AT232667B - Rüttelvorrichtung für Gießpfannen - Google Patents

Description

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  Rüttelvorrichtung für Giesspfannen 
Um in Giesspfannen Entschwefelungen od. ähnl. metallurgische Reaktionen vorteilhaft durchführen zu können, werden die Pfannen in verschiedenartiger Weise gedreht und gerüttelt. Bei bekannten Ausführungen werden Pfannen in einen hufeisenförmigen Rahmen oder Blockformen in eine   Rundschüttelvorrichtung   gesetzt, die von einer oder mehreren Kurbeln angetrieben werden, wodurch Rahmen und Pfanne bzw. 



    Vorrichtung in kreisende Schwingbewegungen oder   pendelnde Bewegungen auf einem Kegelmantel versetzt werden. 



     Für die Bewegungen von sehr   grossen Pfannen mit etwa 80 oder 100 t und mehr Fassungsvermögen werden bei der bisherigen Ausführung die   Massenkräfte   und die damit verbundenen Schwingungen so gross, dass diese nur schwierig abzuleiten sind. Ausserdem wird eine solche Anlage verhältnismässig kostpielig. 



   Die Erfindung zeigt einen Ausweg, durch den mit durchaus erträglichem Kostenaufwand eine gute Lagerung der zu rüttelnden Gefässe erzielt und gleichzeitig die Massenkräfte so gering wie möglich gehalten werden können, wobei ausserdem diese Massenkräfte auf kürzestem und zweckmässigem Wege aufgenommen werden. 
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 tallurgische Gefässe erfindungsgemäss in einem Stützpendel gelagert werden, das einen Antrieb aufweist, durch den die Mittelachse des Stützpendels in an sich bekannter Weise auf einem Kegelmantel bewegt wird. Die senkrecht wirkenden Kräfte werden dabei sämtlich über das Stützpendel von einem Spurlager aufgenommen.

   Die waagrecht wirkenden Kräfte können entweder von dem Antrieb aufgenommen werden, der die Pfanne mit dem Stützpendel in Rüttelbewegung versetzt, oder die waagrechten Kräfte werden vorzugsweise von einem waagrecht angeordneten Aussenring an einer Gabel oder einem Korb aufgenommen, auf dem die Rüttelvorrichtung abrollt oder sich abwälzt. Dieser feststehende Aussenring kann nach einer weiteren Erfindung etwa in Höhe des Hüttenflurs angeordnet sein. Dadurch können die waagrechten Kräfte besonders vorteilhaft aufgenommen und in die allgemeine Flurkonstruktion abgeleitet werden. Das Spurlager des Stützpendels befindet sich dabei unterhalb des Hüttenflurs, was unbedenklich sein wird, da das Spurlager praktisch keiner Wartung bedarf.

   Die Bewegung des unten gelegenen Stützpendelendes im Spur-   lager sind sehr gering, so dass   auch dessen Abnutzung minimal sein wird. Gegebenenfalls kann eine Druck- ölschmierung vorgesehen werden, die das Öl zwischen das Unterende des   Stützpendels   und seine vorzugsweise kugelkalottenförmige Lagerfläche presst und somit den Ölfilm auch bei starken Belastungen unverlässig aufrecht erhält. 



   Wird der Angriffspunkt, beispielsweise einer Kurbelstange am Stützpendel auf einer Kreisbahn bewegt, so beschreibt die Mittelachse des Stützpendels einen Kegelmantel. Diese Kreisbahn kann in verschiedenartiger Weise erzeugt werden, wobei beispielsweise der Antrieb für das Stützpendel feststehend unterhalb des Hüttenflurs, insbesondere in der Nähe des Spurlagers angeordnet werden kann, wodurch das Stützpendel in drehende Bewegung versetzt wird. Hiebei kann der Antrieb über federnde oder Relativbewegungen zulassende Kupplungsteile mit dem pendelnden Teil der Vorrichtung in Verbindung stehen.

   Eine andere Möglichkeit für den Antrieb des Pendelstieles in kreisende Bewegung besteht darin, dass entweder auf einem, den Stiel umschliessenden Ring mehrere Kurbeln einwirken oder indem dieser als Exzenter ausgebildete Ring von Kurbeln angetrieben wird. 

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   Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der Antrieb für das Stützpendel durch mehrere in sym- metrischen Winkeln zueinander angeordnete waagrechte Kurbeln über federnde Zwischenstücke bewirkt wird. Durch eine entsprechende Ausbildung des Antriebsringes am Stützpendel kann an die Stelle der Kreis- bahn auch eine beliebig anders gestaltete Bahn mit bevorzugten Achsrichtungen erzeugt werden,   z. B.   eine Bahn in Form einer langgestreckten Ellipse, wodurch der Pfanneninhalt in der einen Richtung kräf-- tig, in der andern Richtung dagegen nur wenig beaufschlagt wird. 



   Nach einem weiteren Erfindungsgedanken kann das Stützpendel für die Aufnahme von Giesspfannen mit mehr als zwei Stützpunkten mit einem oberen Ring aufgerüstet sein und bei Anwendung von Giess- pfannen mit mehr als drei Stützpunkten können elastische Zwischenstücke zwischen Abstützpratzen und   Ring eingeschaltet werden. Hiebeibesteht   das Stützpendel zweckmässig aus einer oberen Gabel oder einem
Korb und dem Stiel oder aus einem oberen Tragring mit Zwischenteil und einer Reihe von Streben, die den Tragring mit dem   Spurlagers   verbinden, wobei eine Antriebswelle für das Stützpendel durch das mit   Mittelöffnungen   versehene Spurlager hindurchgeführt ist. 



   Die Ausbildung der Rüttelvorrichtung wird in vorteilhafter Weise so vorgenommen, dass die Ver- bindung vom feststehenden Drehantrieb zum Stützpendel durch eine senkrechte Antriebswelle erfolgt, die mit ihrem unteren Ende räumlich beweglich,   d. h.   kardanisch   z. B.   in an sich bekannter Weise durch eine   Bogenzahnkupplungmitdem Getriebe   und mit ihrem Oberende ebenfalls   über einen gelenkartigen An-   schluss mit dem Stützpendel in Verbindung stehen kann, wobei die senkrechte Antriebswelle zusätzlich in
Form einer Drehstabfeder ausgebildet sein kann. 



     Wenn der oben beschriebene Aussenring   in Hohe des   Hüttenflurs   angeordnet wird, bestimmt er im Zusammenwirken mit der   Gegenbahn   an dem Stützpendel die Kreisbahn des Stützpendels. Es müssen daher zwischen dem Stützpendel und seinem Antrieb nachgiebige Federn eingeschaltet'werden, um etwa auftretende Differenzen in bezug auf Antrieb und Lagerring auszugleichen. 



   Es ist nicht erforderlich, dass sich bei der kreisenden Bewegung auch das Gefäss um seine eigene Achse dreht, es kann mit seiner Giessschnauze immer in gleicher Richtung bleiben. Beim Abwälzen des Lagerringes wird aber doch meist eine Drehung des Gefässes um seine Achse erfolgen, wobei die Drehrichtung entgegengesetzt der Kreisbahn des Stützpendels ist. 



   Der sehr einfache Aufbau der Vorrichtung, die praktisch nur aus der Gabel oder dem Korb zur Aufnahmedes Gefässes, dem Abwälzring und der Pendelstütze mit seiner Lagerung besteht, setzt auch die zu bewegenden Massen auf einen Mindestwert herab und verringert damit auch die auftretenden Massenkräfte. Mit der neuartigen Ausbildung lassen sich daher auch schwerste Gefässe in eine   Rüttel- oder   Schüttelbewegung versetzen, wodurch eine Beschleunigung der metallurgischen Reaktionen erzielt werden kann. 



   In den Figuren sind Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der gesamten Rüttelvorrichtung mit Teilschnitten, Fig. 2 gibt eine Draufsicht auf den Antrieb wieder, Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Antriebes und in Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform mit Teilschnitten durch die Vorrichtung dargestellt. 



   Die Giesspfanne 1 ist mit ihren Zapfen 2 in eine Gabel 3 gesetzt, an deren Unterende ein Stützpendel 4 angeordnet ist. Der Stützpendel läuft in eine kugelkalottenförmige Fläche 5 aus, die in einer entsprechenden Pfanne 6 gelagert ist. 



     Die Gabel 3 ist an der Aussenseite mit   einem Ring 7 versehen, mit dem sie sich punktförmig auf einem Ring 8 abwälzt, der die ihm übermittelten waagrecnten Kräfte über die Böcke 9 auf den Hüttenflur 10 überträgt. 



   Drei Antriebskurbeln 11 treiben über ihre Kurbelstangen 12 einen Ring 13 an, in welchem die Pendelstütze 4 gelagert ist. Die Kurbeln 11 und die entsprechenden Antriebsaggregate, z. B. Elektromotoren mit ihren Getrieben sind feststehend angeordnet, wobei die Pendelstütze 4 beim Antrieb durch die Kurbeln 11 eine Kreisbahn beschreibt. Da sich beim Abwälzen des Ringes 7 auf dem Ring 8 zugleich eine Drehung der Gabel 3 um ihre Mittelachse ergibt, kann für den Ring 13 auch ein entsprechendes Lager vorgesehen werden. 



   Alle senkrecht wirkenden Kräfte werden durch die Lagerung 5 und 6 aufgenommen. Die waagrechten Kräfte werden in der Nähe ihrer Entstehung, etwa in Höhe des Schwerpunktes des bewegten, aus Pfanne und Vorrichtung bestehenden Systems vom Ring 8 aufgenommen und gleich in den Hüttenflur übergeleitet. Der Ring 8 und das Lager 6 können durch die angedeutete Grubenkonstruktion 15 miteinander in Verbindung stehen. 



   Die Ringe 7 und 8 kommen selbst bei hohen Belastungen mit relativ geringen Flächenpressungen in Berührung, da sie gleichsinnige Wölbungen aufweisen und nur wenig differierende Durchmesser haben. 



   An Stelle einer Benutzung der üblichen Pfannenzapfen 2 zum Einsetzen in die Gabel 3 können die Pfannen auch mit besonderen Zapfen ausgerüstet werden. 

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   Der Antrieb kann entgegen der Darstellung durch die symmetrisch zur Pendelstütze 4 angeordneten
Kurbeln 11 nach Fig. 2 auch durch ein Kabelpaar etwa nach Fig. 3 erfolgen, wobei die Kurbeln 18 ge- meinsam eine Koppelstange 19 antreiben, durch deren als Auge 20 ausgebildetes Kopfende die Pendel- stütze 4 hindurchgeführt ist. 



   In beiden Kurbelantrieben nach Fig. 2 und 3 werden die Kurbelstangen 12 oder 19 durch Einschaltung von Federn od. dgl. mit einer gewissen Nachgiebigkeit bzw. Anpassungsfähigkeit versehen, damit bei
Differenzen zwischen der von den Kurbeln aufgeprägten Kreisbahn und der durch die beiden Ringe 7 und
8 bestimmten Kreisbahn keine   Zwangsreibung   oder gar Brüche auftreten können. 



   Bei dem in Fig. 4 gezeigten andern Aufbau der Rüttelvorrichtung mit einem andern Antrieb ist die
Giesspfanne 1 mit den Zapfen 2 zusätzlich mit Pratzen la versehen, mit denen sie sich auf einen Ring 3a des Stützpendels absetzt. Am Oberteil des Stützpendels 34 ist wieder ein Laufring 7 angeordnet, der sich gegen den feststehenden Ring 8 abwälzt. 



   In diesem Beispiel sind die Ringe 7 und 8 aus einem Eisenbahnschienenprofil gebildet. Von dem Korb
34 führen zwei oder mehr Streben 25 zur unteren Spurlagerkalotte 5, die sich wieder auf die Pfanne 6 ab- stützt. Der Antrieb ist in diesem Fall unter das Spurlager 6 verlegt und besteht aus einem Motor 26 und einer Rutschkupplung 27, die insbesondere als Induktionskupplung, aber auch als hydraulische oder me- chanische Rutschkupplung ausgeführt sein kann. 



   Die Motorwelle treibt ein Schneckengetriebe 28 an, auf dessen Schneckenradwelle ein Ritzel 29 an- geordnet ist, das mit dem Zahnrad 30 kämmt. Im Innern dieses Rades ist eine Zahnkupplung 31 vorge- sehen, die am Ende einer senkrechten Welle 32 befestigt ist, deren oberes Ende gleichfalls über eine
Zahnkupplung 33 mit dem Querholm oder Boden 34 zwischen den Streben 25 verbunden ist. 



   Das Gewicht des Stützpendels einschliesslich Pfanne und deren Inhalt wird auch bei dieser Ausführung vom Spurlager 5 und 6 aufgenommen. Die seitlich auftretenden Kräfte werden vom Ring 7 in den Ring 8 abgeleitet. Das Drehmoment wird von der Welle 32 durch die Mitte des durchbohrten Kalottenlagers 5 und 6 hindurch auf das Stützpendel geleitet, wobei die beiden Zahnkupplungen 31 und 33 in ähnlicher
Weise wie ein kardanisches Gelenk wirken, so dass von dem in üblicher Weise fest gelagerten Zahnrad 30 über die kardanartigen Gelenke 31 und 33 das Drehmoment in das Stützpendel geleitet werden kann, ohne dass Unzuträglichkeiten auftreten, die andernfalls daraus resultieren würden, dass das Stützpendel im La- ger 5 und 6 schwingt, die Welle 32 dagegen um die Kupplung 31 bzw. die Mitte des Zahnrades 30. 



   Die in Fig. 4 dargestellte Ausführung besitzt den Vorteil, dass der Antrieb weitgehend in üblicher
Weise ausgeführt und auch weitgehend gekapselt werden kann. Ausserdem kann die Welle 32 nach Art der Drehstabfederung ausgebildet werden, so dass eine gewisse   Drehelastizität   im Antrieb vorhanden ist, die sich namentlich beim Anlaufen vorteilhaft auswirkt. Der Antrieb ist in einer besonderen Kammer 35 untergebracht, die nach oben durch entsprechende Abschirmbleche 36 und sonstige Dichtungen geschützt und die beliebig von der Seite oder von oben her zugänglich sein kann. 



   Bei der in Fig. 4 dargestellten Bauart ist die Grösse des Getriebes nicht mehr durch den Durchmesser des Stieles 4 nach Fig. 1 bestimmt, vielmehr entfällt dieser Stiel 4 und ist durch die Streben ersetzt. Die Antriebswelle 32 kann je nach den vorliegenden Verhältnissen als drehfeste oder drehfedernde Welle ausgebildet sein. 



   Wenn das Gefäss 1 mit den dargestellten Pratzen la auf den Ring 3a abgesetzt ist, wird die Last auf den gesamten Umfang des Ringes 3a verteilt. Die Last kann sich beispielsweise auf drei Stellen abstützen und dann durch drei Streben 25 zum Spurlager 5 und 6 geleitet werden. Es können auch mehrere Ab-   stützstellen für eine   weitere Verteilung der Last etwa mit Gegenkalotten vorgesehen werden, wobei gegebenenfalls geeignete federnde Zwischenteile eingeschaltet werden können, um ein möglichst gleichmässiges Tragen aller Stützpunkte und für diese entsprechend durchgebildete Streben 25 zu erreichen. 



   Damit für jeden Füllungsgrad und für jede chemische und physikalische Beschaffenheit der im Gefäss zu behandelnden metallurgischen Schmelzen eine entsprechende Drehzahl eingestellt werden kann, wird der Antrieb regelbar vorgesehen,   z. B.   als regulierbares Antriebsaggregat etwa ein Leonard-Satz benutzt. Der Einbau einer Rutschkupplung, insbesondere einer Induktionskupplung ist deshalb vorteilhaft, weil diese ein allmähliches Anfahren gestattet und auch kleine Unregelmässigkeiten überbrückt, die etwa durch Abweichungen der Ringe 7 und 8 von der Kreisform, durch einen Schlupf   od. dgl.   entstehen können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Rüttelvorrichtung für Giesspfannen od. ähnl. metallurgische Gefässe, dadurch gekennzeichnet, dass diese Gefässe in einem Stützpendel (3,4 bzw. 3a, 34,25) gelagert sind, das einen Antrieb (11,13 bzw. 31,32, 33) aufweist, durch den die Mittelachse des Stützpendels in an sich bekannter Weise auf einem Kegelmantel bewegt wird.

   2. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechten Kräfte über das Stützpendel (3,4 bzw. 3a, 34,25) durch ein Spurlager (5,6) und die waagrechten Kräfte durch einen waagrecht angeordneten Aussenring (8) aufgenommen werden, auf dem die Rüttelvorrichtung abrollt oder sich abwälzt.

   3. Rüttelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Aussenring (8) etwa in Höhe des Hüttenflurs (10) angeordnet ist, während das Spurlager (5,6) des Stütz- pendels (3,4 bzw. 3a, 34,25) unterhalb des Hüttenflurs (10) liegt.

   4. Rüttelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Stützpendel feststehend unterhalb des Hüttenflurs (10), insbesondere in der Nähe des Spurlagers (5,6) an- angeordnet ist und über federnde oder Relativbewegungen zulassende Kupplungsteile (12,19) mit dem pendelnden Teil (4) der Vorrichtung in Verbindung steht.

   5. Rüttelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelstiel (4) durch den Antrieb in kreisende Bewegung versetzt wird, indem entweder auf einen, den Stiel (4) umschliessenden Ring (13) mehrere Kurbeln (11) einwirken oder indem dieser als Exzenter (20) ausgebildete Ring von Kurbeln (18) angetrieben wird.

   6. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Stützpendel (3,4) durch mehrere, in symmetrischen Winkeln zueinander angeordnete, waagrechte Kurbeln (11) über federnde Zwischenstücke (12) bewirkt wird.

   7. Rüttelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützpendel für Giesspfannen (1) mit mehr als zwei Stützpunkten (la) mit einem oberen Ring (3a) ausgerüstet ist und bei Anwendung von Giesspfannen mit mehr als drei Stützpunkten elastische Zwischenstücke zwischen Abstützpratzen (la) und Ring (3a) eingeschaltet sind.

   8. Rüttelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützpendel aus einer oberen Gabel oder einem Korb (14) und dem Stiel (4) besteht.

   9. Rüttelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützpendel aus einem oberen Tragring (3a) mit Zwischenteil 34 und einer Reihe von Streben (25) besteht, die den Tragring (3a) mit dem Spurlager (5) verbinden.

   10. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (32) für das Stützpendel durch das mit Iv1ittelöffuungen versehene Spurlager (5,6) hindurchgeführt ist.

   11. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung vom feststehenden Drehantrieb (26 - 30) zum Stützpendel (3a, 34,25) durch die senkrechte Antriebswelle (32) erfolgt, die mit ihrem unteren Ende räumlich beweglich, d. h. kardanisch z. B. in an sich bekannter Weise durch eine Bogenzahnkupplung (31) mit dem Getriebe (29,30) und mit ihrem Oberende ebenfalls über einen gelenkartigen Anschluss (33) mit dem Stützpendel in Verbindung steht.

   12. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Antriebswelle (32) als Drehstabfeder ausgebildet ist.