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Durch gemeinsamen Antrieb betätigte Umsteuereinrichtung für Regenerativöfpn
od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf durch gemeinsamen Antrieb betätigteUmsteuerein.richtungen
für die nacheinander erfolgende Umstellung d!e.r Absperrorgane von Regenerativöfen,
regenerativen Erhitzern, Wassergaserzeiugern oder sonstigen Ein: richtungen., bei
denen in bestimmten Zeitabständen Absperrorgane in bestimmter Reihenfolge nacheinander
umzustellen sind und bei denen sich die mit einzelnen Absperrorganen: bzw. mit den
zu ihnen führenden Zugmitteln verbundenen Getrieberäder auf dem Antriebsrad ganz
oder teilweise abwickeln.
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Hierbei soll nun das Antriebsrad eine solche Größe haben, daß sein
Umfang mindestens dem Gesamtweg der durchzuführenden Umstellv orgänge entspricht,
um namentllnch, wenn eine größere Anzahl funktionell verschiedener Absperrorgane
oder Gruppen solcher Organe zu verstellen sind, unvorteil-haft große Abmessungen
des Antriebsrades und damit auch der ganzen Einrichtung zu vermeiden. Ferner soll
gegenüber bisher bekannten Umsteuereinrichtungen nach Reißen eines Zugorgans ein
Weiterlaufen verhindert werden, so daß, wenn beispielsweise das zunächst zu schliießende
Gasabsperrorgan auf der einen Ofenseite nicht vollständig geschlossen ist, Explosionen
im Abhitzekanal, die durch die Weiterschaltung der Luft- und Abhitzeabsperrorgane
und des damit bewirkte Eintreten von Luft und Gas in den Abhitzekanal hervorgerufen
werden können, vermieden werden.
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DieErfindungsaufgabe wird nun bei eingangs beschriebenen. Vorrichtungen
dadurch gelöst, daß die auf die einzelnen Absperrorgane oder Gruppen derselben
wirkenden
Stetterrnitteil" beispielsweise die bekannten Zugorgane von Koksöfen nach Art eines
Differentialgetriebes .durch Planetenräder mit dem Antrieb kraftschlüssig derart
verbunden sind, d.aß nur bei gleichzeitigem Festhalten der andern. Steuermittel
der Antrieb jeweils auf eines oder eine bestimmte Gruppe der Steuermittel wirkt.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Umsteuereinrichtung ist ihre gedrungene
-und einfache Bauweise, die nur wenigArbeitsraum inAnspruch nimmt.
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Eine Weiterausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin:,
daß beim Steuervorgang das Steuermittel: selbst die Blockierung der in der zeitlichen
Folge nächsten Steuermittel nach Ablauf seines Schaltvorganges aufhebt und daß der
Eingriff zwischen Antriebsrädern und Steuermittel derart ausgebildet ist, daß bei
Reißen eines Steuermittels es aus dem Bereich der kraftschlüssigen Verbindung mit
dem zugehörigen Antriebsrad gelangt, so d.aß dieses Antriebsrad leer läuft. Hierdurch
ergibt sich der wesentliche: Vorteil, daß die Weiterschaltung der Absperrorgane
erst erfolgt, nachdem das jeweils zu betätigende Absperrorgan oder Gruppen derselben
in seiner Endstellung angelangt ist. Dieses kann vortei;lha,ft in einfacher `Veise
so durchgeführt werden., da.ß das über das Abtriebrad des Differentialgetriebes
laufende Steuermittel, z. B. eine Kette, Sperrnocken trägt, die bei Erreichen der
Endstellung des Steuermittels, die weitere Bewegung des Abtriebrades hemmen. Wenn
das Steuermittel reißt, also nicht mehr in Spannung gehalten wird, fällt es von
dein Abtriebrad ab, so daß dieses leer läuft. Eine Weiterschaltung der Absperrorgane
ist ih diesem Falle nicht mehr möglich.
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Die an; den Steuermitteln vorgesehenen. Sperrnocken greifen gemäß
der Erfindung in entsprechende Aussparungen einer jedem Steuermittel zugeordneten
Sperrscheibe ein. Diese Sperrscheiben sind dabei fest miteinander verbunden, und
die Aussparungen der Sperrscheiben sind derart versetzt zueinander angeordnet, daß
stets. nur der Sperrnocken eines Steuermittels in die, zugehörige Sperrscheibe eingreifen
kann, während die übrigen Steuermittel durch Aufliegen ihrer Sperrnocken. auf der
nicht ausgesparten Umfangsfläche der Sperrscheiben gesperrt sind. Nachdem die Sperrscheibe
durch das Zugorgan, dessen Sperrnocken in eine Aussparung der Scheibe eingreift,
entsprechend weitergedreht. ist, erfolgt eine Sperrung dieses. Steuermittels. ebenfalls
dadurch, daß ein weiterer Sperrnocken gegen die nicht ausgesparte Umfangsfläche
der Scheibe anläuft. Gleichzeitig ist aber eine Aussparung der Sperrscheibe, die
zu dem nächstem zu betätigenden Steuermittel gehört, in den Bereich von dessen Sperrnocken
gelangt. Dadurch ist es möglich, daß nunmehr .das nächste Steuermittel und die damit
verbundenen. Abspe:rrrni'ttel verstellt werden.
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In den Zeichnungen ist ein. Ausführungsbeispiel gemäß einer Steuereinrichtung
der Erfindung an einer Umsteuereinrichtung für eine Regenerativkoksofenbatterie
dargestellt. In Abb. i ist das als Differential wirkende Getriebe zum Antrieb der
Steuermittel der umzustellenden Organe in einem senkrechten Schnitt dargestellt.
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Abb. 2 bis d. stellen die die Bewegung eines Zugorgans bewirkenden
Abtriebräder in Verbindung mit der Sperreinrichtung in verschiedenen Stellungen
in angenäherter Perspektive dar.
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Das in einem Gehäuse i angeordnete Differentialgetriebe besteht aus
mehreren Getriebeeinheiten, von denen. jedes auf ein zugehöriges Abtriebrad für
die Bewegung des entsprechenden Steuermittels mitwirkt, welches die Umstellung der
Absperrorgane. vornimmt. Im vorliegenden Falle sind die Getriebeeinheiten als Planetengetriebe
ausgebildet und werden gemeinsam von einem Schneckengetriebe :2 angetrieben, welches
mit einem nicht dargestellten Motor verbunden ist.
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Bei dem in. Abb. i dargestellten Getriebe: ist ein Getrieberad 3 auf
der Welle 4 aufgekeilt und. bewirkt die Umdrehung d-es ebenfalls auf der Wedle aufgekeilten
Abtriebrades 5. Ein Getrieberad 6 ist auf einer Nabe 7 aufgekeilt, die lose auf
der`Vellc q. liegt, und veranlaßt die; Umdrehung des Abtriebrades 8, das, eberifa,lls
fest mi't der Nabe 7 verbunden. ist. Ein Getrieberad 13 schließlich ist fest mit
einer Nabe 49 verbunden und überträgt seine Bewegung auf das ebenfalls, fest auf
der Nabe 49 liegende Abtriebrad io.
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Das lose auf der Welle 4. liegende; Schneckenrad 2 dient als erster
Planetenträger und besitzt auf dem Umfang verteilt Planetenräder i i, deren. Zähne
sowohl mit dem Umfangszahnkranz des. Getrieberades. 3 als auch mit dem Innenzahnkranz
eines weiteren Planetenträgers 9 im Eingriff stehen. Der Planetenträger 9 besitzt
in gleicher Weise wie bei dem Schneckenrad 2 angeordnete Planetenräder 12, die einerseits
in dem Umfangszahnkranz des Getrieberades 6, andererseits in den Innenzahnkranz
des Getrielerades 13 eingreifen: Die Umstellung der Absperrorgane muß nun nacheinander
erfolgen. Bei einer Koksofenbatterie erfolgt beim Wechsel der B.eheizungseinrichtung
zunächst das Schließen der Gasabsperrorgane auf der einen Batterieseite und nach
einer kurzen Pause, nachdem das in der Beheizungseinrichtung befindliche Gas verbrannt
ist, sodann. das Umstellen der Luft- und Abhitzeabsperrorga.ne auf beiden Batterieseiten
mittels eines anderen Zugorgans. Hierauf wird, wiederum nach einer kurzen Pause,
das Öffnen der Gasabsperrorgane auf der anderen Batterieseite vorgenommen, wodurch
die Umsteuerung beendet ist. Diese Vorgänge werden mit der dargestellten Einrichtung
derart vorgenommen, daß zunächst das Abtriebrad 5 von dem Differentialgetriebe so
weit in Umdrehung gebracht wird, daß mittels des mit dein Abtriebrad 5 verbundenen
Zugorgans 14 die Absperrung der Gasabsperrorgane bewirkt wird. Während dieses Bewegungsvorganges
sind die beiden anderen Abtriebräder 8 und io und damit die mit diesen verbundenen
Getrieberäder festgehalten. Die Getrieberäder 6 und 13 können sich also, während
das mit der Welle 4 fest
verbundene Getrieberad 3 sich dreht, nicht
drehen. Die Drehung des Getrieberades 3 und damit der Welle 4 und des Abtriebrades
5 erfolgt von dem Schneckenradgetriebe 2 über die Planetenräder i i, welche sich
auf dem Innenzahnkranz des festgehaltenen Getrieberades 9 abwickeln. Das Festhalten
des Planetenträgers 9 erfolgt infolge der Sperrung der Getrieberäder 6, 13, die
mit den Planetenrädern 12 des Planetenträgers 9 im Eingriff stehen.
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Ist die Schließung des Gashahnes mittels des Abtriebrades 5 des Zugorgans
14 beendigt, so wird dieses Triebrad 5 und das Abtriebrad 10 festgehalten, so daß
nunmehr das Abtriebrad 8 das mit diesem zusammenarbeitende Zugorgan 15 zwecks Umstellung
der Luft- und Abhitzeabsperrorgane bewegen kann. IndiesemFalle treibt das Schneckenrad.
2 mittels der Planetenräder i i den Planetenträger 9 an, während die! i i sich auf
dem Umfang dies feststehenden Getriebera@des 3 abwickeln. Dadurch treiben die Planetenräder
12 des Planetenträgers 9 das Getrieberad 6 an, während sich die Planetenräder 12
auf der Innenverzahnung des feststehenden Rades 13 abwickeln.
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In ähnlicher Weise erfolgt sodann nach Beendigung der Umstellung der
Luftabhitzeabsperrorgane das Offnen der Gashähne auf der anderen Batterieseite mittels
des Abtriebrades io und des mit diesem verbundenen Zugorgans 16. In diesem Falle
sind die Abtriebräder 5 und 8 festgehalten., so daß der von den Planetenrädern i
i des Schneckenrades 2 gedrehte Planetenträger g mittels seiner Planetenräder 12
nur das Rad 13 und damit über die Nabe 49 das Abtriebrad io in Umdrehung versetzen
kann. Diese Vorgänge wiederholen sich bei dar nächsten Umstellung, wobei die zuletzt
geöffnetenGasabsperrorgane als erste wieder geschlossen werden müssen, in umgekehrter
Reihenfolge.
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Wie hieraus ersichtlich, wird beim Reißen eines Zugorgans, das endlos
um die Ofenbatterie herum angeordnet ist, infolge Unterbrechung des gespannten Zugorgans
dasselbe sich von dem Abtriebrad lösen und nach unten durchhängen, so daß das, betreffende
Abtriebrad leer läuft. Da die anderen Abtriebräder aber noch festgehalten sind und
diese Sperrung erst aufgehoben wird, nachdem der Umstellvorgang des gerade zu betätigenden
Absperrorgans beendigt ist, kann eine Weiterschaltung nicht erfolgen.
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Die Sperrung der jeweils nicht angetriebenen Abtrie.bräder in der
Weise, daß erst nach Beendigung des Umstellvorganges Eines Absperrorgans das nächste
oder die nächsten. Umstellorgane durch Freigabe der Sperrung des betreffenden Ab,triebrades
umgestellt werden, kann nun mittels der im follgenden beschriebenen Sperreinrichtung
erfolgen. Unterhalb der Abtriebräder 5, 8, io sind Steuerscheiben 17, 18, 19 angeordnet,
die aus einem zusammenhängenden Gußstück bestehen, aber auch auf einer Welle aufgekeilt
sein können., und in Lagern 21 frei gelagert sind. Um eine einseitiges Abstützung
der an den Zugorganen angebrachten Mitnehmer zu vermeiden, ist jedem Zugorgan, beiderseits
eine Steuerscheibe zugeordnet, woben die nebeneinanderliegenden Steuerscheiben zu
einer Scheibe ausgebildet sind. Die Steuerscheiben 17, 18, i9 sind derart den --1,btriebrä.dern
5, 8, io zugeordneit, da.ß seitlich an dein Zugorganen 14, 15, 16 angebrachte Mitnehmer
22, 23, 24, 25 (s. auch Abb. 2 bis 4) in Aussparungen 27, 28, 32, 33, 34 35 je'de'r
Scheibe eingreifen können. Die Steuerscheiben sind auf ihrem übrigen Umfang kreisrund
ausgebildet und derart angeordnet, daß die Mitnehmer 22, 23, 24, 25 sich auf der
kreisrunden Umfangsfläche der Steuerscheiben ohne wesentliches Spiel auflegen. können.
Die Aussparungen27, 28 der einzelnen Steuerscheiben sind nun derart versetzt gegeneinander
angeordnet, daß stets nur die Aussparungen einer Steuerscheibe mit Mitnehmern des
zugehörigen Zugorgans eingriffsbereit sind, während die Mitnehmer der anderen Zugorgane
sich auf der nicht ausgesparten, Umfangsfläche der Steuerscheiben auflegen und.
so eine Bewegung dieser Zugorgane jeder Richtung verhindern..
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In Abb. 2 ist die Endstellung desZugorgans eines Umstellvorganges
und damit die Anfangsstellung für den nächsten Umstellvorgang dargestellt. In dieser
Stellung ist das beim vorhergehenden Umsteuervorgang in Richtung des Pfeiles 29
bewegte Zugorgan 14 durch Auflage des Mitnehmers 22 auf der nicht ausgesparten Umfangsfläche
der Steuerscheibe 17 an der Weiterbewegung gehindert. Wird nun die nächste Umstellung
der Beheizu.ngseinrichtung.vorgeinommen, so muß das Zugorgan 14 in Richtung des
Pfeiles 3o bewegt werden. Die Mitnehmer 22, 23, 24, 25 Liegen vor Beginn ,der neuen
Umsteuerung sämtlich in der gleichen Ebene wie in Abb. 2. Daraus ergibt sich, da.ß
in diesem 7,eitpunkt die Mitnehmer 22, 23 der Zugorgane 15, 16 auf der nicht ausgesparten.
Umfangsfläche der zugehörigem Steuerscheiben i8, i9 mit nur geringem Spiel aufliegen,
so daß hierdurch die Bewegung.der Zugorgane 15, 16 gesperrt ist.
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Eine Bewegung des Zugorgans 14 in Richtung des Pfeiles 30 von
dem Differentialgetriebe aus, wie im vorhergehenden beschrieben, bewirkt eine Drehung
im Sinne des. Pfeailes 31 der Steuerscheiben 17, 18, i9. Greift nun der Mitnehmer
23 in die AmssparUng 27 den- Steuerscheibe 17 ein, so dreht er diese in Richtung
des Pfeiles 3i so weit, bis der Mitnehmer 23 aus dem Bereich der Aussparung 27 gelangt
ist; während dieser Bewegung des. Zugorgans 14 ist die Umstellung des ersten Absperrorgans
(Schließung der Gasabsperrorgane) eingeleitet. Bei der Weiterbewegung des Zugorgans
14 gelangt der Mitneh mer 24 in die Aussparung 28, wodurch die Steuerscheibe 17
und damit auch die anderen fest miteinander verbundenen Steuerscheiben 18, i9 ein
weiteres Stück in Richtung des Pfeiles 31 gedreht werden. Hierdurch ergibt sich
die in Abb. 3 gezeigte Stellung, wobei der Mitnehmer 24 aus dem Bereich der Aussparung
28 gelangt ist und,der Mitmehmer 25 auf der nicht ausgesparten Umfangsfläche' der
Steuerscheibe 17 aufliegt, so daß die Weiterbewegung des Zugorgans 14 nunmehr in
Antriebsrichtung gesperrt ist. Damit
ist die Aussparung 32 der Steuerscheibe
i8 in den Bereich des Mitnehmers 23 des Zugorgans 15 gelangt, dessen Bewegung bisher
gesperrt war. Die Bewegung des Zugorgans 15 erfolgt nun in gleicher Weise wie die
des Zugorgans 14. Dadurch gelangt auch der Mitnehmer 24 des Zugorgans 14 auf die
nicht ausgesparte Umfangsfläche der Steuerscheibe 17, wie aus Abb. 4 ersichtlich,
so daß auch. eine, Bewegung des Zugorgans 14 in entgegengesetzter Richtung nunmehr
gesperrt ist. Diese Vorgäng wiederholen sich in gleiclier'N'eise nachBeendigung
der Bewegung des Zugorgans 15 (Schließung der Luft- und Abhitzeab:sperrorgane),
so daß nach Sperrung des Zugorgans 15 das Zugorgan 16 durch Freigabe der Aussparungen
34,35 der Steuerscheibe; ig bewegt werden; kann (Öffnung der Gasabsperrorga,ne).
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Durch entsprechende Anordnung der Aussparungen auf den Steuerscheiben
ist es auch möglich, mit einem Zugorgan zwei Umstelllungein vorzunehmen, beispielsweise
einen Dreiwegehahn zunächst einmal zu betätigen und nach Betätigung anderer Absperrorgane
das bereits vorher betätigte Zugorgan nach entsprechender Freigabe der Aussparungen
zwecks Weiterbewegung des Drehvegehahnes weiterzubewegen.
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Wie die Anordnung des Zugorgans erkennen läßt, wird bei einem Reißen
des Zugorgans an irgendeiner Stelle infolge Aufhebung des Kräftegleichgewichtes
beiderseits der Treibräder der spannungslose Strang durch das Eigengewicht die Ablösung
des Zugorgans von :dem Abtriebrad bewirken. Da aber nun die Mitnehmer des abgelösten
Zugorgans die Freigabe des nächsten Schaltvorganges verursachen können, ist also
eine Weiterschaltung trotz Weiterlaufen des Antriebsmotors völlig ausgeschlossen,
ein Vorgang, der bei den bisher bekannten Umsteuereinrichtungen nicht möglich ist.
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Es besteht auch die ,Möglichkeit, die in dem Ausführungsbeispiel als
Rollenketten benutzten Zugorganteile sinngemäß durch Zahnstangen od. dgl. zu ersetzen.
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Die Sperrung der Zugorgane kann auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise
durch eine Fallenverriegelung, wobei ein an dem Zugorgan angebrachter Riegel, der
sowohl den Vorwärts- als auch den Rückwärtsgang begrenzt, beim Heben der Falle gleichzeitig
die Falle des nächsten zu bewegenden Zugorgans zwecks Freigabe des Riegels auslöst.
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Das Gehäuse i des Getriebes ist oben bei 48 aufklappbar ausgebildet,
so daß es leicht überwacht werden kann. Ferner ist das Gehäuse in der waagerechten
Mittelebene unterteilt, wie bei 47 angedeutet. Dadurch ist eine leichte Zugänglichkeit
zu dem Getriebe gesichert.