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Vorrichtung zum Beschicken von Schachtöfen Gegenstand der Erfindung
ist eine neuartige Vorrichtung zum Beschicken von Schachtöfen, wie sie z. B. zum
Brennen und Sintern von Kalk, Zement od. dgl. dienen.
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Es ist bekannt, die Beschickung derartiger Öfen in der Weise vorzunehmen,
daß das Beschickungsgut in Kübel gefüllt wird, die nach ihrer Beförderung in die
Ofengicht ihren Inhalt unmittelbar in den Schacht entleeren. Diese Beschickungsweise
hat den Nachteil, daB beim Ausschütten des Kübels eine weitgehende Entmischung oder
Vermischung des Kübelinhalts unter Störung der ursprünglichen Schichtung eintritt.
Andererseits ist es für die Durchführung des Brenn- oder Sinterungsprozesses in
derartigen Öfen von Bedeutung, daB die Materialien, z. B. Kalk oder Zement und Koks
od. dgl., in bestimmter Schichtung eingebracht werden und während des Brennprozesses
sich in dieser Schichtung auswirken.
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Die neue, erfindungsgemäß ausgestattete Beschickungsvorrichtung ermöglicht
es, die Beschikkung derartiger Schachtöfen in solcher Weise durchzuführen, daß das
gesamte Beschickungsgut in der für den Brenn- und SinterungsprozeB erforderlichen
horizontalen
Schichtung und Verteilung in den Ofen gelangt.
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Dieser Zweck wird erfindungsgemäß durch die besondere Art der mit
dem Kübel verbundenen Füll- und Entleerungsvorrichtungen erzielt. Erfindungsgemäß
wird der Kübel derart ausgebildet, daß sein Boden in eine Anzahl Sektoren (mindestens
sechs Sektoren) oder schmale Streifen unterteilt wird, die mit einer Vorrichtung
verbunden sind, welche ein schlagartiges Öffnen der Sektoren unter vollständiger
Herausführung derselben aus dem Kübelprofil ermöglicht. Infolgedessen fällt bei
dieser Öffnung des Bodens der gesamte Inhalt des Kübels gleichzeitig frei nach unten,
ohne daß Teile des Kübelinhalts, wie es bei früheren Konstruktionen mit Klappenböden
der Fall war, auf den Sektorflächen nach unten gleiten. Infolgedessen fällt der
Kübelinhalt ohne Störung seiner Schichten in den Ofenraum.
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Ferner ist in Verbindung mit dem Kübel und den Sektoren des Bodens
eine Vorrichtung vorgesehen, die beim Aufsetzen des Kübels auf das vorzugsweise
drehbar ausgebildete Untergestell der Füllvorrichtung ein selbsttätiges Schließen
des Bodens bewirken. Diese Vorrichtungen können z. B. in an dem Unterbau oder an
den Bodensektoren des Beschickungseimers oder an beiden angeordneten Vorsprüngen
u. dgl. bestehen, die beim Niedersetzen des Kübels auf das Untergeste11 der Füllvorrichtung
derart auf die Sektoren oder an diesen angeordnete Vorsprünge wirken, daß dieselben
sich schließen.
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Eine weitere erfindungsgemäße Verbesserung besteht darin, daß der
Kübel derart mit seiner Aufhängevorrichtung lösbar verbunden wird, daß er sich beim
Niedersetzen von dem drehbaren Untergestell der Füllvorrichtung und der im Aufzugsgerüst
geführten Aufhängevorrichtung löst, so daß er sich mit dem Untergestell während
der Füllung ungehindert drehen kann, während die Aufhängevorrichtung über dem sich
drehenden Kübel, ohne ihn zu behindern, stehenbleibt.
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Die Öffnung der Sektoren beim-Aufsetzen des Kübels auf die Schachtöffnung
des Ofens kann ferner erfindungsgemäß mit Hilfe einer zentral durch den Kübel verlaufenden,
axial verschiebliehen Stange bewirkt werden, durch deren Ansätze die Sektoren des
Kübelbodens in der Verschlußstellung gehalten werden, während beim Aufsetzen des
Kübels auf die Schachtöffnung diese Stange eine axiale Nachlaufbewegung oder zusätzliche
Bewegung nach unten erhält, derart, daß die Sektoren des Bodens freigegeben werden
und frei nach unten ausschwingen können.
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Im Sinne der Erfindung ist es erforderlich, daß die Bewegung der Klappen
bei der Öffnung derselben so schnell erfolgt, daß die Klappen dem abfallenden Material
voreilen. Dies kann z. B. in der Weise erreicht werden, daß mit den Scharnieren
der Bodensektoren eine zusätzliche Einrichtung verbunden wird, durch welche die
Schwenkbewegung der Sektoren bei der Öffnung beschleunigt wird. Es ist ferner zweckmäßig,
die kinetische Energie der in erwähnter Weise unter Beschleunigung geöffneten Klappen
wieder durch eine geeignete Bremsvorrichtung ohne Schaden für den Kübel aufzunehmen.
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Zweckmäßig erhält, um diese Vorrichtung zur Auswirkung zu bringen,
der obere Teil des Ofens eine Erweiterung über den- Ofenrand hinaus, so daß ein
volles Ausschwingen der Bodensektoren ermöglicht wird. Die zusätzliche Beschleunigung
ist dabei so groß, daß die ausschwingenden Sektoren dem herausfallenden Kübelinhalt
voreilen.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
welche die vorstehend erläuterten Merkmale sowie weitere konstruktive Einzelheiten
zeigt, beispielsweise dargestellt.
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Im einzelnen zeigt Fig. i den Kübel in einem senkrechten Schnitt,
bei über dem Untergestell befindlichem, leer zurückkommendem Kübel; Fig. ia zeigt
eine Einzelheit von Fig. i in Draufsicht; Fig. 2 zeigt den Kübel geschlossen und
auf dem drehbaren. Untergestell aufsitzend; Fig.3 zeigt den geschlossenen Kübel
auf den Ofen aufgesetzt; Fig.4 zeigt den Kübel mit geöffneter Entleerungsvorrichtung
auf dem Ofen aufsitzend; Fig. g bis 8 zeigen die die Bewegung der Bodensektoren
steuernden Teile im einzelnen in größerem Maßstab in verschiedenen Stellungen; Fig.9
zeigt den oberen Teil der Verschlußvorrichtung im vergrößerten Maßstab im Schnitt.
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Im einzelnen bezeichnet in Fig. i und 2 das Bezugszeichen i die Basis
der Fülleinrichtung, die von einem ringförmigen Spurkranz oder Gleis 2 eingeschlossen
wird. Auf diesem Gleis läuft ein Drehgestell 3 mit seinen Laufrädern 4, 5 usw.,
die in beliebiger Zahl und Anordnung vorhanden sein können. Mit dem Drehgestell
3 ist die Plattform 6 verbunden.
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Oberhalb des Drehgestells ist ein Gerüst 8, 9 angeordnet, in welchem
die Aufhängevorrichtung io des Kübels i i mit Hilfe der Traverse 12 und des Führungsschuhs
13 geführt ist. Am Kübel i i ist ein senkrecht verschieblicher Ring 14, 15 befestigt,
an dem mit Hilfe eines Gelenkhebels 16 der Bodensektor 18 (Fig. 3, 4) des Kübels
vermittels seines Ansatzes 17 um die Achse 6o (Fig. 5, 8) schwenkbar angeordnet
ist. Der Bodensektor i8 ist an seinem inneren Ende mit einer Führungsrolle i9 ausgestattet.
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Wenn der Kübel sich bei seiner Abwärtsbewegung auf die Plattform 6
des Unterbaus der Füllvorrichtung aufsetzt, wirkt die Schräge 2o der Plattform auf
die Rollen i9, so daß die Sektoren des Kübels geschlossen werden.
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Bei der Abwärtsbewegung setzt sich der Führungsschuh 13 der Vorrichtung
io auf der am außerhalb des Gerüsts einstellbar angeordneten Auflage 26 auf.
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Da der Kübel nunmehr von der Aufhängevorrichtung vollkommen frei ist,
kann er sich unabhängig
von derselben mit dem Unterbau 3 drehen.
Die Möglichkeit, den Kübel drehen zu können, ergibt die Voraussetzung für gleichmäßige
Schichtung.
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Gemäß Fig. 3 und 4 ist der Schachtofen 27 mit einem erweiterten Raum
28 versehen. Dieser erweiterte Raum ist durch eine ringförmige Plattform 29 derart
überdeckt, daß lediglich ein Raum für die Einführung des Kübels i i freibleibt,
dessen Durchmesser gleich oder wenig geringer als der Ofendurchmesser ist.
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Für die Beschickung sind die folgenden Teile wesentlich: Die Bodensektoren
18 werden in ihrer geschlossenen Stellung durch eine zentral durch den Kübel hindurchgehende
Stange 3o gehalten, deren Ansatz 31 in Aussparungen 32 am inneren Ende der
Sektoren 18 eingreift. Die Stange 30 ist in der Aufhängevorrichtung io axial
verschieblich gelagert. In der Aufhängevorrichtung io ist ein Raum 33 ausgespart,
in welchem in Verbindung mit der Achse 34, die in der axialen Richtung der Stange
3o angeordnet ist. ein Lenkhebelsystem 35, 36 vorgesehen ist. Der Hebel 36 greift
an einer Buchse 37 an, die wiederum axial verschieblich auf der Achse 34 gleitet:
Am unteren Ende der Achse 34 wird durch den Bund 38 ein Kupplungsring 39 gehalten,
der andererseits den verbreiterten Kopf 4o eines Ansatzes 41 der unteren Stange
3o aufnimmt. Soweit die beweglichen Teile 39, 40, 41 nebst der axial verschieblichen
Säule 30 im Innern des Kübels i i sich bewegen, sind sie durch eine zylindrische
Wand 42 von dem in den ringförmigen Außenraum des Füllbehälters gelangenden Füllgut
getrennt, so daß keine Verunreinigungen und Verstopfungen der Führungen und der
sich bewegenden Teile stattfinden können.
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Die vorstehend beschriebenen Teile 3o bis 41 bilden die Öffnungsvorrichtung
für den Kübel i i. Das Heben und Senken der Öffnungsvorrichtung erfolgt mit Hilfe
einer heb- und senkbaren, durch das Seil 43 angetriebenen Seilscheibe 44, an deren
Mittelzapfen 44' die obere Säule 34 mittels eines Langlochschlitzes 46 aufgehängt
ist.
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Nachdem der Kübel i i mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Fig. i und 2
gefüllt ist, wird er mit verschlossenem Boden, z. B. mittels eines Krans, an dessen
Laufwagen die Seile 43 aufgehängt sind, von der Füllstelle aus über die Ofenöffnung
gefahren. Hierauf wird die Aufhängevorrichtung io nebst dem gefüllten Behälter i
i abgesenkt, bis der Ringflansch 14, 15 des Behälters i i sich auf den inneren Winkelflansch
45 der Plattform 29 absetzt. Alsdann senkt sich die Seilscheibe 44 weiter, und gleichzeitig
senkt sich infolge ihres Eigengewichts sowie unter dem Druck der Behälterfüllung
die obere Stange 34 nebst der an ihr vermittels der Ringkupplung 39 aufgehängten
unteren Stange 30. Hierbei tritt der Flansch 31 aus der Aussparung 32 der von ihm
gehaltenen Bodensektoren 18 heraus, so daß nunmehr die Bodensektoren herunterschwingen
und in die in Fig. 4 gezeigte ausgeschwungene Stellung übergehen können, in welcher
sie in den Hohlraum 28 eintreten, so daß nunmehr der gesamte Inhalt des Füllbehälters
frei in den Ofenschacht herunterfallen kann.
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Die obenerwähnten Hebel 35, 36 dienen lediglich zur Verriegelung der
Aufhängevorrichtung, solange der Behälter i i sich noch nicht auf 'die Ofenöffnung
aufgesetzt hat, indem sich der Hebel 35 mit seiner gekrümmten Endfläche 48 gegen
eine Arretierrolle 49 setzt, die in der Verriegelungsstellung durch eine Feder
50 gehalten wird, die an den Hebelarm 51 angreift. Durch eine Schwenkung
der Arretierrollen 49 nach der Seite wird die Hebelsperre 35, 36 freigegeben, so
daß die Aufhängevorrichtung, wie beschrieben, absinken kann. Die in Fig. 5 bis 8
dargestellte Steuervorrichtung für die Bewegung der Bodensektoren besteht aus einem
Hebelgestänge, dessen einzelne Teile mit Zapfen und Langlöchern verschieblich miteinander
verbunden sind. An dem ringförmigen Außenflansch 14, 15 des Kübels i i sind für
jeden Sektor zwei nach unten weisende Lagerstege 52 (Fig. 5, 6, 8) angeordnet. An
diesen Lagerstegen 52 sind Hebel 53 (Fig. 5, 6) mit Hilfe von Langlöchern 54 an
Lagerzapfen 55 gelagert. Die anderen Enden der Hebel 53 sind mit Hilfe der
Langlöcher 56 (Fig. 5) an Lagerzapfen. 57 (Fig. 5 bis 8) gelagert, welche an den
Stegen 58 (Fig. 5 bis 8) angebracht sind, die die Verlängerung der Stegbleche 59
(Fig.5). der Verschlußsektoren 18 bilden. Die Sektoren 18 selbst sind am Kübel um
die Achsen 6o (Fig. 5, 8) drehbar gelagert.
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In Fig. 5 ist der Kübel in der Stellung unmittelbar nach Aufsetzen
auf den Ring 45 der Ofenöffnung dargestellt. Da der Ring 14, 15 lose um den Kübelmantel
i i gelegt ist, hängt in diesem Moment die Last des Kübels und seines Inhalts infolge
der Bolzenverbindung 57, 55 an den Laschen 53 und am Stegblech 52.
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Wird nun bei weiterem Senken die später beschriebene Auslösevorrichtung
gemäß. Fig.9 geöffnet, so daß die Sektoren in der Mitte freigegeben werden, so können
die Sektoren eine Schwenkbewegung abwärts um ihre am Kübel festliegende Drehachse
6o ausführen.'-Zwischen den Achsen 55 und 6o ist nun ein Hebelarm wirksam, der ein
Moment = Kübelgewicht mal Hebelarm (556o) ergibt. Dies Moment beschleunigt die Öffnungsbewegung
der Sektoren 18. Die hierbei wirksame Beschleunigungsenergie entspricht nach dem
Energiegesetz der beim Absenken des Kübels frei werdenden Energie: Kübelgewicht
mal vom Kübel zurückgelegter Senkungsstrecke.
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In Fig. 6 haben die Sektoren 18 eine Stellung erreicht, in welcher
der Kübelinhalt sich frei entleeren kann. Der Kübel i i selbst hat ebenfalls seine
tiefste Stellung erreicht. Bei dem ganzen Senkungsvorgang bewegt sich die Nase 7o
des Ansatzblechs 58 der Sektoren entsprechend der Kurve 71.
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Die Bewegung der Sektoren endet nicht in der aus Fig.6 ersichtlichen
Stellung. Infolge ihrer Bewegungsenergie geht ihre Schwenkbewegung weiter und über
die Stellung gemäß Fig. 6 hinaus. Fig.7 veranschaulicht die Stellung der Sektoren
nach vollständigem Ausschwenken. Man ersieht aus
Fig. 7, daß sich
der Kübel aus der Stellung gemäß Fig.6 bis zur Stellung gemäß Fig.7 wieder gehoben
hat.
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Bei dieser letzten Bewegung der Sektoren aus der Stellung 6 in die
Stellung 7 bewirkt das Heben des Kübels eine Abbremsung der Sektorenbewegung.
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Fig, 8 veranschaulicht die Einleitung der Schließbewegung nach Abheben
des Ringes 14,_ 15 vom Ofenring 45. In diesem Falle bewirkt das Eigengewicht des
Ringes 14, 15 über die Stege 52 eine Schwenkung der Nase 71 und damit der Sektoren
18 um die Achse 6o, so daß die Verschlußstellung annähernd wieder erreicht wird,
die dann vor dem Füllen des Kübels durch Aufsetzen auf das Untergestell vervollständigt
w ii 3.
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In Fig. 9 ist die Ausführung der Auslösevorrichtung zum plötzlichen
Öffnen des Kübels dargüstellt. Die Stange oder das Rohr 34 ist unabhängig vom Rohrstück
37 und kann sich in diesem in senkrechter Richtung frei verschieben. Das Rohrstück
37 ist andererseits ebenfalls senkrecht frei in der Führ -c.ngsbüchse verschieblich.
Rohrstück 37a und Stange bzw. Rohr 34 sind lediglich durch das Auslösegestänge miteinander
verbunden.
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Beim Aufsetzen des Kübels auf das Untergestell setzt sich der Schuh
61 auf den Anschlag 62 und gleichzeitig die Traverse 12, 13 auf einen dazwischenliegenden
Anschlag 26 auf, während an der Traverse 12 mittels eines Bolzens 63 der obere Teil
37, 38, 39 der Verschlußvorrichtung gehalten wird, so daß beim weiteren Absenken
des Kübels der Teil 39 vom Teil 41 (s. Fig.,g) gelöst wird und der Kübel sich frei
drehen kann.