EP0036977B1

EP0036977B1 - Tunnelofen

Info

Publication number: EP0036977B1
Application number: EP81101792A
Authority: EP
Inventors: Werner Strohmenger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-03-29
Filing date: 1981-03-11
Publication date: 1983-12-28
Also published as: ES8206828A1; EP0036977A1; ES500793A0; DE3161736D1; DE3012412A1; ATE5745T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tunnelofen mit Sandtasse für Tunnelofenwagen mit in die Sandtasse reichender Abdichtschürze. Die aus Sandtasse und Schürze gebildete Dichtung soll den Druckausgleich zwischen der Rauchgaszone (Unterdruckbereich) und dem mit dem Tunneleingang in Verbindung stehenden Normaldruckbereich verhindern und so den Falschluftanzug und die damit verbundene Rauchgasabkühlung vermeiden. In der Praxis ist diese Dichtung jedoch unvollkommen, weil sich zwischen den einzelnen Tunnelofenwagen Abstände ergeben, durch die der Druckausgleich vonstatten geht. Diese Abstände entstehen, weil die Schürze des jeweils einfahrenden Wagens einen Sandberg vor sich herschiebt, der beim Aufschließen dieses Wagens an den letzten sich schon im Tunnel befindlichen Wagen einen Puffer zu dessen Schürze hin bildet. Dies hat einerseits zur Folge, daßwie gesagt―ein gewisser Abstand zwischen den Wagen entsteht, andererseits wird aber auch die Schubkraft des einfahrenden Wagens-statt über die dafür vorgesehenen Wagenbalken-von der Stirnseite seiner Abdichtschürze über den Sandpuffer auf die Schürzenstirnseite des im Tunnel befindlichen Wagens übertragen. Diesen Schubkräften, die in der Größenordnung von Tonnen liegen, sind die Schürzen aber nicht gewachsen, so daß sie zerstört werden und aus diesem Grunde ihre Dichtungsfunktion nicht mehr im gewünschten Maße ausüben können. Messungen haben ergeben, daß die dadurch verursachte Rauchgasabkühlung beträchtlich ist und ein zwischen 5% und 10% höherer Energiebedarf entsteht.
In der DE-A-28 08 592 ist ein Tunnelofen der eingangs genannten Art beschrieben, bei dem die Sandtasse in der Vorwärmzone mit gut dichtendem Sand und in der Brennzone mit weniger dichtendem Sand beschickt ist. Im Übergangsbereich der beiden Zonen ist eine Abführung für das aus der Vorwärmzone mitgeschleppte Schüttgut der Brennzone vorgesehen. Hierzu ist dort eine Bürste angeordnet, durch die die Abdichtschürze hindurchschneiden kann. Diese Bürste dient also nur zur Trennung der beiden Schüttungen verschiedener Körnung, kann jedoch eine Sandbugwelle beim Einfahren eines neuen Wagens in den Ofen nicht verhindern.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, Mittel vorzusehen, die diese Nachteile vermeiden, also ein dichtes Aufschließen der Wagen zueinander ohne Beschädigung der Dichtungsschürzen ermöglichen.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zum Freihalten von Sand vorgesehen ist, die zeitweise denjenigen Bereich sandfrei hält, in welchem sich das dem Tunneleingang zugewandte Ende der Abdichtschürze des letzten in den Ofen eingefahrenen Wagens befindet, wenn der nächste Tunnelwagen zum Anschiß an diesen letzten Wagen eingefahren wird.
Eine andere Lösung der Erfindung besteht darin, daß in dem Bereich der Sandtasse, in welchem sich das dem Tunneleingang zugewandte Ende der Abdichtschürze des letzten in den Ofen eingefahrenen Wagens befindet, wenn der nächste Tunnelwagen zum Anschluß an den letzten Wagen eingefahren wird, ein Dichtungsbalken für die Schürze vorgesehen ist, der mit Hilfe elastischer Mittel von unten gegen die Schürze drückt, wenn ein Wagen einfährt.
Auf diese Weise wird verhindert, daß sich der eingangs erwähnte Sandpuffer in der Phase des Aufschließens des einfahrenden Wagens an den im Ofen befindlichen letzten Wagen schädlich auswirken kann.
Nachfolgend werden anhand der 11 Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 einen Tunnelofen herkömmlicher Art schematisch im Querschnitt mit Sandtasse und in die Sandtasse ragender Dichtschürze eines Tunnelofenwagens,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Einfahrzone eines Tunnelofens schematisch in Ansicht,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Einrichtung an der Sandtasse, teils im Schnitt teils in Ansicht, mit um vertikale Achsen rotierenden Schiebern,
Fig. 4 eine entsprechende Einrichtung mit um eine horizontale Achse rotierenden Schiebern,
Fig. 5 eine Einrichtung zum Absaugen und Wiederzuführen von Sand,
Fig. 6 eine Einrichtung zum seitlichen Wegkippen des betroffenen Teiles der Sandtasse,
Fig. 7 eine Einrichtung zum Ab- und Zuführen von Sand mittels Kippschütte,
Fig. 8 eine Einrichtung mit höhenverstellbarem Sandtassenboden und pneumatischer Hubvorrichtung,
Fig. 9 eine Einrichtung zur Höhenverstellung der gesamten aus elastischem Material bestehenden Sandtasse,
Fig. 10 eine Einrichtung im Querschnitt, bei der der Boden der Sandtasse einen verschließbaren Sandauslauf aufweist,
Fig. 11 im Querschnitt eine abgewandelte Konstruktion, bei der die Schürze statt durch Sand von einem Dichtungsbalken abgedichtet wird.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Tunnelofen und mit 2 ein im Tunnel verfahrbarer Tunnelofenwagen bezeichnet. Der Wagen läuft mittels Räder 3 auf am Tunnelofenboden verlegten Schienen 4. An den Seitenwänden 5 und 6 des Ofens sind mit den Verschraubungen 7 und 8 Bleche 9, 10 befestigt, die an ihren oberen Enden nach innen umgekröpft sind. Die Bleche bilden zusammen mit den entsprechenden Wandteilen sich in Längsrichtung des Ofens erstreckende Rinnen, sogenannte Sandtassen 11, 12, die mit Sand gefüllt sind. Bei einem ausgeführten Ofen beträgt die Gesamthöhe der Rinne ca. 12 cm, in der der Sand ca. 8 cm hoch liegt. Die Tunnelofenwagen besitzen eine Tragplatte 13 aus Stahl, die an ihren Seiten mit nach unten ragenden sogenannten Schürzen 14, 15 versehen sind. Diese Schürzen sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie in das Sandbett der Sandtassen hineinreichen und so eine Dichtung bilden. Im Bereich der Stirnseite der Tragplatte ist ein Schubbalken 16 vorgesehen, der mit der Tragplattenstirnseite in vertikaler Ebene fluchtet; im Betrieb sollen die einzelnen Wagen im Ofen mit diesen Schubbalken dicht aneinanderstoßen und so die Schubkraft über tragen.
Wie eingangs schon erwähnt, schiebt jedoch die Schürze eines neu einfahrenden Wagens in der Sandtasse eine Sandbugwelle vor sich her, die sich bei der unmittelbaren Annäherung dieses Wagens an den nächsten im Ofen befindlichen Wagen wie ein Puffer vor dessen Abdichtschürzen schiebt; damit wird das dichte Anschließen zunächst verhindert und schließlich werden die Schürzen aufgrund der hohen einwirkenden Schubkräfte zerstört. Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß derjenige Bereich der Sandtassen zeitweise sandfrei gehalten wird, in welchem das Aufschließen des einfahrenden Wagens an den nächsten schon im Tunnel befindlichen Wagen zu erwarten ist. Dieser Bereich 17 ist aus Fig. 2 ersichtlich und beginnt in einem Abstand D von der Eingangsöffnung, der mindestens der Länge eines Tunnelofenwagens entspricht.

Fig. 3 zeigt schematisch zwei Elektromotoren 18, 19, die unterhalb des Bodens 20 einer Sandtasse 11 so angeordnet sind, daß ihre Wellen 21, 22 den Boden senkrecht durchsetzen und Drehflügel 23 zum Wegbewegen des Sandes betätigen. Es können nach Bedarf mehrere solcher Einrichtungen in Längsrichtung der Tasse hintereinander angeordnet sein.
Fig. 4 zeigt eine entsprechende Anordnung, bei der der Motor 25 seitlich der Sandtasse angeordnet ist. Seine Welle 25' ragt horizontal in die Sandtasse hinein und treibt die zu beiden Seiten der Schürze 14 befindlichen Drehflügel 24 an.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der an die Seitenwand 5 des Tunnelofens ein Seitenkanal 26 angebaut ist, der über den Schlitz 27 mit dem bodenseitigen Bereich der Sandtasse 11 in Verbindung steht. Am kanalseitigen Ende des Schlitzes-der von der Sandtasse zum Kanal 26 hin ansteigt-ist ein elastischer Schlauch 28 dicht befestigt, der bei 29 in den Auffangbehälter 30 mündet. Im Bereich der Einmündungsstelle ist der Querschnitt des Schlauches kreisrund und der Anschluß ist drehbar ausgeführt. Die Anordnung ist so gewählt, daß der Schlauch 28 auch zur Einmündungsstelle 29 hin ansteigt. Im Auffangbehälter befindet sich ein Unterdruckerzeuger, der über das Sandfilter 31 mit dem Innenraum des Auffangbehälters in Verbindung steht. Das Behältervolumen ist so gewählt, daß es den im betroffenen Sandtassenbereich befindlichen Sand und die ankommende Sandbugwelle das nachrückenden Wagens aufnehmen kann. Der Behälter samt Unterdruckerzeuger ist um eine horizontale Achse 32 um mindestens 180° schwenkbar gelagert, wobei die Lagerung zweckmäßigerweise so vorgenommen ist, daß die Drehachse koaxial zur Einmündungsöffnung 29 verläuft.

Nach erfolgtem Aufschließen des neu eingefahrenen Wagens an den schon im Tunnel befindlichen nächsten Wagen wird der Auffangbehälter 30 mittels des Elektromotors 33 um 180° gekippt, so daß der Sand über den Schlauch 28 und den Schlitz 27 in die Sandtasse zuruckgeführt wird.
Bei einer Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 5 fördert ein Sauggebläse über einen Schlitz (27)-der nun vom Boden der Sandtasse horizontal oder besser sogar nach schräg unten verlaufen kann-den Sand in ein höher gelegenes Reservoir. Dieses Reservoir hat eine Ausflußöffnung, die über einen Schiebar absperrbar ist. Auf diese Weise kann der weggesaugte Sand-nach dem Aufschließen des letzteingefahrenen Wagens-weider in die Sandtasse zurückgeführt werden. Zu diesem Zweck ist in der Wand 5 ein zweiter" Schlitz vorgesehen, der schräg nach unten zur Sandtasse hin verläuft und über dem Normal-Sandniveau der Sandtasse mündet. Diese Konstruk-. tion gewährleistet, daß der Sand vollständig wieder in die Sandtasse einlaufen kann.
Aus Fig. 6 ist eine Einrichtung erkennbar, bei der der betroffene Sandtassenbereich,--,eeitlich kippbar ausgebildet ist.
Die Kippbarkeit kann durch beliebige bekannte Mittel erreicht werden; besonders zweckmäßig ist es jedoch, den Tassenbereich elastisch (Gummirinne) auszubilden und mittels einer motorischen Verstellvorrichtung in die gestrichelt gezeichnete Stellung zu kippen. Es braucht nicht unbedingt die ganze Rinne gekippt zu werden; bei entsprechendem Querschnitt der Tasse und nicht zu hohem Füllstand genügt es auch, wenn nur ein Teil der Rinne-z.B. von der Längsmitte der Sandrinne an-abgesenkt bzw. gekippt wird.
Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist ein Seitenkanal 26 vorgesehen. Die Seitenwand 5 ist auch hier mit einem Schlitz 34 durchbrochen, wobei der Schlitzquerschnitt sich zum Seitenkanal hin konisch erweitert. Die sandtassenseitige Schlitzöffnung reicht bis zum Sandtassenboden 20. Im Seitenkanal ist eine Kippschütte 35 höhenverstellbar (mittels Elektromotor 36 und Seilrollenzug 37) untergebracht. Das Schüttenrohr 38 ist über einen elastischen Schlauchteil 39 an der sandtassenseitigen Schlitzöffnung 40 befestigt. Schüttenrohr 38 und Schüttenbehälter 41 sind wieder so dimensioniert, daß sie die anfallende Sandmenge aufnehmen können. In der durchgezeichneten unteren Stellung der Kippschütte läuft diese voll Sand; in der gestrichelt gezeichneten oberen Stellung wird der Sand wieder in die Sandtasse zurückgekippt.
Gemäß Fig. 8 ist der Sandtassenboden 20 höhenverstellbar ausgebildet. Zu diesem Zweck besteht er aus Gummi. Die Höhenverstellung wird dadurch erreicht, daß eine aufblasbare Kammer 42 an der Unterseite des Sandtassenbodens vorhanden ist. Wird von einem Druckgaserzeuger Gas über den Anschluß 43 in die Kammer geblasen, so füllt sie sich und hebt den Tassenboden in die gezeichnete Lage. Wird das Gas abgelassen, so hängt der Boden so weit durch, daß die Schürze des Wagens nicht mehr in das Sandbett hinabreicht.
Wird der betroffene Bereich der Sandtasse vollständig aus einer elastischen Rinne gebildet (Fig. 9), so ist eine besonders einfache Verstelleinrichtung zweckmäßig. An der Unterseite des Tassenbodens wird eine Befestigungsplatte 44 angeordnet, die ihrerseits mit einer nach unten weisenden Zahnstange 45 verbunden ist, in die das Ritzel 46 eines Antriebsmotors eingreift. Bei dieser Version wird die Tasse in ihrer Gesamtheit im ganzen betroffenen Bereich nach unten gezogen und so der gewünschte Effekt erzielt. Das Anheben der Sandtasse erfolgt einerseits durch die Elastizität des verwendeten Materials, andererseits aber zweckmäßigerweise unter Unterstützung durch die Verstelleinrichtung. Damit sich dabei unter die Unterseite der Schürze nicht Sand klemmt, ist eine Ruttelvorrichtung (Vibrator) üblicher Art angeschlossen, wodurch das Anheben problemfrei erfolgt. Statt des dargestellten Antriebs kann naturlich auch ein hydraulischer Antrieb od. dgl. verwendet werden.
Wird eine besonders stark wirkende Rüttelvorrichtung verwendet, so erübrigen sich Verstelleinrichtungen, weil die Rüttelvorrichtung die Sandbugwelle einebnet und dafür sorgt, daß der Sand den sich annähernden Schürzenstirnseiten der sich einander anschließenden Tunnelofenwagen ausweicht. Diese Ausführung hat den besonderen Vorteil, daß keine Steuervorrichtung für die Steuerung der Hebund Senkvorrichtungen, Saugvorrichtungen, Kippvorrichtungen u. dgl. erforderlich ist, weil die Rüttelvorrichtung ohne weiteres im Dauerbetrieb laufen kann.
In Fir 10 ist eine Einrichtung im Querschnitt gezeigt, )ei der der Boden der Sandtasse im betroffe n Bereich einen verschließbaren Sandau ₃uf aufweist. Der Boden der Sandtasse b teht dabei aus einem in Richtung des Doppelpfeiles 47 horizontal-seitlich verschiebbaren Blechschieber 48. Beim Herausziehen des Bleches aus dem Bodenbereich fällt der Sand 49 durch den Schacht 50 nach unten und rutscht auf der schiefen Ebene 51 des Sandauffangbehälters 52 weiter bis in den Ansaugbereich des Rohres 53. Mittels der Saugpumpe 54, die als Hubvorrichtung für den Sand wirkt, wird der Sand dann über das Rohrteil 55 und den schräg nach unten zur Sandtasse hin verlaufenden Wandschlitz 56 wieder dem betroffenen Bereich der Sandtasse zugeführt. Dazu mündet der Schlitz in einer Höhe, die über dem Normal-Sandniveau in der Tasse liegt. Das Herausziehen des Bleches und das Wiedereinschieben erfolgt in üblicher Weise motorisch.
Aus der Fig. 11 ist ersichtlich, daß die Dichtung der Schürze 14 nicht mittels Sand, sondern mittels eines Dichtungsbalkens 57 erfolgt. Dieser Balken wird mit Hilfe federeleastischer Mittel, z.B. Schraubenfedern 58, gegen die untere Schürzenstirnseite gedrückt, wodurch die Dichtung gewährleistet ist. Dazu erstreckt sich der Balken von der Tunneleinfahrt bis über den "betroffenen" Bereich also dort, wo aus Temperaturgründen noch kein Sand als Dichtungsmittel verwendet werden muß. Im Bereich der Tunneleinfahrt ist der Balken kufenartig nach unten abgebogen, um ein Aufgleiten der Schürze eines einfahrenden Wagens zu ermöglichen. Bei Verwendung von Schraubenfedern ist es zweckmäßig, diese mit Hilfe einer elastischen Abdeckung 59 (z.B. Gummihaube) vor Verschmutzung zu schützen..Statt besonderer Andruckmittel (z.B. 58) kann der Balken selbst aus federelastischem Material bestehen (wodurch sich dann Abdeckmittel erübrigen). Zusätzlich oder alternativ kann auch die Rinne 11 selbst aus Gummimaterial bestehen, das so gespannt aufgehängt oder unterstützt ist, daß es den Balken federnd nach oben drückt.
Zur weiteren Verbesserung der Dichtung ist es vorteilhaft, am Balken eine Halterung 60 nach Art eines Befestigungswinkels , anzubringen, der seinerseits eine elastische seitliche Dichtlippe 61 (Wulst) trägt. Im Bereich der Tunneleinfahrt ist der Anfang dieser Wulst seitlich aus dem Einfahrbereich der Schürze herausgebogen, damit die Schürze problemlos einfahren kann.
Besonders zweckmäßig ist es, den Balken auf seiner Oberseite mit einer Verschleißschicht 62 zu versehen, die aus mit der Schürze gut zusammenwirkendem Dichtmaterial besteht. Zum einfachen Wechseln der Verschleißschicht ist es vorteilhaft, eine Führung im Balken vorzusehen, in die bandförmiges und entsprechend profiliertes Verschleißmaterial einsetzbar ist (nach Art eines Bremsgummis bei Vorderradstoßbremsen von Fahrrädern).

Claims

1. Tunnelofen mit Sandtasse für Tunnelofenwagen mit in die Sandtasse reichender Abdichtschürze, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Freihalten von Sand vorhanden ist, die zeitweise denjenigen Bereich der Sandtasse sandfrei hält, in welchem sich das dem Tunneleingang zugewandte Ende der Abdichtschürze des letzten in den Ofen eingefahrenen Wagens befindet, wenn der nächste Tunnelwagen zum Anschluß an den letzten Wagen eingefahren wird.

2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Mittel zum Wegschieben des Sandes aufweist.

3. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Mittel zum Absaugen (31) des Sandes aufweist.

4. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandtasse im betroffenen Bereich eine Kippvorrichtung (34 bis 37) aufweist.

5. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der betroffene Sandtassenbereich höhenverstellbar ausgebildet ist.

6. Tunnelofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der betroffene Sandtassenbereich aus elastischem Material gefertigt ist, vorzugsweise aus Gummi besteht, an dem Verstellmittel (44 bis 46) angreifen.

7. Tunnelofen nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Ruttelvorrichtung, die wahrend der Verstellung der Sandtasse nach oben auf den betroffenen Sandtassenbereich einwirkt.

8. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Sandtasse mittels einer Verstellvorrichtung höhenverstellbar ist, wobei die Verstellvorrichtung aus einer aufblasbaren Kammer (42) aus elastischem Material, vorzugsweise Gummischlauch, besteht, die an einem Druckgaserzeuger anschließbar (43) ist.

9. Tunnelofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung, die in Abhängigkeit von einem festgelegten Startzeitpunkt von der Verschiebegeschwindigkeit des Tunnelofenwagens im Tunnel und deren Länge die Einrichtung zum Freihalten von Sand zeitweise in Betrieb setzt.

10. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandtasse im betroffenen Bereich auf ihrer Unterseite einen verschließbaren Sandauslauf (47) aufweist.

11. Tunnelofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Sandtasse im betroffenen Bereich ein Sandauffangbehälter (52) vorgesehen ist und eine Hubvorrichtung (53 bis 56) für den Sand im Auffangbehälter vorhanden ist, die den Sand wieder in die Sandtasse fördert.

12. Tunnelofen mit Sandtasse für Tunnelofenwagen mit in die Sandtasse reichender Abdichtschürze, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich der Sandtasse, in welchem sich das dem Tunneleingang zugewandte Ende der Abdichtschürze des letzten in den Ofen eingefahrenen Wagens befindet, wenn der nächste Tunnelwagen zum Anschluß an den letzten Wagen eingefahren wird, ein Dichtungsbalken (57) für die Schürze vorgesehen ist, der mit Hilfe elastischer Mittel von unten gegen die Schürze drückt, wenn ein Wagen einfährt.