkt, die wie bei einem gewöhnlichen
Hebezeug über ein Vorgelege 22 durch einen Motor 23 angetrieben werden. Dieser Motor
ist mit einer elektromagnetisch gesteuerten Bremse 24 versehen.
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Auf jeder der Seiltrommeln ig ist das Ende eines Seiles 2o befestigt,
das sich auf ihnen aufrollen kann. Dieses Seil geht weiter über die Seilräder i
o, 8, 11 des Flaschenzuges und ist mit seinem anderen Ende mit einem Kabelhalter
21 an dem Ende des entsprechenden Trägers 2 befestigt.
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Eine Drehung der Trommel i9 in dem einen oder anderen Sinn wird also
die Räder, die auf dem Haupthebel befestigt sind, anheben oder senken und ihm so
eine Schwenkbewegung in einer senkrechten Ebene um die Achse 5 erteilen. Infolgedessen
wird die Gießpfanne 6 angehoben, wenn die Räder 8 sich senken, und umgekehrt. Diese
Schwenkbewegung des Hebels 3 kann auch dann ausgeführt werden, wenn gleichzeitig
eine Horizontalbewegung stattfindet.
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Die Gegendruckkräfte von unten nach oben, welche die Räder io und
i i ausüben, werden durch den Hilfsträger g, wie beschrieben, aufgenommen.
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Die geringe Hubhöhe beansprucht nur einen geringen Wicklungsraum auf
den Seiltrommeln, so daß diese selbst bei großem Seilquerschnitt verhältnismäßig
schmal sein können; daher können die Zugseile mit einem großen Sicherheitskoeffizienten
ausgeführt wenden.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann man die Verschiedenheit der
Spannungen der beiden Seile 21 dadurch aufheben, daß man ein einziges Seil 2o' verwendet,
dessen Enden auf den Seiltrommeln ig befestigt sind und das aufeinanderfolgend über
die Seilräder io, 8, 11, 36, 37', 3S', i il" 8', io' geführt ist (Abb. 4).
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In diesem Fall werden sämtliche Adern des Zugseiles gleichmäßig belastet.
Das Seil ist gegen Spritzer des flüssigen Stahls durch abnehmbare Bleche geschützt,
die in den Abbildungen nicht dargestellt sind.
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Eine andere Ausfühxungsform besteht darin, die Beanspruchung der Zugseile
dadurch zu verringern, daß man Gegengewichte 38 für den Ring 6" allein oder auch
für diesien lRing mit der leeren Gießpfanne zum Ausgleich auf oder in der Nähe der
Achsel anbringt (Abb. 3).
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Die beschriebene Anordnung und Führung der Zugsteile in einem Flaschenzug
ist notwendig, damit die waagerechte Verschiebung der Gießpfanne -keinen Einfluß
auf die Schwenkbewegung des Hebels 3 hat.
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Die senkrechte Bewegung des Hebels 3.
wird wie bei
gewöhnlichen Gießkranen erzielt. Zu diesem Zweck befinden sich zwei Zahnstangen
25, die mit der Achse 5 fest verbunden sind, in Eingriff mit einem Ritzel 26, das
durch den Motor 2$ über ein Vorgelege 27 angetrieben wird. Die für die waagerecht;
Bewegung erforderliche Arbeit, zum Teil Reibung, wird in keiner Weise durch die
Zugseile für den Hub beeinträchtigt, da die Kräfte dieser Seile immer im Gleichgewicht
sind. Die waagerechte Bewegung kann in beiden Richtungen ausgeführt werden, ohne
daß irgendeine Hubbewegung der Gießpfanne 6 stattfindet, solange die Seiltrommeln
ig in Ruhe bleiben.
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Selbstverständlich können beide Bewegungen für das not%rendige Anheben
der Gießpfanne gleichzeitig ausgeführt werden.
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Die Kippbewegung für die Gießpfanne zum Abgießen der Schlacke und
des Schmutzes wird wie bei einem gewöhnlichen Gießlaufkran ausgeführt. Ein Seil
31 ist durch einen Ring 3o hindurchgeführt und mit seinem Haken 29 an dem Boden
der Gießpfanne befestigt, über eine Leitrolle 32, die lose auf der Achse 5 sitzt,
geführt und auf einer Seilrolle 33 in der gleichen Art befestigt wie bei den Seiltrommeln
i9, aber unabhängig von diesen und ohne daß eine elektromagnetische Bremse erforderlich
wäre. Man kann indes eine Hand- oder Fußbremse vorsehen, die gewöhnlich lose ist
und eine Klinke oder irgendeine Sperrvorrichtung besitzt. Damit falsche Bewegungen
vermieden werden und insbesondere die Bewegungen der Seiltrommel 33 die waagerechte
Bewegung des Hauptträgers nicht beeinflussen, ist die Motorkupplung mit einem Hubendschalter
3;1 versehen, und der Ring 30 trägt eine Kappe35 (Abb. 5), die das Seil
31 in seiner Bewegung anhält und das Einsetzen des Hubendausschalters auslöst.
Wäre der Hubendausschalter nicht vorhanden, so würde das Seil 31 schließlich
einen Zug auf die Achse 5 und damit auf den Hilfsträger 9 ausüben, so daß die Gießpfanne
nach dem Führerhäuschen hin bewegt würde.
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Der Haupthebel 3 kann bei seiner Vorwärtsbewegung das Seil 31 mitnehmen,
bei seiner Rückwärtsbewegung genügt die Höhe der Achse 5, damit das Seil 31 nicht
über den Boden schleift, wenn es nicht gleichzeitig von der Trommel 33 aufgewickelt
wird.
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Das Seil 31 kann selbstverständlich auch durch eine Kette oder zum
Teil durch eine Kette und ein Seil gebildet werden. Das Seil würde dann den Teil
bilden, der auf die Trommel 33 aufgewickelt wird. Andere Hilfsvorrichtungen, wie
z. B. eine Einschaltvorrichtung der Maschine, selbsttätiges Aufrollen der Trommel
33 in Verbindung mit der waagerechten Bewegung der Gießpfanne u. d51., können vorgesehen
sein, ohne daß die Erfindung dadurch beeinträchtigt wird.
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Eine andere Ausführung könnte z. B. zum Ausgießen der Pfanne einen
Schneckentrieb verwenden.
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Die Bedienung könnte von Hand oder elektrisch erfolgen.
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Eine solche Vorrichtung könnte entweder unmittelbar an dem Hebel 3
angebracht werden, wie es bei Transportwagen für Gießpfa;nnen oder Stahltiegeln
gebräuchlich ist, oder -sie könnte vom Führerhäuschen aus bedient werden. Diese
Anordnung hat sich im Betrieb als besonders vorteilhaft erwiesen.
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In den Abb. 6 bis 9 ist beispielsweise eine solche Anordnung wiedergegeben,
die durch einen Elektromotor bewegt wird und für den vorher beschriebenen Gießkran
verwendet werden kann.
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Auf einem der Zapfen 6' der Gießpfanne 6 oder - des Reifens 6" (falls
eine auswechselbare Gießpfanne zur Verwendung gelangt) ist ein Zahnrad a (siehe
besonders Abb. 8 und 9) in Eingriff mit einem Ritzel b angeordnet, das sich an dem-
einen Ende einer Welle c befindet; diese läuft in Lagern um, die an einem der Träger
3' des Hebels 3 befestigt sind. Am anderen Ende der Welle c ist ein Ritzel d vorgesehen.
Dieses Ritzel d kämmt mit dem Zahnrad e, das lose auf der Achse 5 sitzt. Das ganze
Getriebe bildet ein Planetengetriebe vom übersetzungsverhältnis Eins.
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Die Achse 5 ist die Drehachse des Hebels 3 und kann in der Längsrichtung
des Krans bewegt werden.
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Da das Zahnrad e lose auf der Achse sitzt und das Übersetzungsverhältnis
des Getriebes gleich Eins ist, hat die Schwenkbewegung des Hebels 3 keinen Einfluß
auf die Kippbewegung der Gießpfanne. Wie die Längsverschiebung der Gießpfanne mit
dem genannten Getriebe möglich ist, wird im folgenden auseinandergesetzt.
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Das Zahnrad c ist durch eine Hülse e' verlängert, auf die am anderen
Ende ein Schnekkenrad f aufgekeilt ist, das durch die am Ende einer Welle j ausgebildete
Schnecke mittelbar vom Elektromotor angetrieben wird.
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Die Verzahnungen a und e und die Ritzel b
und d sind
konisch und einander wechselweise gleich, so daß das übersetzungsverhältnis zwischen
dem Zahnrad va und dem Ritzet b ebenso groß ist wie die Übersetzung zwischen dem
Zahnrad c und dem Ritzet d.
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Diese Bedingung muß erfüllt sein, wenn die Schwenkbewegung des Hebels
keinen Einfluß auf die Kippbewegung der Pfanne haben soll.
Diese
ganze- Anordnung bildet eine Übersetzung durch die Schnecke. Indes kann zwischen.
diesem Getriebe und dem Motor noch irgendein anderes Getriebe h eingeschaltet sein.
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Ein solches Getriebe k kann z. B. aus Zahnrädern bestehen (Abb.6 und
7). Hierdurch wird die gebräuchliche Geschwindigkeit auf die für die Kippbewegung
der Gießpfanne übliche herabgesetzt.
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Die Welle j ist auf einem Teil ihrer Länge vieleckig, z. B. viereckig,
so daß sie in der Nähe des Zahnrades des Vorgeleges h gleiten kann, ohne daß sie
mit der Drehbewegung dieses Rades außer Eingriff kommt.
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Der Lagerbock L der Schnecke g ist auf der Welle j befestigt, dient
gleichzeitig als Gehäuse für das Schneckenrad f und bildet so eine Dauerverbindung
mit der Achse 5.
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Jede waagerechte Bewegung der Achse 5 wird durch das Schneckenrad
f der Schnecke g und infolgedessen auch der Welle j, auf der es befestigt ist, mitgeteilt,
ohne daß die Welle j den Eingriff mit dem Zahnrad des Vorgeleges k verliert. Hieraus
folgt, daß es inuner möglich ist, die Gießpfanne 6 zu kippen, ganz gleichgültig,
welche Stellung sie gerade einnimmt.
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Die Anordnung nach Abb.6 bis 9 hat einesteils den Vorteil, daß die
Kippbewegung der Gießpfanne vollständig unabhängig von ihrer Hubbewegung, der Bewegung
in der Waagerechten und der Einstellung ist und ausschließlich vom Platze des Führers
aus gesteuert wird; anderseits wird die Verbindung eines Seiles oder irgendwelcher
anderer Zugorgane an der Gießpfanne vermieden.
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Weiter wird jede unzeitige Drehung der Gießpfanne 6 beim Heben oder
Senken der Gießpfanne verläßlich vermieden, trotz aller Schwenkbewegungen des Hebels
3 um die Achse 5, beispielsweise beim Füllen aus dem Schmelzofen oder beim Ausgießen
in Kokillen.
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Wenn die Gießpfanne 6 eine bestimmte Stellung eingenommen hat, ist
sie tatsächlich fest eingestellt, sei es eine aufrechte oder eine um einen bestimmten
Winkel geneigte Lage. Denn bei ihrer Feststellung hemmt die Schnecke g das Schneckenrad,/
und infolgedessen das Zahnrad e.
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Wenn man dann den Hebe13 schwenkt, um die Gießpfanne 6 zu heben oder
in senken, so wird die aufrechte oder geneigte' Lage der Gießpfanne nicht geändert,
denn da die Zahnräder a und e wie' ein Planetengetriebe wirken, spielen
die Ritzel a und d die Rolle von Umlaufrädern.
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Das Getriebe für die Kippbewegung, das im Anschluß an die Abb. 6 bis
9 beschrieben ist, stellt nur ein Ausführungsbeispiel dar. Es ist natürlich statthaft;
irgendwelche anderen Teile anzuwenden, die der Erreichung desselben Zieles dienen,
ohne daß dadurch die Erfindung beeinträchtigt wird.
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Die übrigen Vorrichtungen des Krans nach der Erfindung weichen nicht
von bekannten Vorrichtungen ab. Bei Kranen für geringe Belastungen ruht der drehbare
Teil mit vier Rollen auf einer Kreisschiene; bei großen Belastungen verwendet man
acht untereinander paarweise verbundene Rollen und zwei Kreisschienen oder acht
Rollen auf Zwischenstükken. Ein kurzer, in der Mitte angeordneter und in herkömmlicher
Weise den Stromabnehmer tragender Zapfen sichert in jeder Weise die Kreisbewegung
der Rollen. Man kann auch einen mittleren Zapfen vorsehen, der die ganze Last des
drehenden Teils über Kugellager oder Lager mit konischen Rollen aufnimmt. Die Antriebsvorrichtung
für die Drehbewegung ist der bei gewöhnlichen Kranen üblichen ähnlich.
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Das veranschaulichte Ausführungsbeispiel enthält eine Anordnung von
Zugseilen. Man kann selbstverständlich, ohne von der Erfindung abzuweichen, zu dem
gleichen Zweck andere Teile für die Schwenkbewegung des Hebels 3 vorsehen, so z.
B. Kurbelstangen, Gestänge, Handkurbeln, Schneckenräder, Schnecken mit Kulissensteinen,
Kegelräder, Wellen usw. Der Antrieb dieser Teile kann in allen diesen Fällen elektrisch
erfolgen.
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Der Gießkran nach der vorliegenden Erfindung hat folgende Vorteile:
Das die Antriebs- und Bedienungsvorrichtungen enthaltende Führerhäuschen wird bedeutend
kleiner als bei allen bisher bekannt gewordenen Gießkranen.
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Die ganze Antriebsvorrichtung wird einfacher und leichter und infolgedessen
bedeutend billiger. Außerdem wird die Bauhöhe bedeutend geringer.
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Alle Bedienungsvorrichtungen sind nach hinten verlegt, so daß sie
weniger der Hitze des flüssigen Metalls ausgesetzt sind und ein größeres Gesichtsfeld
frei lassen.