AT394631B - Handhabungsvorrichtung fuer eine verteilerschurre eines schachtofens, und an diese vorrichtung angepasster antriebsmechanismus - Google Patents

Description

AT 394 631 B

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung für eine Verteilerschurre eines Schachtofens, wobei diese Verteilerschurre an einem Drehkäfig schwenkbar aufgehängt ist, der über Wälzlager in einem Gehäuse gelagert ist, das in dem Ofenkopf untergebracht ist und Antriebsmittel enthält, um den besagten Käfig um die vertikale Achse des Ofens zu drehen, und außerdem Antriebsmittel enthält, um die Schurre um ihre horizontale Aufhängeachse zu schwenken. Die Erfindung betrifft außerdem einen Antriebsmechanismus für die Schurre, der an diese Vorrichtung angepaßt ist.

In der Patentschrift DE-C2-2324970 wird ein Aufhänge- und Antriebsmechanismus für eine derartige Vertei-lerschurre einer Beschickungseinrichtung eines Schachtofens beschrieben. Dieser Mechanismus hat sich als besonders wirksam und vorteilhaft erwiesen, und seit seiner Entwicklung wurden zahlreiche Hochofen-Beschik-kungseinrichtungen damit ausgerüstet Die Ersetzung der Verteüerschurre, deren innere Beschichtung regelmäßig erneuert werden muß, kann mit Hilfe einer Handhabungsvorrichtung von der in der Patentschrift LU Nr. 85899 beschriebenen Art ausgeführt werden. Gemäß dieser Patentschrift wird die Schurre durch eine in dem oberen, konischen Teil der Ofenwand angebrachte Öffnung seitlich herausgezogen. Dies ist ein problemloses Verfahren, insbesondere bei den neuen Öfen von großer Kapazität, die entsprechend der An der Beschickungseinrichtung verwirklicht werden können. Bei der Modernisierung von vorhandenen Öfen, insbesondere der Hochöfen von geringerer Kapazität bei denen die Beschickungseinrichtung, sowie die Arbeitsplattform direkt von der Ofenwand getragen werden, können sich jedoch gewisse Probleme ergeben. In diesem Falle kann in der Tat keine Öffnung in der Ofenwand und der Arbeitsplattform angebracht werden, da sonst deren Stabilität und Festigkeit vermindert würden, außer wenn die Ofenwand und die Arbeitsplattform vorher durch erhebliche und teure Umbauten verstärkt werden.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine neue Schurren-Handhabungsvorrichtung vorzuschlagen, die sich insbesondere für die Ersetzung einer Schurre in dieser Art von Hochofen eignet.

Ein zusätzliches Ziel der Erfindung ist ein Antriebsmechanismus für die Schurre, der möglichst einfach ist und die Ersetzung der Schurre nicht behindert

Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Handhabungsvorrichtung vorgeschlagen, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist daß der besagte Käfig und das besagte Gehäuse abnehmbare Teile enthalten, um die Schurre beim Einbau oder Ausbau mit Hilfe einer Rampe durchschieben zu können, die auf einer Plattform angebracht ist, die den Ofenkopf umgibt und von dem Ofenkopf getragen wird, und die einen Wagen aufweist, der längs der besagten Rampe verschoben werden kann und mit Mitteln zum Ankuppeln an die Schurre versehen ist.

Da die Verteilerschurre zwischen ihrem Antriebs- und Aufhängemechanismus ausgefahren werden kann, ist es nicht mehr erforderlich, die Ofenwand durch eine Öffnung zum Herausziehen der Schurre zu schwächen.

Der längs der Rampe verschiebbare Wagen ist vorzugsweise auf Laufrollen montiert und an einer Kette oder einem Zugseil befestigt, wobei diese Kette oder dieses Zugseil an den Enden der Rampe um Umlenkrollen geführt ist und von einem Motor angetrieben wird.

Die Mittel zum Ankuppeln der Schurre an den Wagen können aus einer verschiebbaren Stange mit hammerförmigem Kopf bestehen, die durch Einschieben und Drehen an dem oberen Rand der Schurre befestigt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Antriebsmechanismus für eine Schurre vorgesehen, der an die oben beschriebene Vorrichtung angepaßt ist und einen ersten und einen zweiten Laufkranz aufweist, über die die Schurre um die vertikale Achse des Ofens gedreht werden kann, bzw. der Neigungswinkel der Schurre bezüglich dieser Achse durch Schwenkung der Schurre um ihre horizontale Aufhängeachse geändert werden kann, und der außerdem Mittel aufweist, um die zwei Laufkränze unabhängig voneinander zu betätigen, wobei die erste Ausführungsform dieses Antriebsmechanismus dadurch gekennzeichnet ist, daß der zweite Laufkranz über ein Gelenkgestänge mit zwei Armen verbunden ist, die auf beiden Seiten der Schurre an der Aufhängeachse der Schurre befestigt sind.

Dieses Gestänge besteht vorzugsweise aus einer Gabel, deren Zinken an den Enden der besagten Arme gelenkig gelagert sind, und deren anderes Ende auf einem Schwenkhebel gelenkig gelagert ist, der an dem Drehkäfig so befestigt ist, daß er in der gleichen Richtung wie die Schurre geschwenkt werden kann, und dessen freies Ende über eine Pleuelstange mit dem zweiten Laufkranz verbunden ist

Bei einer zweiten Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Antriebsmechanismus dadurch gekennzeichnet, daß er ein Zahnsegment auf weist, das mit einer der Aufhängeachsen der Schurre fest verbunden ist und mit einem Zahnabschnitt des zweiten Laufkranzes eine konische Verzahnung bildet.

Weitere Besonderheiten und Merkmale werden sich aus der Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen »-geben, die nachstehend zur Veranschaulichung wiedergegeben werden, wobei auf die im Anhang beige-fügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:

Die Fig. 1 ist eine Ansicht, in Form eines schematischen, vertikalen Schnitts, einer Schurren-Handhabungs-vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 2 und 3 sind schematische Ansichten, in Form eines vertikalen Schnitts bzw. einer Draufsicht, einer ersten Ausführungsform eines Antriebsmechanismus für eine Verteilerschurre.

Die Fig. 4 und 5 sind schematische Ansichten, in Form eines vertikalen Schnitts in zwei zueinander senkrechten Ebenen, ein» zweiten Ausführungsform eines Antriebsmechanismus für eine Verteil»schurre. -2-

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In der Fig. 1 ist der Kopf eines Hochofens (10) dargestellt, der mit einer Beschickungseinrichtung ausgerüstet ist, die aus einer drehbaren und schwenkbaren Schurre (12) besteht, die an einem Antriebsmechanismus aufgehängt ist, von dem im Folgenden zwei vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben werden. Der Hochofen (10) ist ein Ofen, der ursprünglich mit einer herkömmlichen Glockenbeschickungseinrichtung ausgerüstet war, die durch die in der Fig. 1 dargestellte Beschickungsvorrichtung ersetzt worden ist. Die Schurre (12) ist schwenkbar aufgehängt an einem Drehkäfig (14), der wiederum über ein Wälzlager (16) in einem stationären Gehäuse (18) aufgehängt ist, das mit der Wand des Ofens (10) fest verbunden ist. Das Gehäuse (18) enthält Mechanismen, um den Käfig (14) um die vertikale Achse des Ofens zu drehen, und um den Neigungswinkel der Schurre (12) einzustellen. Diese Antriebsmechanismen werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.

Das Beschickungsmaterial, das in einer Schleuse (20) zwischengelagert wird, fällt nach Durchgang durch einen zentrischen Rohrstutzen (22) in axialer Richtung auf die Schurre (12).

Dabei ist anzumerken, daß die gesamte Beschickungseinrichtung, einschließlich der Schleuse (20) und des Antriebs- und Aufhängemechanismus für die Schurre, sowie eine kreisförmige Arbeitsplattform (24), die um den Kopf des Ofens (10) herum angeordnet ist, von der Wand dieses Ofens getragen werden. Aus diesem Grunde kann keine Öffnung zum Herausnehmen der Schurre (12) in der Wand des Ofens angebracht werden, denn ohne ediebliche Änderungen bei dem Traggerüst würde die Wand des Ofens geschwächt Es ist jedoch notwendig, eine Ausbaumöglichkeit für die Schurre (12) vorzusehen, da diese Schurre von Zeit zu Zeit ersetzt werden muß.

Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, den Einbau und den Ausbau der Schurre (12) zwischen ihrem Antriebs- und Aufhängemechanismus auszuführen. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Drehkäfig (14) einen abnehmbaren Deckel (26) auf, der groß genug ist um das Ein- und Ausfahren der Schurre (12) zu gestatten. Dieser Deckel (26) befindet sich schräg unterhalb einer seitlichen Zugangsöffnung (28) des Gehäuses (18). Diese Öffnung (28) ist auf jeden Fall für die Wartung des Antriebsmechanismus der Schurre (12) vorhanden. Je nach der Bauweise kann es notwendig sein, außerdem seitliche Öffnungen in dem Gehäuse anzubringen, um die Schurre von ihrer Auf hängeachse abzunehmen.

Um das Aus- und Einfahren der Schurre (12) über die Öffnung (28) bei abgenommenem Deckel (26) zu ermöglichen, ist eine Rampe (30) vorgesehen, die die auf einem am unteren Rand der Öffnung (28) angebrachten Drehzapfen (31) befestigt ist. Eine Stütze (32), die eventuell als Teleskopstütze ausgebildet ist um den Neigungswinkel der Rampe (30) ändern zu können, ist auf der Plattform (24) angebracht und stützt die Rampe (30) in der geneigten Position, wie dies in da- Fig. 1 dargestellt ist Diese Rampe (30) ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie nach Gebrauch mit den Hebemitteln, die sich an Ort und Stelle befinden und/oder an einem geeigneten Ort untergebracht werden können, abgenommen werden kann. Je nach der Bauweise des Ofens kann sie jedoch, wenn sie auf der Plattform (24) nicht stört, auf dieser Plattform verbleiben, nachdem sie mit Hilfe ihrer Stütze (32), die zu diesem Zweck durch einen Hydraulikzylinder betätigt werden kann, in die Horizontale abgesenkt wurde und nach hinten geschoben wurde.

Auf der Rampe (30) befindet sich ein Wagen (34), der auf Laufrollen (36) längs der Rampe (30) verschoben werden kann. Der Antrieb des Wagens (34) kann üb» eine Kette oder ein Zugseil (38) erfolgen, wobei die Enden dies» Kette oder dieses Zugseils an dem Wagen (34) befestigt sind. Die Kette od» das Zugseil (38) ist dabei um eine obere Umlenkrolle (40) und eine untere Umlenkrolle (42) geführt. Der Antrieb d» Kette oder des Zugseils (38) kann über einen Motor erfolgen, der auf eine der Umlenkrollen (40) od» (42) wirkt.

Auf dem v»schiebbaren Wagen (34) befindet sich eine Vorrichtung (44) zum Ankuppeln der Schurre (12). Diese Ankuppelvorrichtung (44) kann auf v»schiedene Weise verwirklicht w»den. In der Fig. 1 ist zur Veranschaulichung eine Stange (46) dargestellt, die in einem Führungsrohr verschoben werden kann und einen hammerförmigen Kopf aufweist, d» durch einen in dem oberen Rand (48) der Schurre (12) angebrachten Spalt hindurchgeschoben werden kann und nach Drehung der Stange (46) um eine Viertelumdrehung hinter diesem oberen Rand (48) zurückgehalten wird. Danach muß die Stange (46) nur noch in ihrem Führungsrohr befestigt werden, um die Schurre (12) mit der Ankuppelvorrichtung (44) und dem Wagen (34) zu verbinden. Um die Schurre auszufahren, wird d» Wagen (34) von der durch eine ausgezogene Linie gekennzeichneten Position in die durch eine unterbrochene Linie gekennzeichnete Position verschoben. In dieser Position kann die Schune (12) an um den Ofen herum vorgesehene Hebesysteme angekuppelt werden, bevor sie von dem Wagen (34) abgekuppelt wird.

Wenn d» aufgrund der Patentschrift DE-C2-2324970 bekannte Schurren-Antriebsmechanismus, eventuell nach einigen Umbauten, notfalls auch in Verbindung mit dem oben beschriebenen Schurren-Ausbausystem verwendet werden kann, so stellt »jedoch nicht die ideale Lösung dar.

Ein»seits wird das Antriebsgehäuse b»eits von dem Getriebe weitgehend ausgefüllt, wobei es schwierig ist, noch genügend Platz zum Ausfahren d» Schurre üb» dieses Gehäuse zu finden. Andererseits ist dieser Mechanismus wegen seiner komplexen Struktur weniger rentabel für die kleinen Öfen. Ein weiteres Problem ist damit verbunden, daß die Beschickungseinrichtung von der Ofenwand getragen wird, was bei dem konkreten Beispiel, auf das die vorlieg»ide Erfindung abzielt, der Fall ist. Es ist in der Tat gut bekannt, daß bei der Ofenwand infolge der thermischen Ausdehnung Verschiebungen auftreten, die sich auf das Gehäuse des Schurren-Antriebsmechanismus auswirken, bei dem daher die Gefahr einer Verformung gegeben ist Die bekannten Antriebsmechanismen, die aus einem komplexen System von Zahnrädern und Ritzeln bestehen, insbesondere im Bereich der zwei Drehgehäuse, die die Schwenkbewegung d» Schurre bewirken, halten jedoch keine Verformungen von dieser Amplitude aus. -3-

Claims (7)

1. AT 394 631 B Die nachstehend wiedergegebenen zwei Ausfiihrungsformen eines Antriebsmechanismus eignen sich in dieser Hinsicht besser für diese Art von Beschickungseinrichtung, die mit einem System zur Ersetzung der Schurre ausgerüstet ist, wie dies oben beschrieben ist. Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 enthält das Gehäuse (18) zwei Laufkränze (50) und (52), deren Außenverzahnung jeweils von einem - nicht wiedergegebenen - Ritzel angetrieben wird, wobei diese zwei Ritzel unabhängig voneinander von Mitteln angetrieben werden, die beispielsweise diejenigen des bekannten Mechanismus gemäß der vorgenannten Patentschrift sein können. Der erste Laufkranz (50) ist mit einem Drehkäfig (54) fest verbunden, in dem die Schurre (12) über Lager schwenkbar aufgehängt ist Diese Aufhängung kann beispielsweise eine Aufhängung von der in der luxemburgischen Patentschrift Nr. 87341 beschriebenen Art sein, die entwickelt wurde, um den Ausbau der Schurre zu erleichtern. Der zweite Laufkranz (52) ist über ein Gestänge mit den Aufhängeachsen der Schurre (12) verbunden, um den Neigungswinkel der Schurre (12) bezüglich der vertikalen Achse einzustellen. Zu diesem Zweck ist die Aufhängeachse der Schurre (12) auf beiden Seiten des Drehkäfigs (54) mit zwei Armen (56, 58) fest verbunden. Die Enden dieser zwei Arme (56, 58) sind auf den Zinken einer Gabel (60) gelenkig gelagert, deren anderes Ende mit einem Hebel (62) verbunden ist, der auf einer horizontalen Umlaufplatte (64) des Drehkäfigs (54) schwenkbar angebracht ist. Das obere Ende dieses Schwenkhebels ist über eine Pleuelstange (66) mit dem Laufkranz (52) verbunden. Aus Stabilitätsgründen ist der Schwenkhebel (62) vorzugsweise U-förmig ausgebildet (siehe Fig. 3), wobei das untere Ende über ein Lager oder ein Scharnier auf der Umlaufplatte (64) befestigt ist. Das Ende der Gabel (60) ist über eine Traverse (68) mit den zwei seitlichen Armen des Hebels (62) verbunden. Alle Verbindungen des Gestänges sind Gelenkverbindungen, um Verschiebungen des Gestänges zu ermöglichen. Dabei ist anzumerken, daß die Gabel (60) über die Pleuelstange (66) direkt betätigt werden könnte, aber daß es aus Gründen einer besseren Verteilung der Kraftkomponenten vorzuziehen ist, dazwischen den Schwenkhebel (62) vorzusehen. Wenn die zwei Laufkränze (50,52) synchron zueinander betätigt werden, dreht sich die Schurre (12) mit dem Drehkäfig (54) um die vertikale Achse (O), wobei sich der Neigungswinkel der Schurre (12) bezüglich dieser Achse nicht ändert. Wenn dagegen der Laufkranz (52), beispielsweise durch Beschleunigung, eine Relativbewegung bezüglich des Laufkranzes (50) ausführt, dann wird über das Gestänge die Winkelposiüon der Schurre (12) bezüglich der vertikalen Achse (O) verändert. Wenn dieses Gestänge von der in fetten Linien dargestellten Konfiguration nach der in normalen Linien dargestellten Konfiguration bewegt wird, wird die Schurre (12) in der Fig. 2 von der in vollen Linien dargestellten Winkelposition nach der in unterbrochenen Linien dargestellten vertikalen Position geschwenkt. Die Fig. 3 zeigt, daß der für die Schwenkung der Schurre (12) erforderliche Winkel der Relativbewegung zwischen dem Laufkranz (52) und dem Laufkranz (50) sehr klein ist. Im Vergleich zu der Bewegungsübertragung über ein Getriebe weist die Bewegungsübertragung über das in Fig. 2 und 3 dargestellte Gestänge den Vorteil auf, daß leichte Verformungen der Wand des Gehäuses (18) zulässig sind. Außerdem ist das gesamte Gestänge auf der Seite des Gehäuses (18) angeordnet, die entgegengesetzt zu der Seite ist, auf der die Schurre gemäß der Methode der Fig. 1 aus dem Gehäuse (18) ausgefahren wird, so daß das Gestänge die Ersetzung der Schurre nicht behindert Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 umfaßt ebenfalls zwei Laufkränze (50) und (52), die identisch mit denjenigen der vorhergehenden Ausführungsform sind. Bei dieser Ausführungsform weist der Zahnkranz (52) außer seiner Außenverzahnung ein Zahnsegment (70) auf, das eine konische Verzahnung mit einem Zahnsegment (72) bildet, das mit einer der Aufhängeachsen der Schurre (12) fest verbunden ist Eine Relativbewegung des Laufkranzes (52) bezüglich des Laufkranzes (50) bewirkt folglich über diese konische Verzahnung (70, 72) eine Schwenkung der Schurre (12) bezüglich der vertikalen Achse (O). Dieses Antriebssystem für die Schurre ist seitlich von der Schurre angeordnet, so daß es das Ausfahren der Schurre gemäß der Fig. 1 nicht behindert PATENTANSPRÜCHE 1. Handhabungsvorrichtung für eine Verteilerschurre eines Schachtofens, wobei diese Verteilerschurre an einem Drehkäfig schwenkbar aufgehängt ist, der über Wälzlager in einem Gehäuse gelagert ist, das in dem Kopf des Ofens untergebracht ist und Antriebsmittel enthält, um den besagten Käfig um die vertikale Achse des Ofens zu drehen, und außerdem Antriebsmittel enthält, um die Schurre um ihre horizontale Aufhängeachse zu schwenken, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Käfig (14) und das besagte Gehäuse (18) abnehmbare Teile (26) aufweisen, um die Schurre (12) bei ihrem Einbau oder Ausbau mit Hilfe einer Rampe (30) hindurchschieben zu -4- AT 394 631 B können, die auf einer Plattform (24) angebracht ist, die den Kopf des Ofens (10) umgibt und von diesem Kopf getragen wird, wobei die besagte Rampe (30) einen Wagen (34) aufweist, der längs dieser Rampe verschoben werden kann und mit Mitteln zum Ankuppeln an die Schurre (12) versehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (34) auf Laufrollen (36) angebracht ist und an einer endlosen Kette oder einem endlosen Zugseil (38) befestigt ist, wobei diese besagte Kette oder dieses besagte Zugseil (38) um an den Enden der Rampe (30) angeordnete Umlenkrollen (40,42) geführt ist und von einem Antriebsmotor angetrieben wird.
3. 3. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Mittel zum Ankuppeln der Schurre (12) aus einer verschiebbaren Stange (46) mit hammerförmigem Kopf bestehen, die durch Einschieben und Drehen an dem oberen Rand (48) der Schurre befestigt werden kann.
4. 4. Schurren-Antriebsmechanismus für eine Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, der einen ersten und einen zweiten Laufkranz aufweist, über die die Schurre um die vertikale Ofenachse gedreht werden kann, bzw. der Neigungswinkel der Schurre bezüglich dieser Achse durch Schwenkung der Schurre um ihre horizontale Aufhängeachse geändert werden kann, und der außerdem Mittel aufweist, um die zwei Laufkränze unabhängig voneinander zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Laufkranz (52) über ein Gelenkgestänge mit zwei Armen (56,58) verbunden ist, die auf beiden Seiten der Schurre an der Auf hängeachse der Schurre befestigt sind.
5. 5. Mechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge aus einer Gabel (60) besteht, deren Zinken an den Enden der besagten Arme (56, 58) gelenkig gelagert sind, und deren anderes Ende auf einem Schwenkhebel (62) gelenkig gelagert ist, der auf dem Drehkäfig (54) so angebracht ist, daß er in der gleichen Richtung wie die Schurre geschwenkt werden kann, und dessen freies Ende über eine Pleuelstange (66) mit dm zweiten Laufkranz (52) verbunden ist.
6. 6. Mechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Schwenkhebel (62) die Form eines "U" hat, dessen unterer Teil in einem auf dem Drehkäfig (54) angebrachten Lager gelagert ist, und dessen zwei Schenkel über eine Traverse (68) miteinander verbunden sind, die in der Mitte an der besagten Gabel (60) befestigt ist.
7. 7. Schurren-Antriebsmechanismus für eine Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem ersten und einem zweiten Laufkranz, über die die Schurre um die vertikale Ofenachse gedreht werden kann, bzw. der Neigungswinkel der Schurre bezüglich dieser Achse durch Schwenkung der Schurre um ihre horizontale Aufhängeachse geändert werden kann, und mit Mitteln, um die zwei Laufkränze unabhängig voneinander zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Zahnsegment (72) aufweist, das mit ein»1 der Aufhängeachsen der Schurre (12) fest verbunden ist und mit einem Zahnabschnitt (70) des zweiten Laufkranzes (52) eine konische Verzahnung bildet Hiezu 3 Blatt Zeichnungen