DE3540734C1 - Bremsvorrichtung fuer ueber einen Beschickungsschacht einem Induktions-Umschmelzofen zugefuehrtes zu schmelzendes Kathodenmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung für über einen Beschickungsschacht einem Induktions-Um­ schmelzofen zugeführtes, zu schmelzendes Kathodenmaterial, insbe­ sondere Zink-Kathoden, das über eine Aufgabevorrichtung und eine Beschickungsklappe meist paketartig, d. h. meh­ rere Kathoden gleichzeitig, dem Umschmelzofen zugeführt wird.

Es ist erforderlich, daß die aus dem Elektrolyseprozeß kommenden Kathoden umgeschmolzen und gegebenenfalls in handelsübliche Formate vergossen werden. Die Kathoden werden zu Kathodenpaketen von 2 t und mehr zusammenge­ faßt. Die Beschickung erfolgt über auf dem Ofen und zwar im Ofendeckel integriert angeordnete Beschickungsschäch­ te, an die gleichzeitig die Rauchgasabsaugung und der­ gleichen angeschlossen ist. Durch diese Schächte werden die Pakete dem Ofenraum zugeführt. In einem Be­ schickungsschacht befindet sich eine Klappe, die den Beschickungsschacht nach unten unter einem bestimmten Winkel verschließt. Oberhalb der Beschickungsbühne ist eine Aufgabestation vorhanden. Wenn ein eingebrachtes Kathodenpaket in dem Schacht abwärts fällt, so trifft es auf die stufenförmig ausgeführte Brems- und Ver­ schlußklappe. Ein Teil der Fallenergie wird in den Ka­ thoden in Verformungsenergie, der Rest durch an der Klap­ pe angebrachte hydraulische Stoßfänger aufgenommen. Die Klappe öffnet sich durch ein Steuersignal und die Katho­ den gleiten quasi vereinzelt hochkant in das Schmelzbad.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei den bekannten Brems­ klappen unzulässig hohe Beanspruchungen auftreten. Diese hohe Beanspruchung ergibt sich dadurch, daß bei dieser Bremsklappe praktisch kein Bremsweg vorhanden ist, so daß die Belastung durch die aufprallenden Kathodenbleche sehr stark ist. Außerdem tritt eine unsymmetrische Bela­ stung auf, die die Bremsklappen selbst belastet aber auch den Schacht. Schließlich wird der Ofen, da er für derartige Stoßbelastungen nicht vorgesehen ist, eben­ falls stark beansprucht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremsvorrichtung zu schaffen, die eine Beanspruchung des Ofens durch Bela­ stung der herabfallenden Kathodenbleche verhindert und eine unsymmetrische Belastung der Bremseinrichtung und des Beschickungsschachtes vermeidet. Weiterhin soll ein Bremsweg für die herabfallenden Kathodenbleche vorhanden sein, damit auch die Belastung der Bremseinrichtung selbst vermindert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an beiden Seiten des Beschickungsschachtes Zinken auf je einer Welle derart angeordnet sind, daß sie im geschlossenen Zustand ineinandergreifen und die vom Wellen- Drehpunkt entferntere Hälfte der Zinken der einen Seite höher liegt als die dem Drehpunkt zugewandte Hälfte der Zinken der anderen Seite.

Zweckmäßig sind die Zinken derart ausgebildet, daß die Zinken beider Seiten in geschlossenem Zustand bis zur gegenüberliegenden Schachtwand ineinandergreifen.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 + 2 eine schematische Darstellung für die Anwen­ dung der Erfindung in zwei Ansichten;

Fig. 3 ein Ausschnitt aus Fig. 1, der sich auf die Ausbildung der Bremsklappen bezieht;

Fig. 4 eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Ausbildung und

Fig. 5 den mechanischen Übertragungsteil zwischen dem hydraulischen Betätigungszylinder und den Bremsklappen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Anwendung der Erfindung. Ein Schmelzofen 11 ist mit zwei Schächten, einem Be­ schickungsschacht 12 und einem Notschacht 14 versehen, wobei jedem Schacht an seinem oberen Ende eine Rauch­ gasabsaugung 13 zugeordnet ist. Beide Schächte sind an dem Deckel 15 des Schmelzofens 11 befestigt.

Der Beschickungsschacht 12 enthält eine Öffnung 16 zur Beschickung der Kathodenpakete 17, die mittels eines Fahrzeuges 18 oder dergleichen auf den Aufgabetisch 19 abgelegt werden. Durch Kippen des Aufgabetisches werden die Kathodenpakete in den Schacht 12 befördert. Der Fall eines Kathodenpakets wird von dem Bremssystem 20 abge­ bremst. Das Bremssystem gemäß der Erfindung ist entspre­ chend dem Ausschnitt III der Fig. 1 in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.

Die Bremsklappen 21 und 22 bestehen aus mehreren Zinken 21.1 bis 21.4 bzw. 22.1 bis 22.4, die jeweils auf einer Welle 23 bzw. 24 befestigt sind. Die Wellen sind an den Außenflächen von gegenüberliegenden Seiten 25 bzw. 26 des Beschickungsschachtes 12 in Drehlagern 27 drehbar gelagert (Fig. 4). Die einzelnen Zinken der Klappen haben die Form von Haken, die in der geschlossenen Stellung bei α = 0° ineinandergreifen und fast bis zur gegen­ überliegenden Welle reichen. Die Zinken der Klappe 21 reichen fast bis zur Welle 24 und die Zinken der Klappe 22 fast bis zur Welle 23. In der geschlossenen oder Auf­ prallstellung 28 bei α = 0° reichen die Zinken jeder Klappe über die gesamte Schachtbreite 29 bis in Schlitze 30 der gegenüberliegenden Schachtwand, die gleichzeitig als Anschläge dienen.

Bereits in der Aufprallstellung 28 bilden die ineinan­ dergreifenden Zinken 21 und 22 zur Mitte 31 des Schach­ tes 12 eine keilförmige Vertiefung bzw. eine Mulde 32. Diese Mulde wird während des Bremsweges 33, d. h., wenn sich die Zinken von α = 0° bis α = 55° bewegen, bei­ behalten.

Durch die Form der Zinken 23.1 bzw. 22.1 und ihrer Ein­ stellung in der Aufprallstellung 28 wird sichergestellt, daß beim Auftreffen des Kathodenblechpaketes 17 zunächst nur die vom Drehpunkt 35 bzw. 36 entferntere Hälfte der Zinken von den äußeren Blechen des Blechpakets belastet werden, so daß die entstehende Bremskraft geringer ist als beim Auftreffen auf die dem Drehpunkt nähere Hälfte.

In Fig. 3 sind die verschiedenen Stellungen des Zinkens 21.1 bei den Einstellwinkeln α = 0°, 11°, 22°, 33°, 44° und 55° dargestellt. Die obere sichtbare Kante des Zinkens 21.2 ist ausgezogen gezeichnet, während die tieferliegende Kante, die meist verdeckt ist, gestrichelt dargestellt ist. Wie aus dieser Darstellung zu ersehen ist, wechselt zwischen α = 11° und α = 22° die Belastung von der äußeren Hälfte der Zinken auf die innere Hälfte der Zin­ ken. Dieser Wechsel erfolgt erst dann, wenn die Zinken den Aufprallstoß bereits aufgenommen und mit dem Blech­ paket einen bestimmten Teil der Bremsstrecke 33 zurück­ gelegt haben. Bei dem Wechsel tritt daher nicht erneut eine starke Stoßbelastung auf. Die Zinken 21 und 22 bleiben, wie sich aus Fig. 3 ergibt, bis zum Ende des Bremsweges bei α = 55° noch gegenseitig überlappt, so daß bis zu diesem Zeitpunkt noch kein Blech hindurchfal­ len kann. Der Bremsweg 33 ergibt sich durch Verdrehen der Zinken 21 bzw. 22 um Drehpunkt 35 bzw. 36. Dieser Drehbewegung wirken Bremszylinder 40 entgegen, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt sind.

Die Wellen 23 und 24, auf den die Zinken der Blechklap­ pen befestigt sind, sind über Hebel 41 bzw. 42 und Stan­ gen 43 bzw. 44 mit je einer Rolle 45 bzw. 46 verbunden. In Fig. 5 ist die Welle 24 und damit die rechte Hälfte in der Stellung α = 0° d. h. in der geschlossenen Ein­ stellung dargestellt, während die linke Hälfte der Fig. 5 die Stellung bei α = 90° zeigt. Die Rollen 45 bzw. 46 laufen in Führungen 47, wodurch in einfacher mecha­ nischer Weise ein Gleichlaufen der beiden Wellen 23 und 24 erreicht wird.

Die beiden Rollen 45 und 46 sind in den Kolbenstangen­ köpfen 49 bzw. 48 der beiden hydraulischen Bremszylinder 40 gelagert. Die Bremszylinder sind selbst an einem Wi­ derlager 51 befestigt. Auf die Bremszylinder wirkt über die Hebel 41, 42 und die Stangen 43, 44 die von dem Blech­ paket auf die Bremsklappen 21 und 22 ausgeübte Aufprall­ kraft aus, die die Zylinder zusammenpreßt. Das verdräng­ te Hydrauliköl verläßt über einen Überdruckablaß den Zylinderraum, wobei die Aufprallenergie in Wärme umge­ wandelt wird und somit abnimmt. Bei Erreichen des Endes des Bremsweges 33 wird eine weitere Einfahrbewegung der Kolbenstange 50 in den Hydraulikzylinder 40 unterbro­ chen. Es ist jedoch möglich, durch weiteres gesteuertes Einfahren der Kolbenstange 50 in den Hydraulikzylinder 40 mit Hilfe einer nicht dargestellten Hydraulikpumpe und ebenfalls nicht dargestellter Steuerelemente die Klappen 21 und 22 in die in Fig. 3 dargestellten Offen­ stellung bei α = 90° zu bringen. Die Kathodenbleche des Paketes 17 können dann ungehindert in den Ofen fallen.

In der Offenstellung der Klappen, die Kolbenstange ist in den Zylinder soweit wie möglich eingefahren, befinden sich die Zinken 21.1 bis 21.4 und 22.1 bis 22.4 außer­ halb der Schachtwände 25 und 26. Die Schachtwände 25 und 26 besitzen Schlitze 52, die als Abstreifer für die Zin­ ken wirken.

Nachdem alle Kathodenbleche des Pakets 17 in den Ofen gefallen sind, wird der Hydraulikzylinder 40 mit Druck beaufschlagt und die Kolbenstangen 50 werden ausgefahren. Über die Stangen 43, 44 und die Hebel 41, 42 wird die Be­ wegung auf die Wellen 23, 24 und die mit diesen verbundenen Zinken 21, 22 übertragen. Die Zinken kommen wieder in die Aufprallstellung 28 mit α = 0°. Die Bremsvorrichtung ist zur Aufnahme eines weiteren Kathodenblechpaketes 17 bereit.

Claims (3)

1. Bremsvorrichtung für über einen Beschickungs­ schacht einem Induktions-Umschmelzofen zugeführtes zu schmelzendes Kathodenmaterial, insbesondere Zink-Kathoden, das über einen Aufgabetisch und eine Beschickungsklappe meist paketartig zugeführt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß an beiden Seiten (25, 26) des Beschickungs­ schachtes (12) Zinken (21, 22) auf je einer Welle (23, 24) derart angeordnet sind, daß im geschlossenen Zustand (α = 0°) die Zinken ineinandergreifen und die vom Wellen-Dreh­ punkt (35, 36) entferntere Hälfte der Zinken höher als die dem Drehpunkt (35, 36) zugewandte Hälfte der Zinken liegt.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die von jeder Seite (25, 26) der Schachtwand ausgehenden Zinken (21, 22) im geschlossenen Zustand bis zur gegenüberliegenden Schachtwand reichen und ineinandergreifen.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die durch die Aufprallkraft beschleu­ nigten Zinken (21, 22) unter Zwischenschaltung eines Ge­ stänges (41, 42; 43, 44) von einem oder zwei hydraulischen Bremszylinder(n) (40) abgebremst werden.