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Ofenbeschickmaschine 1)ie v@@rliegen@le Erfindung bezieht sich auf
Iieschicl:maschinetl für metallische Ofen, beispielsweise Schntelz<ifen, Ktil>ferraffinieröfeit,
Siemensi@lartinöfen, und betrifft besonders eine Ofenbeschickinaschine mit einer
neuartigen Antriebsvorrichtultg für den Heschickschwengel, welche im Gebrauch bedeutende
Vorteile bietet.
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Ofeitlrcsc'Iticl:maschiiten bewegen sich auf die zu 1>ESC'hicken<len
Ofen zti und von ihnen fort, nehmen die Charge auf, wenn sie sich verhältnismäßig
weit vorn Ofen entfernt befindet, und bewegen sich dann auf den Ofen zu, uni die
Charge einzubringen. Eine einzelne Ofenlxscliicl:tnascltiiie kann vorzugsweise eine
ganze Batterie von Ofen bedienen, wobei die Anzahl der von einer einzelnen Ofentteschickniaschine
zii bedienenden Ofen von der Art der zu verrichtenden .\rlreit abhängt, teilweise
auch durch die "Zeit lxcstimint wird, die dazu benötigt wird, jeden Ofen zu beschicken.
Die Beschickmaschine kann sich auf Gleisen bewegen, die entweder auf dem Fußboden
oder hoch verlegt sind, jedoch kann sie auch ohne Gleise arbeiten, indem sie einfach
wie ein Automobil auf dem Fußboden läuft. Ofenbeschickmaschinen dieser Art werden
selbstfahrende Bodenbeschickmaschinen genannt.
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Eine Ofenbeschickmaschine hat einen Beschickschwengel in Gestalt eines
, länglichen Gliedes, dessen äußeres Ende zum Tragen der Charge eingerichtet ist,
während das innere Ende mit dem Körper der Ofenbeschickmasdhine in Verbindung steht.
Die Ofenbeschickmaschine ist mit Mitteln versehen, den Beschickschwengel zwecks
Ausführung der nötigen Verrichtungen relativ zum Körper der Ofenheschickmaschine
zu bewegen. Im allgemeinen wird der Beschickschwengel in eine verhältnismäßig niedrige
Lage gebracht, um die
Charge aufzunehmen, und wird angehoben, um
die Charge in den Ofen zu bringen.
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Manchmal arbeitet eine Ofenbeschickmaschine im einer verhältnismäßig
engen Gasse zwischen zwei sich gegenüberstehenden Ofenreihen. Manche Ofen erfordern
das Anheben des Beschickschw-engels zu einer sehr beträchtlichen Höhe über der Stellung,
in welcher der Beschickschwengel die Charge aufnimmt, damit dieselbe durch die Ofentür
in den Ofen eingebracht werden kann.
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Der enge Raum, in welchem eine solche Ofenbeschickmaschine zu arbeiten
hat, und der Höhenunterschied zwischen der Chargenaufnahmelage und der Beschickstellung
des Beschickschwengels bieten eine schwer zu lösende Aufgabe. Die Ofenbeschickmaschine
muh in der Länge beschränkt sein, uni in diesem begrenzten Raum arbeiten zu können,
und außerdem muß sie den Beschickschwengel durch einen sehr beträchtlichen Höhenunterschied
bewegen. Dieses Problem ist keineswegs neu. Die Fachleute bemühen sich seit vielen
Jahren, eine Ofenbeschickmaschine zu konstruieren, bei welcher das Verhältnis der
Länge der Maschine zu der Reichweite der Vertikalbewegung des l;eschickscliwengels
so niedrig wie möglich ist. Diese Versuche führten zu verwickelten, teuren und sehr
unpraktischen Konstruktionen, die weit davon entfernt sind, <las Problem gelöst
zu haben.
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Es wurde eineOfenbesehickmaschine konstruiert, welche wegen ihres
einzigartigen Antriel>smechanisnius ein :ehr niedriges Verhältnis der Länge der
Maschine zur Vertikalbewegung des Beschickscliw-enf;els besitzt und doch weder teuer
noch von komplizierter Konstruktion ist und dabei für eine Ofenbeschickmaschine
mit solch niedrigem Verhältnis der Länge zu der Vertikalbewegung des 13eschickschw-engels
ungewöhnlich schwere Lasten bewältigen kann. Es wird demnach eine Ofenbeschiekmaschine
vorgesehen, welche aus einem Grundrahmen besteht, an den sich kreuzende Arme angelenkt
sind, einem lieschickschwengel mit länglichen Führungen, der von den Armen getragen
wird, einem Steuerelement, welches durch die Führungen geführt und längs ihnen bewegt
wird, wenn sich die Arme um ihre entsprechenden Gelenkverbindungen relativ zum Grundrahmen
bewegen, Uührungsinitteln, welche relativ zum Grundrahmen fest angebracht sind,
durch welche das Steuerelement ebenfalls geführt wird und längs welcher es sich
bei der relativen Drehung der Arme um ihre entsprechenden Gelenkverbindungen mit
dem Grundrahmen bewegt, und Mitteln für die relative I )reheng der Arme um ihre
entsprechenden Gelenkverbindungen mit dem Grundrahmen. Es werden vorzugsweise auch
Mittel vorgesehen, um die Lage der Führungsmittel relativ zum Grundrahmen zu verschieben,
wodurch die Vertikalbewegung des Beschickschwengels wie auch seine Neigung je nach
Wunsch innerhalb gewisser Grenzen geändert werden können.
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Es ist wünschenswert, daß der Bescliickscliwengel ,in einem der Arme
der lIeschickniaschine angelenkt wird, während er mit dein anderen Arm in gleitender
'\"erbiiidung steht. Die länglichen Führungen, welche sich längs der Arme erstrecken,
können die Form länglicher Schlitze durch diese Arme annehmen, und das Steuerelement
kann durch diese Schlitze hindurchgehen. Die Mittel zur relativen Drehung der Arrne
um ihre entsprechenden Gelenkverbindungen mit dein Grundrahmen können eine beweglieheVerbindung
zwischen dem Grundrahmen und einem der Arme einschließen. Eine solche Verbindung
kann sich zwischen dem Grundrahmen und der Gelemkverbindung zwischen dem Beschickschivengel
und einem Arm erstrecken, der an dem Beschickschwengel angelenkt ist. Es ist ferner
wünschenswert, daß ein hydraulisch zu betätigendes, mit dem Grundrahmen verbundenes
und auf einen der Arme einwirkendes Antriebselement vorgesehen wird, um die Arme
um ihre entsprechenden Gelenkverbindungen mit dem Grundrahmen zu drehen. Ein Zylinder
tann am Grundrahmen angelenkt, ein hydraulisch zu betätigender Kolben im Zylinder
angeordnet und eine Kraft übertragende Verbindung zwischen dem Kolben und einem
der Arme vorgesehen werden. Die Kraft übertragende Verbindung kann den Kolben und
die Gelenkverbindung zwischen dem Beschicksc'hwengel und einem an demselben angelenkten
Arm verbinden.
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Mittel sind vorzugsweise vorgesehen, um die Führungsmittel, welche
mit den Führungen der Arme zur Führung des Steuerelementes zusammenarbeiten, in
verschiedenen eingestellten Lagen am Grundrahmen zu befestigen. Mittel zur Anbringung
der Führungsmittel am Grundrahmen können vorgesehen und gegenüberstehende Einstellschrauben
zum Einstellen der Lage der Führungsmittel am Grundrahmen verwendet werden.
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Weitere Einzelheiten, Ziele und Vorzüge der vorliegenden Erfindung
gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer z. Z. bevorzugten Ausführungsform
derselben hervor.
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In den -Zeichnungen ist eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden,Erfindung dargestellt, und zwar ist Fig. i ein Aufriß einer Ofenbeschickmaschine,
welcher dieselbe in ausgezogenen Linien zeigt, wie sie dabei ist, eine Charge in
den Ofen zu bringen, während die strichpunktierten Linien den Beschickschwengel
in der gesenkten Lage zum Aufnehmen der Charge zeigen; Fig. 2 ist ein Grundriß der
Beschickmaschine und schließlich Fig.3 ein senkrechter Teilquerschnitt in vergrößertem
Maßstabe durch einen Teil der Beschickmaschine, der insbesondere die Antriebsvorrichtung
für den Bescliickschwengel zeigt.
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Die Zeichnungen zeigen eine Beschickmaschine, eine mit der Bezugsnummer
2 bezeichnete Basis . umfassend, welche aus einem Rahmen in Metallkonstruktion oder
einem Fahrgestell bestehen kann. Das Fahrgestell besitzt eine Vorderachse 3 mit
zwei Vorderrädern d, je eines an jeder Seite der lieschickmaschine, ferner eine
Hinterachse 5, welche von einem Träger
6 getragen wird, der um eine
seiiki-(#clite Aclis(# 7 drehbar ist. 1)1e Hinterachse 5 |
trägt (lie 11iiit-@l-räder `. |
1)1e @teschickmaschine ist mit einer weithin ver- |
1>1-eiteten I lüssigkeitsantrielisvorrichtung versehen. |
\uf (t;un Fahrgestell liefii(let sich ein Elektro- |
illotor 9, dessen \\"elle 10 durch eine Kupplung i i |
mit eurer Kreisell)tirillic 12 verbunden ist, welch |
letztere eine 1,7 lüssigkeit, wie z. B. Öl, unter Druck |
zum lietrich der liesrhickulaschine liefert. Strom |
zum Betrieb (les Motors 9 erreicht die 19escliick- |
itiascliine durch ein Kabel 13, (las auf eine Trommel |
14 aufgewickelt wird und durch Leitungen, die |
(furch einen Ständer r s hindurchgehen, mit dein |
Motor verbunden ist. l,ür den Führer ist ein Sitz |
16 vorgesehen uiid ein Satz Steuerelemente 17 so |
angeordnet, dal3 sie vorn dein 1#iihrer bedient werden |
khuneii, weine ei- auf dem Sitz 16 sitzt. Alles bisher |
liescliriel)ene kalin von üblicher Bauart sein und ist |
den 1, aclileilten wolill)ekanut. |
Starr mit (lern Fahrgestell 2 ;-erbunden, so daß |
sie pr,#ktiscli Teile desselben bilden, befinden sich |
gegenüberstellende Platten 18, in welchen eineMlelle |
19 unterhalb (fei- liescliicl;inascliine angebracht ist. |
Zwei .\1-1ire 20, je einer an jeder Seite der Beschick- |
mascliiiie, sind an diese Welle i9 angelenkt. "Zwei |
andere :\rllle 21, je einer all jeder Seite der Be- |
";lud all der Vorderachse 3 an- |
gelenkt. 1)1e .\rllle 20 11n(1 21 kreuzen einander, wie |
dargestellt, in Uorin eileer Schere. An die olleren |
I?riden der Artne 21 ist lief 22 der Beschick- |
23 der liesrhickmaschine angelenkt. Der |
?, |
lieschicl:aclnwengel ist mit gegcnül>erstehen<len Ele- |
rnenteni 2.1 versehen, in denen sich je ein länglicher |
Schlitz 25 1)etinl(let. I)as obere linde jedes der Arme |
20 trägt eitle rlrellliare Rolle 26, welche sich inner- |
lialli (i;#s Schlitzes 2 #3 des eiitslireclien(len
Elementes |
Iie1-@egt. |
24 |
Jeder der -\rille 20 hat eine längliche Führung in |
der 1,(1r111 eine: durch denselben hindurchgehenden |
Sc'lllitzes 27, und jeder der Arme 21 besitzt eine |
l:ingliclie l,iilirting in Norm eines durch denselben |
liin<lurchgehen(len Schlitzes 28. 1)1e Schlitze 27 und |
28 befinden sich ini mittleren Teil der Arme 20 und |
21 und erstrecken sich in der Längsrichtung dieser |
Arme. Ein Steuerelement, im allgemeinen mit der |
liezugsnuninier 29 bezeichnet, geht dürcli beide |
Schlitze 27 und durch beide Schlitze 28 hindurch |
lind stellt seitlich auf beiden Seiten der Beschick- |
»iascliiiie vor. 1)as Glied 29 trägt die Schuhe 30 |
1111d 31, welche in den Schlitzen 27 bzw. 28 gleiten. |
Jeder (fieser Schuhe 30 11n(1 31 ist in Richtung der |
I.:inge der Schlitze, itr welchen sie sich lx-wegen, |
etwas länglich gestaltet. |
l)as Glied 2] hat alt seinen linden Rollen 32, von |
denen jede iiiiierlialü einer irn allgemeinen senkrecht |
stehen.(k#n1 1#ülirung33 angeordnet ist. jede Führung |
33 ist a111 Fahrgestell (1111-c11 Bolzen 34 befestigt, |
welche (lie Führung ain l' alirgestell festklemmen. |
\-ier 1)'olzell 34 sind für je(le der beiden Füllrungen |
,;3 vorgesehen, lind wenn die Bolzen 34 angezogen |
werden. bleiben dadurch (lie Führungen in bezug |
auf das l@ahrgestell oder den Grundrahmen 2 fest |
aiigeliraclit. ( )berr und untere Sätze sich gegen- |
iihersteliender Einstellschrauben 35 sind im Fahrgestell vorgesehen, um die Führungen
33 in der Längsrichtung des Fahrgestells zu verschieben. Die Löcher im Fahrgestell,
durch welche die Bolzen 34 hindurchgehen, sind länglich in der Längsrichtung des
Fahrgestells, und ihre senkrechte Weite ist etwas größer als der Durchmesser der
Bolzen, so daß die Führungen 33 in der Längsrichtung des Fahrgestells und ebenso
in begrenztem Maße im Winkel eingestellt werden können. Durch die Einstellung der
Führungen 33 wird die Größe der senkrechten Bewegung wie auch die Neigung des Bescliickschwengels
bei seinen Bewegungen gesteuert.
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In den meisten Fällen wird die Lage der Führungen 33 im Werk des Fabrikanten
vor Versand an den Kunden sorgfältig eingestellt, so daß es der letztere gar nicht
nötig hat, weitere Einstellungen daran vorzunehmen. Es können jedoch Fälle vorkommen,
wo der Kunde die Lage der Führungen einstellen muß, wie z. B. bei Verziehen der
Teile infolge Verschleißes oder wegen irgendwelcher ungewöhnlicher Verhältnisse
irn Betrieb der Beschickmaschine, welche die besondere Einstellung des Beschickschwengels
hinsichtlich seiner -Neigung oder der Grenzen der senkrechten Hubbewegung notwendig
machen. Die Einstellung der Führungen 33 wird bewerkstelligt durch das Lösen der
Bolzen 34 und das Drehen der Einstellschrauben 35, bis die gewünschte Einstellung
erreicht ist. Die Einstellschrauben 35 werden in der gewünschten, einmal eingestellten
Lage durch Gegenmuttern 36 gehalten. Nach Erreichen der gewünschten Einstellung
der Führungen 33 werden die Bolzen 34 angezogen, um die Führungen 33 fest am Fahrgestell
2 anzuklemmen.
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Der Beschickschwengel 23 ist aus miteinander durch Bolzen4o verschraubten
Teilen 37, 38 und 39 aufgebaut. Am äußeren Ende des Beschickschwengels befindet
sich ein 'die Charge tragender Teil 41 in Form einer Gabel. Der Beschickschwengel
ist hohl; eine Stange 42 geht durch ihn hindurch und trägt an ihrem äußeren Ende
einen Stößel 43. Das innere Ende der Stange 42 ist mit einem Kolben in einem Zylinder
44 verbunden; dieser Kolben wird hydraulisch betätigt, um den Stößel 43 vorzuschieben
und die Charge von der Gabel 41 fortzustoßen.
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Ein Zylinder 45 ist gelenkig zwischen den Platten 18 an Lagerzapfen
46 angebracht. Im Zylinder 45 bewegt sich ein Kolben, dessen Kolbenstange 47 mit
einem Glied 48 verbunden ist, das an. dem Drehzapfen 22 zwischen den Armen 21 und
dem Boeschickschivengel 23 angelenkt ist.
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Geeignete Leitungen (nicht gezeigt) sind von der Ölpumpe 12 zu den
Zylindern 44 und 45 vorgesehen. Eile Antrieb (nicht gezeigt) ist für die Hinterachse
5 vorgesehen, wodurch die Beschickmaschine auf dem Fußboden umhergefahren werden
kann. Alle Teile der lieschickmaschine werden durch die von dem auf dem Sitz 16
sitzenden Führer betätigten Steuerungselemente 17 gesteuert. Um die unnötige liesclireibung
üblicher Teile zu vermeiden, sind hier in den linzellieiten nur diejenigen Teile
beschrieben
worden, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung
bilden.
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I?: soll nun die Wirkungsweise der in den Zeichiningen dargestellten
Beschickmaschine beschrieben werden. Die Beschickmaschine kann beispielsweise zum
Einbringen von Schrott, z. B. Kupferschrott, in einen Schmelzofen benutzt werden.
Ein Schmelzofen ist schematisch bei 49 dargestellt und seine lieschicköfnung bei
50. Vor dem Ofen steht ein \\'agen > i. Die Charge kann auf dem Wagen 51 in Bündeln
oder Paketen vor die Front des Ofens gefahren werden.
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Sodann bewegt der Führer der Beschickmaschine dieselbe in eine vom
Ofen verhältnismäßig entfernte Lage, wobei aber der Beschickschwengel gegen den
Ofen weist. Unterhalb des Kolbens im Zylinder 45 wird Flüssigkeit abgelassen, und
der Beschickscliw-etigel senkt sich infolge seiner Schwere in die unterste Lage,
wie in Fig. i in strichpunktierten Linien gezeichnet, oder aber, falls gewünscht,
kann der Kolben auch durch Flüssigkeitsdruck in seine unterste Lage gebracht werden.
Wenn sich der lkschickschwengel in seiner untersten Lage befindet. ist der Kolben
am Boden des Zylinders 45, und die Schuhe 30 und 31 sind am unteren Ende
der Schlitze 27 bzw. 28, bzw. wird eine derartige Lage angenähert erreicht. Die
Abwärtsbewegung des Beschickschwengels ist entweder durch den Kolben im Zylinder
45 begrenzt, wenn derselbe den Boden des Zylinders erreicht. oder durch die Schuhe
30, wenn sie den Boden der Schlitze 27, bzw. durch die Schuhe 31, wenn sie den Bo&n
der Sehlitze 28 erreichen. Die unterste Stellung des Beschickschwengels kann durch
Einstellung der Führungen 33 längs der Beschickmaschine erreicht werden. da eine
solche Einstellung veranlaßt, daß entweder die Schuhe 3o den Boden der Schlitze
27 oder die Schuhe 31 den Boden ,der Schlitze 28 erreichen, je nach Richtung der
Einstellung der Führungen 33, Lind zwar etwas, bevor die Schuhe des anderen Satzes
die Böden ihrer Schlitze erreicht haben, und auch etwas, bevor der Kolben im Zylinder
45 den Boden des Zylinders erreicht hat. Die Einstellung der Führungen 33 beeinflußt
auch die Neigung des Bescliickschwengels. Wenn der Beschickschwengel in seiner untersten
Lage und bereit ist, eine Charge vom Wagen 5i aufzunehmen, ist die obere Fläche
der Gabel 41 leicht nach unten, auf Fig. t gesehen von links nach rechts, geneigt.
Das erleichtert das Stoßen der Gabel unter die Charge auf dem Wagen 5i und sichert,
daß sich die Charge auf einen Teil der Gabel auflegt, der dem Körper der Beschickinascliine
am nächstem steht. Die Bescbickmaschine wird so bewegt, daß die Gabel unter die
Charge auf \\'ageil 51 geschoben wird, worauf Flüssigkeit unter dien Kolben
im "Zylinder 45 gedrückt und der Ikscliickschwengel in die in Fig. i in ausgezogenen
Linien gezeichnete oberste Lage gehoben wird. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens im
Zylinder 45 liebt die hinteren oder linken Enden der Arme 21, auf 1, 11 -. i gesehen,
und lieht ebenfalls den Drehzapfen 22. der diese Arme mit dem Beschickschw-engel
23 verbindet. Das Steuerelement 29 veranlaßt die Aufwärtsbewegung der rechten Eiiden
der Arme 20, wodurch der rechte Teil des Beschickschwengels angehoben wird, und
dieRollen 26 rollen in den Schlitzen 25 zurück.
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Der Beschickschwengel nimmt im allgemeinen bei seiner Aufwärtsbewegung
aus der strichpunktierten Lage in die Lage der ausgezogenen Linien nach Fig. i eine
horizontale Lage ein, obwohl seine Neigung durch die Führungen 33 und deren genaue
1?iiistellung leicht geändert werden kann, so daß sein rechtes Ende etwas nach oben
angekippt ist, wenn sich der Beschickschwengel in der Lage der ausgezogenen Linien
befindet, anstatt etwas nach unten zu weisen, wie es der Fall ist, wenn er sich
in der strichpunktierten Lage befindet. Die Aufwärtsbewegung des Besclnckschwengels
kann durch den Kolben im Zylinder 4; begrenzt werden, wenn. der erstere das obere
Ende des Zylinders erreicht, oder durch die Sclitihe 30, wenn sie die oberen Enden
der Schlitze 27, oder durch die Schuhe 31, wenn sie die oberen Enden der SchlitZe
28 erreichen.
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Wenn der Beschickschwengel in seiner angehobenen Lage ist, wird die
13:scliickinaschine gegen den Ofen zti bewegt, um den Beschickschwengel in den Ofen
durch die Beschicköffnung 5o einzuführen, bis der Beschickschwengel ini allgemeinen
über der Stelle im Ofen steht, wo die Charge abgesetzt werden soll. Zu dieser Zeit
wird Flüssigkeit hinter oder links von dem Kolben im Zylinder 4-4 geleitet. um den
Stöße143 nach rechts zu bewegen. auf Fig. i und 2 gesehen, zwecks Abstoßens der
Charge von der Gabel 41,-so daß die Charge auf den Herd des Ofens oder auf andere
vorher eingebrachte Teile der Charge abgesetzt wird.
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Der Führer kann, falls er es wünscht, den Beschickschw-engel mit der
auf der Gabel befindlichen Charge innerhalb des Ofens senken, falls sich auf dem
Herd des Ofens keine tiefe Einsatzschicht befindet, um zu vermeiden; daß die Charge
innerhalb des Ofens aus großer Höhe herabfällt. Auf diese Weise hat es der Führer
in der Hand, eine etwas wirkungsvollere Charge bzw. eine dichtere Packung Schrott
auf dem Herd des Ofens zu erhalten. Nach Abstoßen der Charge "von der Gabel durch
den Stößel 43 wird der letztere zurückgezogen, indem man auf der linken Seite des
Kolbens im "Zylinder 44 Flüssigkeit abläßt und auf der rechten Seite desselben Kolbens
Flüssigkeit eintreten läßt. Die Beschickinascliine wird zurückgefahren. bis der
Beschickschwengel ganz aus dem Ofen heraus ist und den Wagen 51 freigibt. `Der Beschickschwengel
wird durch Ablassen von Flüssigkeit unter dem Kolben in Zylinder 45 gesenkt und,
falls eine weitere Charge aufzunehmen ist, wird die Beschickmaschine vorgefahren,
um die Gabel 41 unter die Charge auf NN'agen 51 zu schieben, worauf sich der obenerwähnte
Arbeitsgang wiederholt.
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Die hi°r gezeigte und vorstehend beschriebene 13esc'hickmaschi.ne
ist mit großem Erfolg zum Eins2tzen von Kupfersclirottpaketen in einen Kupferschmelzofen
benutzt worden. Natürlich kann man s , i e zum Einbringen -, -on Chargen
verschieden-er Art in Ofen . verschiedener "Typen benutzen. Die Bescltickutascitiue
ist
vcrh:iltuistltüßig einfach itt ihrer Konstruktion, robust gebaut und gegen falsche
Ilatt(lltal)ttttg im Betrielt gesichert. Die -Maschine besitzt einot :ittßerst hohen
Wirkungsgrad. da das \-crh:iltnis ihrer l.ätlge zu der Weite der vertikalen i lubhewegung
des 13eschickschwengels sehr niedrig ist.
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I?s ist selbstverständlich, (iaß die vorliegende Erfindung in ihrer
gegenwärtig bevorzugten, vorstehend dargestellten und lwschriebenen Ansfültrungsformk
keineswegs auf die letztere besclträttkt ist, sott(lertl im Rahmen der nachstehenden
Patentansprüche beliebig anders ausgeführt werden kann. ,