-
Trag- und Antriebsvorrichtung für Stichlochstopfmaschinen Die Erfindung
beizieht sich auf eine Trag- und Antriebsvorrichtung für Stichlochstopfmaschinen,
die zum Schließen des Stichloches von Öfen dienen. Stichlochstopfmasch:inen, die
zum Einführen eines tonartigen, Stopfmasse, genannten Materials in die Stichlöcher
von Öfen, wie Hochöfen, zum Verschließen dieser Stichlöcher dienen, sind seit einigen
Jahren im Gebrauch. Eine der Aufgaben, die beim Entwurf, dem Bau und dem Betrieb
dieser Maschinen auftreten, ist die Sicherung der Maschine in der Schließstellung
während des Schließens des Stichloches. Bisher erfolgt dies auf verschiedene Weise,
wie durch Verriegeln. der Maschine oder der Maschinentragvorrichtung an der Ofenwand,
durch Befestigen der Stichlochstopfmaschine in ihrer Stellung durch von .der Betätigungsvorrichtung
der Maschine getrennte, an der Ofensäule oder einem anderen Ofenteil angebrachte
Befestigungsmittel und ähnliche Hilfsmittel. Es ist aber nicht erwünscht, Einrichtungen,
wie Riegel od. dgl., unmittelbar an der Ofenwand anzuordnen oder Befestigungsmittel
wie die v orbeschriebenen vorzusehen. Außer den unmittelbar mit der Ofenwand verbundenen
Einrichtungen oder den vorbeschriebenen Befestigungsmitteln ist aber noch keine
zufriedenstellende Vorrichtung vorgeschlagen worden, um eine Stichlochstopfmaschine
in ihrer Stellung während' des Schließens des Stichloches zu sichern.
-
Bei den bekannten Sti.chlochstopfma,schinen haben sich auch Schwierigkeiten
infolge dein auf die Betätigungsvorrichtung einwirkenden Kräfte ergeben, wenn die
Bewegung der Maschine in die oder aus der Arbeitsstellung plötzlich unterbrochen
wird. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn die für den Antrieb der Maschine erfomderliche
Kraft
durch einen Elektromotor mit magneitischeir Bremse geliefert
wird, die automatisch in Tätigkeit, tritt und die Antriebsvorrichtung in ihrer Stellung
sperrt, wenn die Stwmzufuhr unterbtrochen wird. Die Stichlochstopfmaschine selbst
und auch die Antriebsvorrichtung haben ein großes Gewicht, so daß bei der Bewegung
der Maschine und der Antriebsvorrichtung sich ein erhebliches Trägheitsvermögen
ergibt. Wenn dann der Motor plötzlich stillgesetzt wird und die magnetische Bremse
in Tätigkeit tritt, werden die durch das Trägheitsvermägen. der bewegten Teile bedingten:
Kräfte auf die Betätigungsvorrichtung übertragen. Um diesen plötzlich auftretenden
Kräften widerstehen" zu können, rußten daher zumindest einige Teile der Maschine
schwerer ausgeführt werden, als es sonst erforderlich gewesen wäre, was naturgemäß
zusätzliche Kosten zur Folge hat. Abgesehen davon liegt auch die Möglichkeit des
Versagens einzelner Teile der; Vorrichtung vor. Diese dien bekannten Stichlochstopfmaschinen
anhaftenden Nachteile sollen nun durch die erfindungsgemäße Einrichtung zur Anbringung
und Betätigung der Maschine behoben werden. Um während des Schließens des Stichloches
die- Maschine in ihrer Schließstellung zu sichern, werden vom Ofen getrennte und
hiervon unabhängige Vorrichtungen ohne Verwendung der von der der Sbiehloch Stopfmaschine
getrennten und an der Ofensäule oder an einem anderen Ofenteil angeordneten. vorgesehen.
Vorzugs,weiise wind die Trag- und Betätigungsvorrichtung der Stichlochstop.fmaschine
mit vollständig innerhalb dieser Vorrichtung angeordneten Hilfsmitteln für die Sicherung
der Maschine in ihrer Schließstellung ausgerüstet, so daß Hilfsklinken, Schienen,
Riegel oder sonstige Befestigungsmittel in Fortfall kommen-können. Dadurch bleibt
die Ofenfront von solchen sehr unerwünschten. Hilfseinrichtungen frei. Ferner sind
Einrichtungen vorgesehen, um die beim plötzlichen Stillstand der Stichloch.stopfmaschine
in der Betätigungsvorrichtung auftretenden Spannungen zu mildern bzw. aufzuheben.
Vorzugsweise wird die Stichlochstopfmaschine durch einen Elektromotor mit magnetischer
Bremse angetrieben, die in den Motorstromkreis geschaltet ist, so. daß bei der Unterbrechung
des Stromes die Bremse sofort automatisch in Tätigkeit tritt. In der Betätigungsvorrichtung
wird eine Puffer- oder Stoßaufnehmeei.nrichtung vorgesehen, um einen Teil der Kräfte
aufzunehmen, die infolge des Beha;rrungsvermöa ns der Stich,lochstopfmaschine und
ihrer Tragvorrichtung auf .die Betätigungsvorrichtung einwieken, wenn der Motor
stillgesetzt wird und die magnetische Bremse in Tätigkeit tritt. Weitere Einzelheiten,
Gegenstände und Vorteile des Erfindungsge@genstandes gehen aus der nachstehenden
Beschreibung einer vorzugsweisen Ausführungsform hervor, die in den Fig. i bis 5
dargestellt ist; von denen zeigt Fig. i einen Aufriß, teilweise in senkrechtem Querschnitt,
der S:tichlochstopfmaschine mit, der Trag- und Betätigungsvorrichtung und einen
Teil des Hochofens mit Stichloch, das, durch die von der Sihichlochsto:pfmaschine
zugeführte Stopfmasse geschlossen werden soll, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stichlochstopfmaschine
mit der Trag- und Antriebsvorrichtung, Fig. 3 einen mittleren senkrechten Querschnitt
nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 eine Draufsicht in verkleineirtem Maßstabe,
ähnlich der Fig. 2, auf die außer Bieltrieb beflnd@liche Stichlochstopfmaschine
und Fig. 5 einen Aufriß der Stichlochs:to:pfrnaschine und der Antriebsvorrichtung,
von oben nach Fig. 4 gesehen.
-
In den Figuren ist dar Hochofen mit 2 bezeichnet, dessen eine Wand
3 mit einem Stichloch 4 versehen ist, und an dem sich eine Rinne 5 für das aus dem
Hochofen durch das Stichloch abfließende- flüssige Metall enschniießt. Mit 6 ist
die Stichloc'hsbopfmaschine bezeichnet, durch die Stopfmasse zum Schließen des Stichloches
4. zugeführt wird. Diese Maschine kann von irgendwelcher Bauart sein und, da diese
Bauart nicht Gegenstand der Erfindung ist, braucht sie nicht im einzelnen beschrieben
werden; es genügt vielmehr, festzustellen, daß die Maschine mit eineu Düse 7 ausgerüstet
ist, durch die hindurch die Stopfmasse unter hohem Druck zum Schließen des Stichloches
gedrückt wird. Angetnieben wird die Maschine durch einen Motor 8 und die dazugehörigen
Einrichtungen.
-
Die Stichlochstopfmaschine wird von einer Trag- und Antriebsvorrichtung
getragen, die auf einem Betonfundament 9 angeordnet ist. Auf dem Fundament 9 ist
mittels Bolzen io ein Sockel i i befestigt, der eine mittlere senkrechte Bohrung
12 aufweist, in welcher eine aufrecht stehende, rohrförmige, eine Drehachse für
die Maschine bildende Säule 13 angeordnet ist. Die Maschine kann aber auch an einer
Ofensäule anstatt an einer getrenntem Säule angeordhet sein. Von dem Sockel i i
wird ein Stiirnrad 14 getragen, das eine breite Nabe 15 besitzt, welche, den oberen
Teil des. Sockels i i umgibt, so, daß das Rad sich relativ zum Sockel heschränkt
drehen kann, wie noch gezeigt, werden wird. Der, Sockel i i besitzt ein Paar Vorsprünge
16, durch die j e ein Bolzen 17 hindurchgeht, der eine Spi:raJ:feder 18 trägt. Das
Zahnrad 14 besitzt einen senkrechten Arm i9, der Widerlager 2o trägt, gegen die
die Köpfe 21 der Bolzen 17 normalerweise sich anlegen. Wie in Fig. 2 gezeigt; legt
sich jeder Bolzenkopf unter dem Einfluß der Feder 18 an das entsprechende Widerlager
2o an, wenn die Teile sich in Ruhe; befinden. Eine beschränkte Drehbewegung des
Zahnrades 14 um den ,Sockel i1 ist infolge der Elastizität der Feder 18 möglich.
Diese Bewegung ist indes geringfügig und das Zahnrad 14 ist im wesentlichen ein
feststehendes Zahnrad, das in jeder Richtung durch eine stoßaufnehmende Feder abgebremst
wird.
-
Auf der Säule 13 ist ein die S,tich,lochstopfmaschine tragender Arm
22 drehbar' befestigt. Ddieser Arm besitzt Lager 23, auh @dienie.n. ,:ir sich um
die S!ä(trle (drehen kann. Der Arm 22 trägt einen Elelctro@moto:r 24, dessen Welle
25 mit einer automatischen
magnetischen Bremse 26 ausgerüstet ist.
Die- Motorwelle trägt an. ihrem inneren Ende ein Stirnrad 27, das mit einem Stirnirad
28 im Eingriff steht, das auf der Welle 29 aufgeke-ilt ist. Ebenfalls aufgekei:lt
auf der Welle 29 ist eine vorzugsweise nicht umkehrbare Schnecke 3o, die mit einem
Schneckenrad 31 im Eingriff steht, das auf einer senkrechten. Welle 32 aufgekeilt
ist, die in dem Arm 22 gelagert ist und, ein hiermit am unteren Ende verbundenes
Stirnrad 33 trägt. Das Stirnrad 33 steht im Eingriff mit dem Stirnrad 14.
-
Die Stichlochstopfmascbine 6 wird von, einem Dreharm 34 am äußeren
Ende des Armeis 22 getragen. Die Maschine kann sich in einer waagerechten Ebene
um den Arm 34 drehen und auch in einer senkrechten Ebene um einen Zapfen 35 geschwenkt
werden.
-
An ihrem oberen Ende, ist die Säule 13 mit einer No kenscheibe 36
und einer Kappe mit seitlichen, senkrecht in Abstand voneinanidier liegenden, Vorsprüngen.
38 und 38a verbunden. Die Notkenscheibe 36 umgibt ,die Säule 13 oberhalb
des oberen Lagers 23 und ist an der Säule in nicht drehbarer Lage durch Befestigungsschrauben
36a befestigt. Die Kappe 37 ist auf der Säule bei 37a aufgekeilt und mittels eines
Bolzens 39 befestigt, der dizTch die Kappe und eine; Platte 4o hindurchgeht, die
im oberen Teil der Säule geschweißt ist. Das eine Ende einer einstellbaren Stange
41 ist zwischen den Vorsprüngen 38 tu-Id 38a der Kappe 37 angeordnet, wo, es durch
einen Bolzen 42 angele nkt ist, der durch die Stange und die Vorsprünge der Kappe
hindurchgeht, während das andere Ende bei 44 an einem Arm 43 an:gelenkt ist, der
oberhalb des Dreharmes 34 und oberhalb des äußeren. Endes des Armes 42 angeordnet
ist, und mit dem Dreharm 34 waagerecht drehbar, ist. Ein Kniehebel 45 ist bei 46
an einem Arm 47 an-gelenkt, der von dem Arm 22 getragen wird und mit einer, mit
dem Nocken 36 zusammenarbeitenden Rolle 48 ausgerüstet ist. Die N ockenscheibe 36
ist kreisförmig mit Ausnahme eines einzelnen hervorstehenden Teiles, wie dies gezeigt
ist. Am entgegengesetzten Ende des Kniehebels 45 ist ein Drahtseil 49 befestigt,
das über eine regelbare Spannvorrichtung 5o mit einem Drahtseil 5 r verbunden ist,
das um eine Rolle 52 läuft, die von. dem Arm 43 getragen wird. Das äußere Ende des
Drahtseiles 51 ist bei 53 an einem Arm 54 befestigt, der von der Stichlochstopfmaschine
6 getragen wird. Arbeitsweise Die Fig. 4 und 5 zeigen die Stichlochstopfmaschine
und die hiermit verbundene Einrichtung außer Betrieb. Wenn die Maschine nicht im
Betrieb ist, befindet sie sich im allgemeinen in einer vom Ofen entfernten, auf
der dem Stichloch und der Metallauslaufrinne entgegengesetzten Seite der Säule.
Wenn das Stichloch geschlossen werden soll, wird die: Stichlochstopfmaschine zuerst
in Stellung gebracht, wobei die Düse 7 in das Stichloch eingeführt und gegen. dieses
gedrückt wird, worauf dann der Motor 8 in Tätigkeit gesetzt wird, um Stopfmasse
in das Stichloch einzuführen und dieses zu schließen. Um die Maschine in Arbeitsstellung
zu bringen, wird sie zunächst um die Säule 13 ge:-schwenkt. Hierzu wird der
Elektromotoir 24 in Betrieb gesetzt, worauf durch das Zahnrad 27 auf der Motorwelle
25 und das Zahnrad 28 auf der Welle 29 diese Welle im Uhrzeigersinn gedreht wird,
wenn man die Fig. 3 betrachtet. Die nichtumkehrbare, mit dem Schneckenrad
31 zusammenwirkende Schnecke 3o dreht die Welle 32 im Uhrzeigersinn, wenn
man die Fig. 2 und 4 betrachtet. Da das Zahnrad 33 auf der Welle 32 aufgeszei:lt
ist und im Eingriff mit dem verhältnismäßig feststehenden Zahnrad 14 steht, schwingt
der die Stichlochstopfmaschine tragende Arm 22 um die Achse der Säule
13 im Uhrzeigersinn, wenn man die Fig. 2 und 4 betrachtet.
-
Wenn der Arm 22 sich im Uhrzeigersin:n aus der Stellung nach Fig.4
in die Stellung nach Fig.2 bewegt, wird die Winkelstellung der Stichlochstopfmaschine
relativ zu dem Arm durch die Stange 41 geändert, so daß die Düse 7 bei ihrem Vorschub
in das Stichloch sich im wesentlichen. in einer senkrechten Ebene bewegt, in. der
die Achse des Stichloches liegt. Wenn diese Düse sich dem Ofen nähert, beginnt die
Rolle 48 .auf den erhöhten Teil der Nockenscheibe 36 zu steigen, wolduirch das freie
Endei des Kniehebels! 45 von der Stichlochstopfmaschine wegbewegt: wird. Dadurch
wird das Drahtseil 5 i aufwärts und inwärts gegen die Säule um die Rolle 52 gezogen,
wodurch das rückwärtige. Ende der Maschine gehoben und dementsprechend die Düse
7 derart gesenkt wird, -daß sie bei der Erreichung des Stichloches in geeigneter
Winkelstellung und im wesentlichen koaxial mit dem Stichloch in dieses eintreten
kann.
-
Wenn, der Motor 24 in Betrieb gesetzt wird, um den Arm 22 im Uhrzei:gersinn
um die Säule 13 zu bewegen, hat der Druck auf das Zahnrad das Bestreben,
dieses Zahnrad in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung zu drehen, wenn
man die Fig. 2 und 4 betrachtet. Die linke Feder 18, wenn. man diese Figuren betrachtet,
verhindert indes eine solche Drehung des Zahnrades, ausgenommen bis zu einem so
ilchen Grade, daß diese Feder etwas zusammengedrückt wird als Folge des Druckes
auf die Zähne des Rades 14, der bestrebt ist, es zu dtrehen. Das Zahnrad 14 bleibt
im. wesentlichen stehen, während es gegen die linke Feder 18 gedrückt wird, wenn
man die Fig. 2 und 4 betrachtet, und dient als feststehender oder Rahmen.-teil,
auf dem die bewegliche Einrichtung sieh abstützt, um den Arm 22 um die Säule
13 zu schwenken. Der, Arm 22 wird um die Säule geschwenkt und die Stange
4r bewirkt die Winkelbewegung zwischen der Stichlochstopfmaschin@e und dem vorble@sch.rieibeinen
Arm. Wenn sich die Düse der Stithlochstopfmaschine dem Ofen nähert, wird ihr vorderes
Ende unter der Wirkung des Nockens 46, des Kniehebels 45 und der hiermit zusammenarbeitenden
Einrichtung niedergedrückt, so daß bei fortgesetzter Winkelbewegung des Armeis 22
die Düse der Stichlochstopfmaschine in das
Stichloch 4 eintritt.
Gewöhnlich ergänzen sich die Düse der Stichlochstopfmaschine und das Stichloch ihrer
äußeren Form nach in: der Weise, daß das Stichloch einen Sitz für die Düse bildet.
-
Der Motor 24 bleibt weiter in Betrieb, wenn die Düse im Stichloch
sitzt, wodurch der Anpreß:druck gesteigert wirrt. Diesem sich steigernden Druck
setzt die Betätigungsvorrichtung einen Widerstand cntgegen; er ist von einem weiteren.
Zusammendrücken, der linken Feder i 8 begleitet, wenn man die Fig. 2 und 4 betrachtet.
Wenn das Drehmoment in der Motorwelle 25 bis zu dem Punkt angestiegen ist, bei welchem
der Motor 24 im wesentlichen den Punkt erreicht hat, an dem er stehenbleibt, wird
die Stromzufuhr zu dem Motor 2-q. unterberochen und die magnetische Bremse 26 augenblicklich
in Tätigkeit gesetzt, um irgendeine wesentliche Rückwärtsbewegung der Motorwelle
z5 zu verhindern.
-
Die magnetische Bremse 26 bleibt während des Schließ-ens des Stichloches
in Tätigkeit, worauf sie gelöst wird und der Motor 24 in einer zu der vorbeschriebenen
Richtung umgekehrten Richtung angetrieben wird. Hierdurch wird die Düse 7 aus dem
Stichloch herausgezogen und der Arm 22 der Maschine 6 aus der Stellung nach Fig.
2 in die Stellung nach Fig. 4 bewegt. Während dieser Bewegung wird der Druck der
bewegten Teile von der rechten. Feder, 1$ aufgenommen, wenn. man die Fig. 2 und
4 betrachtet. In den Fig. 1, 2 und 3 ist die Stichlochstopfmaschine in einer Stellung
gezeigt, in welcher die Düse fertig zum Einführen, in das Stichloch ist, aber sich
noch nicht in der Schließstellung befindet. -Wenn zu irgendeiner Zeit, während der
der Arin 22 und die Maschine 6 in der vorbeschriebenen Weise bewegt werden, ihreBewegung
unterbrochen werden soll, wird die Str@omzufuhr zum Motor 24 unterbrochen. Gleichzeitig
mit dieser Stromunterbrechung tritt die magnetische Bremse 26 automatisch in Tätigkeit,
wodurch die Motorwelle gesperrt wird. Infolge der Trägheit der sich be-
wegenden
Teile hat der Arm indes das Bestreben., nach denn Anlegen der Bremse seine Schwenkbewegung
fortzusetzen. Die Betätigungsvorrichtung wird teilweise von dem hierdurch auf die
Teile ausgeübten Druck durch die, Puffer- oder Stoß,aufnehmerfed er 18 entlastet.
Wenn der Stillstand wähnend der Bewegung der Stichlochstopfmaschine in die Schließstellung
des Stichloches. erfolgt, tritt die rechte Feder nach den Fig. 2 und 4 in, Tätigkeit,
um den Stoß aufzunehmen, während bei der Bewegung der Maschine aus der Schließstellung
des Schließloches die linke Feder diese Funktion übernimmt. Die Schaffung dieser
Einrichtung verringert die Gefahr von Defekten, die andernfalls auftreten könnten
und erspart dadurch Kosten an gewissen Teilen der Vorrichtung.
-
Außer den vorbeschriebenen Teilen werden keine Trag- oder Führungseinrichtungen
benötigt, um die Stichlochstopfmaschine in geeigneter Weise zu bewegen und die Düse
7 in das Stichloch des Ofens einzuführen und sie in dieser Stellung festzuhalten.
Kein Riegel, keine Schiene oder eine sonstige Hilfseinrichtung -ist an irgendeinem
Teil des Ofens befestigt, so da.ß der Raum vor denn Ofen. in der Nähe des Stichloches,
vollkommen frei bleibt.