DE69909891T2

DE69909891T2 - Zufuhr- und Verteilungsvorrichtung für drehbare Plattformen, insbesondere für drehbare Herdöfen

Info

Publication number: DE69909891T2
Application number: DE69909891T
Authority: DE
Inventors: Giovanni De Marchi; Giancarlo Grattarola
Original assignee: SMS Demag SpA
Current assignee: SMS Demag SpA
Priority date: 1998-04-29
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2019-04-09
Also published as: AU2376999A; US6164891A; ITGE980032A1; CA2269977A1; DE69909891D1; ZA992669B; ITGE980032A0; IT1304366B1; EP0961094A1; BR9901310A; PL332768A1; ATE246332T1; CN1235268A; EP0961094B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zufuhr- und Verteilungsvorrichtung für drehbare Plattformen, und insbesondere für die Zufuhr und Verteilung von Material in drehbaren Herdöfen.
Die Zufuhr und gleichmäßige Verteilung von losem Material, z. B. ranulat, Pellets, Pulvern und dergleichen auf sich kontinuierlich bewegende Träger verursacht eine große Zahl von Problemen. Während die Zufuhr zu einem Träger wie einem geraden Band bei gleichmäßiger Verteilung eine verhältnismäßig einfache Angelegenheit ist, treten größere Schwierigkeiten insbesondere dann auf, wenn dasselbe Problem bei einer drehbaren Plattform zu lösen ist. Dies liegt vor allem daran, dass bei einer konstanten Materialzufuhrgeschwindigkeit die Geschwindigkeit der Verschiebung der drehbaren Plattform sich vom Mittelpunkt der Plattform zu ihrem Umfang vergrößert. Folglich wird mehr Material nahe dem Mittelpunkt als nah am Außenrand angelagert.
In bestimmten Bereichen, z. B. der Metallurgie, ist es von größter Wichtigkeit, eine gleiche Verteilung des Materials zu erreichen, das zur Verarbeitung in drehbare Herdöfen gegeben wird, was genau die oben beschriebenen Probleme mit sich bringt. Die unbefriedigende Verteilung des Materials kann zu einem schlechteren Ergebnis des Verfahrens und damit zu minderer Produktqualität führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Zufuhr und Verteilung von losem Material zu drehbaren Plattformen zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, das Material gleichmäßig auf der gesamten Nutzfläche der Plattform zu verteilen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in den beigefügten Patentansprüchen definiert.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Materialzufuhr-Einstelleinrichtung; insbesondere kann die Materialzufuhr entlang der Verteilerseite variiert werden. Die Schüttröhre kann in eine Vielzahl von Kanälen aufgeteilt sein, die denselben Querschnitt oder unterschiedliche Querschnitte haben.
Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer ihrer Ausführungsformen deutlich. Diese Beschreibung, die als nicht einschränkendes Beispiel dient, bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;
2 eine Schnittansicht durch II–II ist, wie in 1 eingezeichnet,
3 eine Schnittansicht durch III–III ist, wie in 2 eingezeichnet, und
4 eine vergrößerte Einzelheit im Längsschnitt einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist.
1 stellt die erfindungsgemäße Zufuhr- und Verteilungsvorrichtung dar; 1 bezeichnet den Metallgitter-Trägenahmen, auf dem die erfindungsgemäße Vorrichtung montiert ist, die in diesem Fall verwendet wird, um den drehbaren Herd 10 eines Erzverarbeitungsofens zu beschicken. An einer geeigneten Aufhängeeinrichtung 101 an dem Rahmen angebracht ist die Schüttröhre 4, die von den Wänden 114 in eine Vielzahl von Kanälen 104 mit gleichem Querschnitt unterteilt ist. Die Basis 204 der Schüttröhre 4 ist eine gebogene Verteilerseite 214; diese Seite 214 schüttet das Material in die Rinne 5, wobei Letztere auch durch die Wände 115 in eine Vielzahl von Kanälen 105 unterteilt ist; und die Verteilerseite 205 der Rinne hat ein gebogenes Profil genau wie das der Basis 204 der Röhre 4. Das Material gelangt in die Röhre 4 durch die Zufuhreinrichtung, in diesem Fall das Band 2 und der Trichter 3, die das Material in die Mündung der Röhre 4 schütten. Der Materialfluss zu der Röhre 4 wird durch die Einstelleinrichtung 103 geregelt.
In 2 ist die Vorrichtung im Schnitt durch II–II gezeigt, wie in 1 eingezeichnet, wobei gleiche Teile gleiche Bezugszeichen haben. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung unter dem Trichter 3 eine Kammer 404 auf, die mit der Schüttröhre 4 durch die Einstelleinrichtung 103 in Verbindung steht.
Diese Einstelleinrichtung weist Einlässe 113 auf, die von Betätigungseinrichtungen 123 betätigt werden und eine Hin- und Herbewegung in einer Schiene 203 ausführen können, die in der Oberseite der Röhre 4 ausgebildet ist. Diese Oberseite umfasst auch die Einrichtung zum Transport des Materials entlang der Röhre 4 in Form eines Motors 304, der die Röhre 4 in eine konstante Vibration mit gegebener Frequenz versetzt. Die Rinne 5 ist mit der Oberseite des Ofens 20 verbunden, dessen Herd 10 auf einem Rahmen 11 dreht, dessen Räder 12 mit den Schienen 30 in Eingriff stehen.
3 zeigt die Vorrichtung im Schnitt durch III–III, wie in 2 eingezeichnet. Die Zeichnung zeigt deutlicher die Anordnung der Einstelleinrichtung 103, d. h. die Einlässe 113 am Eingang der Kanäle 104, die von den Wänden 114 in der Röhre 4 gebildet werden. Ebenfalls zu sehen ist die Einrichtung 101 zum Aufhängen der Röhre 4 an dem Trägenahmen 1. Ebenfalls zu sehen ist die Rinne 5, die nicht konstruktiv mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden ist, obgleich sie einen integralen Teil von ihr bildet.
4 zeigt eine Einstelleinrichtung 303 alternativ zu der oben beschriebenen. In dieser Form passt der Einlass 313 in einen Spalt 414, der in der Basis der Kammer 404 an dem Ende der Kammer, das der Röhre 4 am nächsten liegt, ausgebildet ist. Der Einlass ist auf einer Stütze 333 angebracht, die an der Kammer 404 befestigt ist und von einer Betätigungseinrichtung 323 betätigt wird.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Zufuhr- und Verteilungsvorrichtung wird nun erläutert. Das auf der drehbaren Plattform, in diesem Fall auf dem drehbaren Herd 10 eines Ofens für metallurgische Verfahren, zu verteilende Material wird dem Trichter 3 durch das Förderband 2 zugeführt. Der Trichter legt das Material in der Kammer 404 ab, von wo es durch die vorwärtstreibende Wirkung der von dem Motor 304 erzeugten Vibrationen in die Schüttröhre 4 eintritt.
Die Schüttröhre 4 hat eine Basis 204, deren Auslasskante, die Verteilerseite 214, ein im Wesentlichen gebogenes Profil hat. Die Art der Kurve, die für das Profil an der Seite 214 verwendet wird, ist definiert als eine Funktion der Breite der Plattform, auf der das Material verteilt werden soll. Die Wahl wird auf der Grundlage der Tatsache getroffen, dass eine gleichmäßige Verteilung des Materials mit der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit der Plattform zusammenhängt, die sich vom Mittelpunkt der Plattform zu ihrem Umfang steigert. Dies hat zur Folge, dass eine gerade Verteilerfläche eine Anhäufung von Material zum Mittelpunkt hin bewirken und zum Umfang hin weniger Material anlagern würde.
Um eine Verteilerseite zur Verfügung zu stellen, die eine gleichmäßige Schicht von Material auf der gesamten Oberfläche des Herds gewährleistet, muss die betreffende Kurve bis auf eine erste Annäherung eine Kurve sein, deren erste Ableitung eine lineare Funktion des Radius der drehbaren Plattform ist. In der Praxis kann diese Kurve bezüglich des Abschnitts, der uns interessiert, auf ein Polynom zweiten Grades angenähert werden, z. B. ein Parabelsegment. In einem Extremfall könnte das Profil der Seite 214 auch eine Reihe von geradlinigen Segmenten sein, die an bestimmten Punkten, die in geeigneten Abständen zueinander gesetzt werden, tangential zu der Kurve sind.
Wie aus den oben beschriebenen Figuren zu ersehen ist, ist die Röhre 4 durch die in gleichem Abstand zueinander angeordneten Wände 114 in eine Vielzahl von Kanälen 104 unterteilt. Diese Unterteilung erleichtert den Transport des Materials entlang der Röhre 4 und unterteilt im Effekt die Verteilerseite 214 in eine Reihe von Mündungen, deren Größen von der inneren Seite des Herds 10 zu seinem Umfang abnimmt. Genauso muss die Rinne 5, die das Material an der Oberfläche des Herds 10 anlagert, so ausgebildet sein, dass ihre Auslasskante 205 wie Verteilerseite 214 der Röhre 4 gebogen ist. Die Rinne 5 muss nicht unbedingt verwendet werden, je nach Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezüglich der drehbaren Plattform. Im Prinzip könnte die Röhre 4 unmittelbar über der Oberfläche der Plattform angeordnet sein, in diesem Fall würde die Rinne nicht benötigt.
Zwischen der Kammer 404 und der Schüttröhre 4 ist die Zufuhreinstelleinrichtung 103 angeordnet, die aus Einlässen 113 besteht, die von Betätigungseinrichtungen 123 gesteuert werden, die am Eingang zu jedem der Kanäle 104 angeordnet sind, in die die Röhre 4 unterteilt ist. Diese Einstelleinrichtung 103 ermöglicht eine weitere Steuerung der Verteilung des Materials, so dass der Betrieb der Vorrichtung den spezifischen Anforderungen der mit ihr ausgestatteten Plattform angepasst werden kann. Die Stellungen der einzelnen Einlässe 113 wird in der Praxis während der Einrichtung und ent sprechend dem konkreten Material, und damit auch entsprechend der Materialzufuhrgeschwindigkeit, bestimmt. Wie in 4 dargestellt, kann eine ähnliche Lösung durch die Anordnung von Einlässen 313 an der Basis der Kammer 404 vorgesehen sein. Die Steuerungswirkung auf die Verteilung des Materials über den Querschnitt der Röhre 4 ist exakt die gleiche wie die, die mit der in 1 bis 3 gezeigten Einstelleinrichtung 103 erreicht wird.
Im Prinzip könnte natürlich die Zufuhr zu den einzelnen Kanälen genau so variiert werden, indem die Stellung der Wände in der Röhre variiert wird, so dass die Kanäle 104 bezüglich ihrer Querschnitte unterschiedlich sind. Die zur Steuerung eines solchen Vorgangs erforderlichen Mittel sind komplexer im Aufbau, und die Röhre 4 wäre auch schwieriger herzustellen.
Fakultativ kann für eine bessere Steuerung der Verteilung des Materials auf der Oberfläche der drehbaren Plattform ein in den beigefügten Zeichnungen nicht dargestelltes Mittel vorgesehen sein, um die Neigung der Ebene der Basis 204 der Schüttröhre bezüglich der Ebene der Plattform einzustellen.
Die Geschwindigkeit, mit der das Material dem Herd 10 zugeführt wird, wird von dem Motor 304 geregelt, der die Röhre 4 in Vibration versetzt. Die Vibrationsfrequenz ist für eine gegebene Materialart konstant und ist proportional zu der Drehzahl der Plattform, auf der das Material verteilt werden soll.
Vorteilhafterweise ist die gesamte Röhre 4 an dem Rahmen 1 durch eine Aufhängungseinrichtung 101 befestigt, die die Vibrationen dieser Röhre aufnehmen kann, und die Röhre 4 ist von dem Aufbau des Ofens 20 getrennt. Diese Art der Anordnung ist äußerst wichtig, wenn Material in drehbare Herdöfen zugeführt und verteilt werden soll, wie in dem dargestellten Fall, weil die Innenwände des Ofens mit feuerfestem Material überzogen sind, das die durch den Motor 304 erzeugten Vibrationen schlecht aushalten würde. Aus dem gleichen Grund ist auch die Rinne 5, durch die das Material auf dem Herd 10 des Ofens angelagert wird, unabhängig von dem Rahmen 11 und ist stattdessen mit der Oberseite des Ofens verbunden.
Die wie oben beschrieben aufgebaute Zufuhr- und Verteilungsvorrichtung ist deshalb in der Lage, eine gleichmäßige Verteilung auf drehbare Plattformen zu gewährleisten, insbesondere z. B. auf Herden von Öfen für metallurgische Verfahren, und kann auch mit befriedigenden Ergebnissen an die Erfordernisse der einzelnen Plattform, an der die Vorrichtung installiert ist, angepasst werden.

Claims

Vorrichtung für die Zufuhr und Verteilung von losem Material zu drehbaren Plattformen, insbesondere drehbaren Herdöfen, die Folgendes aufweist: Eine Materialzufuhreinrichtung (2, 3), eine Materialtransporteinrichtung (304) und eine Schüttröhre (4), durch die das Material unter Ausnutzung der Schwerkraft geschüttet wird, wobei die Vorrichtung eine statische Einrichtung für eine unterschiedliche Verteilung des Materials aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung die Verteilerseite (214) der Schüttröhre (4) umfasst, die ein im Wesentlichen gebogenes Profil hat, wobei die Ableitung dieser Kurve eine steigende lineare Funktion des Radius der Drehplattform (10) an dem zwischen dem Mittelpunkt der Plattform und ihrem Umfang liegenden Abschnitt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Profil der Verteilerseite (214) im Wesentlichen eine Reihe von Strecken ist, wobei alle Strecken Tangenten der Kurve sind, die an gegebenen Punkten in geeignetem Abstand zueinander gesetzt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttröhre (4) annähernd radial bezüglich der Drehplattform (10) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre (4) in einer Ebene angeordnet ist, die annähernd parallel zu der Ebene der Drehplattform (10) ist, und mit einer Rinne (5) zusammenwirkt, deren Auslasskante (205) nah an der Oberfläche der Plattform (10) positioniert ist und die ein gebogenes Profil hat, das im Wesentlichen analog zu dem der Verteilerseite (214) der Schüttröhre (4) ist.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 4, bei der die Schüttröhre (4) von mehreren Wänden (114), die an der Basis (204) der Röhre (4) befestigt sind, in mehrere Kanäle (104) unterteilt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, bei der die Rinne durch mehrere Wände (115) in mehrere Kanäle (105) unterteilt ist, wobei die Kanäle (105) den gleichen Querschnitt haben wie die Mündungen der Kanäle (104) der Röhre (4).
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Materialzufuhr-Einstelleinrichtung (103) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 und 7, bei der die Zufuhr-Einstelleinrichtung eine Einrichtung für den Antrieb der Wände (114) umfasst, die die Schüttröhre (4) in Kanäle (104) unterteilen, wobei die Wände bezüglich der Basis (204) der Röhre (4) beweglich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzufuhr-Einstelleinrichtung eine dynamische Einrichtung (103) für eine unterschiedliche Zufuhr des Materials über den Querschnitt der Schüttröhre (4) aufweist, wobei diese Einrichtung zwischen der Röhre (4) und der Zufuhreinrichtung (2, 3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamische Einrichtung für eine unterschiedliche Zufuhr mehrere Einlässe (113) aufweist, die geeignete, voneinander unabhängige Betätigungseinrichtungen (123) haben und so angeordnet sind, dass sie den Eingang zu jedem der Kanäle (104) steuern, in die die Röhre (4) unterteilt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Einlässe in einen Spalt (414) passen, der in der Basis (204) der Schüttröhre (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Einlässe in einen Spalt (203) passen, der im oberen Ende der Schüttröhre (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung durch eine geeignete Aufhängeeinrichtung (101) auf einem Trägerrahmen (1) montiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 13, bei der die Materialtransporteinrichtung eine oder mehrere Vibrationseinrichtungen an der Spitze der Röhre (4) in Richtung des Endes, das am nächsten bei der Zufuhreinrichtung (2, 3) liegt, aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Einstellen der Neigung der Ebene der Röhre (4) bezüglich der Ebene der Drehplattform (10) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne einteilig mit dem Aufbau der Drehplattform (10) ausgebildet ist und unabhängig von dem Trägenahmen (1) der Vorrichtung ist.