DE895162C

DE895162C - Tilt protection for hydraulically tiltable converter u. like

Info

Publication number: DE895162C
Application number: DEW2440D
Authority: DE
Inventors: Otto Schweizer
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1942-02-21
Filing date: 1942-02-21
Publication date: 1953-11-02

Description

Kippsicherung für hydraulisch kippbare Konverter u. dgl. Die Erfindung betrifft eine Kippsicherung für hydraulisch kippbare Konverter u. dgl. Kippgefäße, z. B. Bessemerbirnen, Schmelztiegel, Mischgefäße, Mischtrommeln usiw.Tilt protection for hydraulically tiltable converter and the like. The invention concerns a tilt protection for hydraulically tiltable converters and similar tilting vessels, z. B. Bessemer pears, melting pots, mixing vessels, mixing drums, etc.

Bekannt sind Kippsicherungen, bei denen .in die Zuleitung und Ableitung zwischen dem Arbeitszylinder und dessen Manövrier- oder Steuervorrichtung je ein unter Federdruck bzw. Kolbendruck stehendes Ventil eingebaut ist, das bei normalem Betriebsdruck sich öffnet, jedoch unter Federdruck schließt, sobald der Betriebsdruck nachlassen oder gar vollständig ausbleiben sollte.Anti-tip devices are known where .in the supply and discharge between the working cylinder and its maneuvering or control device a valve under spring pressure or piston pressure is installed, which is operated with normal Operating pressure opens, but closes under spring pressure as soon as the operating pressure is reached should subside or even stop completely.

Des weiteren sind Kippsicherungen bekannt, bei denen die Manövrier- oder Steuervorrichtung des Arbeitszylinders mit einer Einrichtung kombiniert ist, die ein selbsttätiges Umschalten. der Steuerung aus, der Kippstellung in die Stellung zum Wiederauf richten, des Konverters od. dgl. zu bewirken vermag, sobald der Betriebsdruck nachlassen oder gar vollständig aufhören bzw. ausbleiben. sollte.Furthermore, anti-tip devices are known in which the maneuvering or the control device of the working cylinder is combined with a device, which is an automatic switchover. the control off, the tilt position in the position to set up again, od the converter. The like. Able to effect as soon as the operating pressure decrease or even stop completely or not occur. should.

Außer den. vorerwähnten, nur bei Druckmangel wirksamen Kippsicherungen sind aber auch Kippsicherungen bekannt, bei denen in die beiden Verbindungsfeitungen zwischen dem hydraulischen Arbeitszylinder und dessen M.anövrier-oder Steuervorrichtu:ng eingebaute, sich nach dem Arbeitszylinder hin, öffnende Sicherungsventile je mit einem durch eine besondere Vorsteuerung baeinr flußbaren Steuerkolben kombiniert sind, derart, daß während -des normalen Betriebes die Sicherungsventile mittels ihrer durch die Vorsteuerung unter Betriebsdruck gesetzten Steuerkolben- in Offenstellun.g gehalten werden können. Diese Bauart hat gegenüber den vorerwähnten anderen Bauarten. den Vorzug, daß sie nicht nur als Druckmangelsicherung eingesetzt werden kann, sondern auch als Sicherung für den Fall, daß die Hauptsteuerung des Arbeitszylinders einmal versagen sollte, und zwar dies insbesondere in dem Sinne, daß der Druckmittelzufluß zum Arbeitszylinider nicht mehr einwandfrei absperrbar sein mag und somit die Kippbewegung des Konverters od. dgl. sich über die jeweils gewünschte Endstellung hinaus fortsetzen könnte. In einem solchen Falle bedarf es bei dieser eigens zur Verbesserung gemäß der Erfindung in Betracht kommenden Art Kippsicherung nur einer Betätigung der Vorsteuerung im Sinne einer Entlastung der die Sicherungsventile für gewöhnlich in Offenstellung haltenden Steuerkolben. Während das Sicherungsventil auf der -,#-uslaßs.eite des Zylinders unter dem Einfluß der beim Kippen des Konverters verdrängten Flüssigkeit dann, ohne weiteres auf seinen Sitz zurückgedrückt und dadurch die Kippbewegung sofort abgefangen wird, läßt aber im gleichen Augen blick das Sicherungsventil auf der Einlaßseite noch Druckflüssigkeit in den Arbeitszylinder hineindrücken. Die Folge ist ein außerordentlich heftiger Wasserschlag, der eine höchst unerwünschte Überanstrengung sowohl der Rohrleitungen als auch des Arbeitszylinders verursacht.Except the. the aforementioned anti-tipping devices that are only effective in the event of insufficient pressure but also anti-tip devices are known in which the two connection lines between the hydraulic working cylinder and its maneuvering or control device built-in safety valves, each opening towards the working cylinder combined with a control piston that can be flown through a special pilot control are such that during normal operation the safety valves by means of of their control piston in Disclosure can be held. This type of construction has compared to the other types mentioned above. the advantage that it can not only be used as a pressure protection device, but also as a backup in the event that the main control of the working cylinder once should fail, in particular in the sense that the pressure medium inflow to the working cylinder may no longer be perfectly lockable and thus the tilting movement of the converter or the like continue beyond the respective desired end position could. In such a case, it is specifically necessary to improve it in accordance with of the invention under consideration type tilt protection only one actuation of the pilot control in the sense of a relief of the safety valves usually in the open position holding control piston. While the safety valve on the -, # - outlet side of the Cylinder under the influence of the liquid displaced when the converter is tilted then, without further ado, pushed back onto his seat and thereby the tilting movement is intercepted immediately, but leaves the safety valve on at the same time still press hydraulic fluid into the working cylinder on the inlet side. the The result is an extremely violent water hammer, which is a highly undesirable one Caused overexertion of both the piping and the working cylinder.

Dieser Nachteil ist nun, erstmalig durch die Erfindung beseitigt worden, und -zwar insbesondere durch die Maßnahme, daß für jedes der beiden Sicherungsventile ein seinem Steuerkolben entgegenwirkender, vorzugsweise federbelasteter Schließkolben vorgesehen ist und: paarweise zusammengehörige Kolben (Steuer- und Schließkolben) auf ihren einander entgegengesetzten, das entsprechende Ventil zwischen sich haltenden und von der Betriebsflüssigkeit beaufschlagten Stirnflächen untereinander gleich und ebenso groß wie die wirksame Fläche des Ventils gestaltet sind, so daß mittels der Schießkolben beide Ventile unverzüglich und unabhängig von der Durehflußrichtung der Betriebsflüssigkeit auf ihren Sitz zurückgedrückt werden, sobald der Steuerdruck auf die Vorsteuerkolben aufhört. So ist nun erstmalig erreicht, daß im Augenblick der Entlastung der Steuerkolben ein Absperren des_Arbeitszylinders nicht nur sofort auf der Auslaßseite, sondern unverzüglich auch auf ,der Einlaßseite erfolgt, so daß die Druckflüssigkeit nicht mehr in den Arbeitszylinder hineindrücken kann.This disadvantage has now been eliminated for the first time by the invention, and in particular by the measure that for each of the two safety valves a preferably spring-loaded closing piston counteracting its control piston is provided and: pistons that belong together in pairs (control and closing pistons) on their opposite sides, holding the corresponding valve between them and the end faces acted upon by the operating fluid are the same as one another and designed as large as the effective area of the valve, so that by means of the shooting piston both valves immediately and regardless of the direction of flow the operating fluid are pushed back onto their seat as soon as the control pressure on the pilot piston stops. So for the first time it has now been achieved that at the moment the relief of the control piston not only shut off the working cylinder immediately on the outlet side, but also immediately on the inlet side, so that the hydraulic fluid can no longer push into the working cylinder.

Ein für die .Betriebssicherheit hydraulisch kippbarer Konverter u. dgl. sehr wesentliche weitere Verbesserung gemäß der Erfindung liegt darin, daß die Sicherungsventile mit ihrem Gehäuse dem Arbeitszylinder unmittelbar angeblockt oder mit kurzen Stutzen angeschlossen sind. So ist es erreicht, daß die Kippsicherung ihres an sich bekannten Zweckes als selbsttätig wirkende Rohrbruchsicherung unter ,gar keinen Umständen mehr verlustig gehen kann. Die bisherige Anordnung der Kippsicherungsventile fern tdem Arbeitszylinder erfordert verhältnismäßig lange Rohrleitungen zum Anschließen,- so daß beim Auftreten eines Bruches in diesen Anschlußleitungen die Kippsicherung ihren Sinn und Zweck als selbsttätige Rohrbruchsicherung sofort verlieren würde. Durch die Erfindung ist nun auch nach dieser Richtung hin wirksame Abhilfe geschaffen.A hydraulically tiltable converter u. Like. Very significant further improvement according to the invention is that the safety valves with their housing are blocked directly to the working cylinder or are connected with short nozzles. So it is achieved that the tilt protection their known purpose as an automatically acting pipe rupture protection , can no longer be lost under any circumstances. The previous arrangement of the anti-tip valves far from the working cylinder requires relatively long pipelines to connect, so that in the event of a break in these connecting lines, the tilt protection would immediately lose its meaning and purpose as an automatic pipe rupture protection device. The invention provides an effective remedy in this direction as well.

Schließlich ist es für die Erfindung noch besonders kennzeichnend, daß eigens für federbelastete Schließkolben der Sicherungsventile Federsysteme mit wenigstens zwei Spannfedern vorgesehen sind, um volle Betriebssicherheit der Schließkolben zu haben und sie mit wenigstens einer ihrer Spannfedern noch zuverlässig im Schließsinne der Sicherungsventile betätigen zu können, wenn die andere Feder einmal brechen sollte. Die Zeichnung veranschauli.cht die erfindungsgemäß verbesserte Kippsicherung in der Nutzanwendung bei ,einer hydraulischen, Konverterkippvorrichtung.Finally, it is particularly characteristic of the invention that that especially for spring-loaded closing pistons of the safety valves with spring systems At least two tension springs are provided to ensure full operational safety of the locking piston and they are still reliable in the closing direction with at least one of their tension springs the safety valve to be able to operate if the other spring breaks once should. The drawing illustrates the anti-tip device improved according to the invention in practical use with, a hydraulic, converter tilting device.

Die an sich bekannten Kippsicherungsventile i, 2. in den die Hauptsteuerung 3 mit dem Arbeitszylinder 4 beiderseits des Kolbens 5 verbindenden Leitungen 6, 7 lassen sich, wie deutlich aus der Zeichnung ersichtlich, nach dem Arbeitszylinder hin öffnen und in der Offenstellung blockieren, solange die Steuerkolben 8, g über die Vorsteuerung io unter 'Druck gesetzt bleiben.The per se known anti-tilt valves i, 2. in the main control 3 lines 6 connecting the working cylinder 4 on both sides of the piston 5, 7 can, as can be clearly seen from the drawing, after the working cylinder open towards and block in the open position as long as the control piston 8, g over the pilot control OK remain under pressure.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen, je einem Steuerkolben 8, .gi entgegenwirkenden Schließkolben sind mit ii und 12 bezeichnet. Die Sicherungsventile i, 2 sind zwischen den entsprechenden, axial einander entgegengesetzt angeordneten Kolben i i bzw. 9, 12 so gehalten, daß sie den Hinundherbewegungen, dieser Kolben folgen können. Auf ihren einander entgegengesetzten Stirnflächen, die von der die Ventile in der einen oder der anderen Richtung durchströmenden Betriebsflüssigkeit beaufschlagt werden sollen, sind die Kolben 8, i i bzw. gs i2 und die wirksamen Flächen der Ventile ih 2 gleich groß gestaltet, so daß die Sicherungsventile vermittels der Schließkolben unverzüglich und unabhängig vom Durchfluß der Betriebsflüssigkeit auf ihren Sitz zurückgeführt werden können, sobald der Steuerdruck auf die Steuerkolben aufhört. Wirksame Fläche eines, jeden Ventils ist diejenige Fläche, auf die bei geschlossenem Ventil i, 2 der hydraulische Druck in öffnender oder schließender Richtung wirkt.The provided according to the invention, each counteracting a control piston 8, .gi Closing pistons are denoted by ii and 12. The safety valves i, 2 are between the corresponding, axially oppositely arranged pistons i i or 9, 12 held so that they can follow the reciprocation of these pistons. On their opposite end faces, from which the valves in the one or the other direction is applied to the operating fluid flowing through are the pistons 8, i i or gs i2 and the effective areas of the valves ih 2 designed the same size, so that the safety valves by means of the closing piston immediately and regardless of the flow rate of the operating fluid on their seat can be returned as soon as the control pressure on the control piston ceases. The effective area of each valve is the area on which when it is closed Valve i, 2, the hydraulic pressure acts in the opening or closing direction.

Im normalen Betrieb ist die Vorsteuerung io stets so eingestellt, daß Druckflüssigkeit aus der zur Hauptsteuerung hinführenden Druckflüssigkeitsleitung 13 über die Leitungen 14, 15 und 16 auf die Steuerkolben einnviriken und sie zum. Anheben bzw. O enhalten der Ventile vortreiben muß. Indem die Ventile vermittels ihrer Steuerkolben -geöffnet werden., müssen die Schließkolben 11, 12 entsprechend zurückweichen, und zwar entgegen irgend einem federnd nachgiebigen Widerlager, - das vorzugsweise aus einem Federsystem 17 bzw. i8 bestehen mag. Bei Verwendung von Federsystemen sollten wenigstens zwei Federn für jedes System vorgesehen werden. Statt der Federsysteme für die Schließkolben können gegebenenfallsDruckluftpuffer oder noch andere Mittel vorgesehen sein, die geeignet sind, die Schließkolben im Sinne einer sofortigen Schließung der Ventile zu betätigen. Der große Vorteil, der durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Schließkolben geschaffen worden ist, liegt in jedem Falle darin, daß beim Inbetriebsetzen der Kippsicherung die Zylinderräume sofort auf beiden Seiten: .des Arbeitskolbens 5 abgesperrt werden und somit keinerlei Flüssigkeit mehr in-den Zylinder, auf der Einlaßseite desselben, hineindrücken kann.In normal operation, the pre-control io is always set so that that hydraulic fluid from the hydraulic fluid line leading to the main control 13 einnviriken on the lines 14, 15 and 16 to the control piston and to. Raise or keep the valves open. By mediating the valves their control piston -opened., the closing piston 11, 12 must accordingly retreat, and that against some resiliently yielding abutment, which may preferably consist of a spring system 17 or i8. When using Spring systems should have at least two springs for each system. Instead of the spring systems for the closing pistons, compressed air buffers can be used if necessary or still other means can be provided which are suitable for the closing piston in the sense to actuate an immediate closure of the valves. The big advantage that comes through the closing piston provided according to the invention has been created lies in each The case is that when the anti-tip device is put into operation, the cylinder chambers immediately on both sides:. of the working piston 5 are shut off and thus no liquid whatsoever can push more into the cylinder, on the inlet side of the same.

Die Ventile i, 2 sind in Einzelgehäusen i9, 2o vorgesehen, und diese Gehäuse sind dem Arbeitszylinder mit kurzen Stutzen 2,1, 22 angeschlossen oder unmittelbar angeblockt. Zwischen den Sicherungsventilen und dem Arbeitszylinder gibt es also Rohrleitungen im wahrsten Sinne des Wortes nicht mehr, so daß hier auch keine Rohrbrüche mehr zu befürchten, sind, zumal die erfindungsgemäß verbesserte Kippsicherung überbeanspruchungen infolge unerwünscht kräftiger Auswirkung von Wasserschlägen mit Sicherheit dort ausschließt, wo früher ein etwaiger Rohrbruch den Zweck der Kippsicherung sofort nichtig gemacht haben würde.The valves i, 2 are provided in individual housings i9, 2o, and these Housings are connected to the working cylinder with short nozzles 2, 1, 22 or directly blocked. So there is between the safety valves and the working cylinder Pipelines in the truest sense of the word no longer, so there are no burst pipes here either more to be feared, especially since the inventive anti-tip device is overstressed as a result of the undesirably powerful effects of water hammers, certainly there excludes where a possible pipe breakage immediately serves to prevent overturning would have voided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Tilt protection for hydraulically tiltable converters and the like with in the two connecting lines between the hydraulic working cylinder and its main control built-in., opening towards the working cylinder Safety valves, in combination with one each through a special pilot control controllable control piston for lifting or keeping these valves open during normal operation, characterized in that for each of the two valves (, i4 2) a pilot piston (8, g) counteracting, preferably spring-loaded Closing piston (i i, i2) is provided and that pistons belonging together in pairs (Control and closing piston) on their opposite, the corresponding one Valve between end faces that are held and acted upon by the operating fluid equal to each other. and also: are designed as large as the effective area of the valves, so that by means of the closing piston both valves immediately and independently of the flow the operating fluid on their. Seat pushed back as soon as the control pressure on the pilot piston stops. z. Anti-tip device according to claim i, characterized in that that the valves (i, 2) b.zw. their housing (i9, 2o) the working cylinder (q.) directly blocked or connected with short nozzles (2i, 22). 3. Anti-tip device according to claim i, characterized in that spring systems in the case of spring-loaded closing pistons (i7, 18) are provided with at least two tension springs.