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Dokumentenidentifikation DE3809545C2 12.12.1996
Titel Vorrichtung zur Steuerung von auf einem drehbaren Trichter einer Schachtofen-Beschickungsanlage angebrachten Hydraulikzylindern
Anmelder Paul Wurth S.A., Luxemburg/Luxembourg, LU
Erfinder Lonardi, Emile, Bascharage, LU
Vertreter Bernhardt, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 66123 Saarbrücken
DE-Anmeldedatum 22.03.1988
DE-Aktenzeichen 3809545
Offenlegungstag 06.10.1988
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.12.1996
IPC-Hauptklasse C21B 7/18
IPC-Nebenklasse F27B 1/20   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Hydraulikzylindern, die auf einem drehbaren Trichter einer Schachtofen- insbesondere Hochofenbeschickungsanlage angebracht sind.

Um die Entmischung des Beschickungsgutes in Abhängigkeit von seiner Korngrößenverteilung, insbesondere beim Füllen eines Trichters, zu vermindern, wird dieser Trichter in bekannter Weise während des Füllens, und eventuell auch während des Entleerens, um seine vertikale Achse gedreht. Die Rotation des Trichters wirft jedoch Probleme auf hinsichtlich der Versorgung der Hydraulikzylinder, die insbesondere dazu dienen, die Verschlußklappen des Trichterbodens zu betätigen. Es ist in der Tat erforderlich, am oberen Ende des Trichters auf der Rotationsachse des Trichters drehbare Anschlüsse vorzusehen, die von auf dem oberen Rand des Trichters angebrachten Traversen getragen werden, und die einerseits an zwei Hydraulikfluid-Leitungen, und andererseits an Versorgungs-Rohrleitungen angeschlossen sind, wobei diese Versorgungs-Rohrleitungen auf der äußeren Seite des Trichters bis zu den Hydraulikzylindern geführt sind, die die Klappen betätigen. Solche Rohrleitungen versperren jedoch die obere Öffnung des Trichters, was insbesondere beim Füllen des Trichters hinderlich ist. Außerdem besteht bei den drehbaren Anschlüssen immer Leckgefahr, und sie erfordern eine besondere Überwachung, die um so mehr geboten ist, als sie in einer Zone angeordnet werden müssen, in der sie zwangsläufig dem Aufprall des Beschickungsgutes beim Füllen des Trichters ausgesetzt sind.

Eine Vorrichtung zum pneumatischen Öffnen und Verschließen der Verschlußklappen eines Betonkübels ist aus der US-A-3,791,690 bekannt. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht für den Einsatz an einem drehbaren Trichter geeignet.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine neue Vorrichtung zur Steuerung der auf einem drehbaren Trichter angeordneten Hydraulikzylinder vorzusehen, durch die das Hydrauliksystem am Trichter derart vereinfacht werden kann, daß drehbare Anschlüsse und Versorgungsleitungen im Bereich der oberen Trichteröffnung vermieden werden können.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine Vorrichtung zur Steuerung der auf einem drehbaren Warterichter einer Schachtofen-Beschickungsanlage angebrachten Hydraulikzylinder vorgesehen, die durch ein hydraulisches Aggregat gekennzeichnet ist, das direkt auf der Wand des Trichterbodens angebracht ist und jeden der Hydraulikzylinder mit Hydraulikfluid versorgt, und das mit einer Energiequelle verbunden ist, die auf einer auf dem Niveau des Trichterbodens vorgesehenen, festen Konsole angeordnet ist, aber unabhängig von dem Trichterboden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht dieses Aggregat aus einer hydraulischen Pumpe, deren Kolben mit einem der Enden einer Wippe verbunden ist, die von einer Halterung getragen wird, die auf der Wand des drehbaren Trichters befestigt ist, und deren anderes Ende eine Rolle trägt, die in einer Führungsschiene läuft, deren Krümmungszentrum sich auf der Achse des Trichters befindet, und die mittels eines oder mehrerer Hydraulikzylinder, die auf dieser Konsole angebracht sind, in vertikaler Richtung längs der besagten Konsole verschiebbar ist.

Die Führungsschiene kann sich über einen begrenzten Kreissektor erstrecken, oder den Trichter über einen Winkel von 360° umgeben. In dem ersten Falle darf sich der Trichter während der Betätigung der Klappe nicht drehen, und muß der Trichter innerhalb eines ganz bestimmten Kreissektors angehalten werden, um die Klappe betätigen zu können. In dem zweiten Falle kann sich der Trichter dagegen drehen, während die Klappe betätigt wird.

Weitere Besonderheiten und Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung einer nachstehend zur Veranschaulichung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsform, wobei auf die im Anhang beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:

Die Fig. 1 ist eine allgemeine Ansicht eines drehbaren Trichters mit einer Hydraulikfluid-Versorgung gemäß dem Stand der Technik.

Die Fig. 2 zeigt, in schematischer Weise, den unteren Teil eines Trichters mit einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 3 zeigt, in schematischer Weise, einen hydraulischen Steuerkreis zur Betätigung von zwei Hydraulikzylindern.

Die Fig. 1 zeigt, in schematischer Weise, einen Trichter 10, der bei dem dargestellten Beispiel ein Wartetrichter einer Schachtofen-Beschickungsanlage ist. Dieser Trichter 10 weist eine zylindrische Wand, und einen trichterförmigen Boden 12 auf, dessen Auslauföffnung mit einer Klappe 14 versehen ist. Der Trichter 10 liegt über einen Laufkranz 18 auf einer Tragkonstruktion 16 auf, wobei der Laufkranz 18 eine Rotation des Trichters 10 um seine vertikale Achse ermöglicht, was durch den Pfeil A symbolisiert wird. Die Kennziffer 20 bezeichnet einen Hydraulikzylinder, der für die Betätigung der Klappe 14 vorgesehen ist. Ein analoger Hydraulikzylinder befindet sich auf der nicht sichtbaren Seite der Figur.

Da der Trichter 10 drehbar sein soll, wirft die Versorgung der Hydraulikzylinder mit Hydraulikfluid gewisse Probleme auf. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, wurden gemäß dem Stand der Technik zur Lösung dieses Problems in dem oberen Teil des Trichters 10 auf der Achse O drehbare Anschlüsse 22 vorgesehen, die von auf dem Rand des Trichters angebrachten Traversen 24 getragen werden. Diese Anschlüsse 22 sind an zwei feste Rohrleitungen angeschlossen, und auf der äußeren Seite des Trichters über Rohrleitungen 26, 28, die sich mit dem Trichter drehen, mit jedem der Hydraulikzylinder verbunden, die die Klappe 14 betätigen.

Drehbare Anschlüsse, und Verteilerrohrleitungen, die sich in der Füllzone des Trichters befinden, sowie Tragarme, die der Abnutzung unterworfen sind und die Bahn des in den Trichter eingefüllten Materials beeinflussen, werden vermieden, wenn gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung der Hydraulikzylinder vorgesehen wird, die auf dem Niveau des Trichterbodens 12 angeordnet ist. Die Fig. 2 zeigt die Einzelheiten einer Ausführungsform einer solchen Steuervorrichtung.

Die in der Fig. 2 wiedergegebene Klappe 14 besteht aus zwei Schiebern, die mit symmetrischen Ausschnitten versehen sind, und die im entgegengesetzten Sinne betätigt werden, wobei eine veränderliche Öffnung um die Auslaufachse O definiert wird. Der Aufhängungsmechanismus der zwei Schieber, sowie ihr Antriebsmittel sind nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung, da diene bei anderen Arten von Klappen angewendet werden kann, die auf andere Weise betätigt werden. Es soll nur mitgeteilt werden, daß der eine der Schieber durch zwei Hydraulikzylinder betätigt wird, die auf beiden Seiten des Trichterbodens 12 angebracht sind, wobei dieser Schieber die Bewegung über ein Gestänge auf den anderen Schieber überträgt.

Der Hydraulikzylinder 20 ist über Rohrleitungen 38 und 40 mit einer Hydraulikpumpe 42 verbunden, mit der ebenfalls der Hydraulikzylinder verbunden ist, der sich auf der nicht sichtbaren Seite der Fig. 2 befindet. Diese Hydraulikpumpe 42 ist auf der Wand des Trichterbodens 12 befestigt und dreht sich folglich mit diesem um die Achse O. Eine Wippe 48 ist auf einer Halterung 46 schwenkbar befestigt, die ebenfalls auf der Wand des Trichterbodens 12 befestigt ist. Eines der Enden dieser Wippe 48 ist mit dem Ende der Kolbenstange 44 der Pumpe 42 gelenkig verbunden, während das andere Ende der Wippe 48 eine Rolle 30 trägt, die in einer Führungsschiene 32 läuft, die auf einer festen Konsole 34 angebracht ist und durch einen Hydraulikzylinder 36 in vertikaler Richtung längs dieser Konsole 34 verschoben werden kann. Wenn der Hydraulikzylinder 36 betätigt wird, wird also die Schiene 32 angehoben oder abgesenkt. Die vertikale Bewegung dieser Schiene 32 ruft eine Schwenkbewegung der Wippe 48 hervor, wodurch die Hydraulikpumpe 42 betätigt wird.

Dabei ist natürlich erforderlich, daß die Schiene 32 eine Krümmung aufweist, die der Bahn der Rolle 30 während der Rotation des Trichters entspricht, d. h. das Krümmungszentrum der Schiene muß auf der vertikalen Achse O des Trichters liegen. Wenn sich die Schiene 32 über einen Winkel von 360° um den Boden 12 des Trichters herum erstreckt, darf sich der Trichter während der Betätigung der Klappe 14 drehen. In diesem Falle sind jedoch zur Betätigung der Schiene 32 mehrere, um den Trichter herum angeordnete Hydraulikzylinder 36 erforderlich.

Es ist ebenfalls möglich, daß die Schiene 32 nur eine begrenzte Länge aufweist, die einem bestimmten Kreissektor entspricht. In diesem Falle darf sich der Trichter während der Betätigung der Klappe 14 nicht drehen, und er muß bei einer ganz bestimmten Winkelposition, bei der sich die Rolle 30 in der Führungsschiene 32 befindet, angehalten werden.

Die Funktionsweise der hydraulischen Steuervorrichtung der Fig. 2 ist in der Fig. 3 schematisch dargestellt. Wenn die Wippe 48 durch Absenken der Führungsschiene 32 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, drückt der Kolben 50 der Pumpe 42 Öl über eine Rückschlagklappe 52 in die Rohrleitungen 38 und 38&min; der Hydraulikzylinder 20 und 20&min;. Die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder 20 und 20&min; werden dabei ausgefahren, um die Klappen zu öffnen. Der Druck in den Rohrleitungen 38 und 38&min; wird über eine Rohrleitung 56 auf eine Rückschlagklappe 54 übertragen, die sich in der Rückflußleitung befindet, an die die Rohrleitungen 40 und 40&min; angeschlossen sind. Der Druck in der Rohrleitung 56 öffnet diese Rückschlagklappe 54, so daß das Öl über die Rohrleitungen 40 und 40&min; in die untere Kammer der Pumpe 42 zurückfließen kann.

Die Schließung der Klappe erfolgt auf analoge Weise, wobei die Rolle der Rohrleitungen 38, 38&min; bzw. 40, 40&min; vertauscht ist. Bei dieser Phase wird die Wippe 48 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn betätigt, um das Öl in die Rohrleitungen 40 und 40&min; zu drücken. Der Druck in diesen Rohrleitungen wird über die Rohrleitung 58 auf die Rückschlagklappe 52 übertragen, um diese Rückschlagklappe zu öffnen, so daß das Öl über die Rohrleitungen 38 und 38&min; in die Pumpe 42 zurückfließen kann.

Die Kennziffer 64 bezeichnet einen unter Druck stehenden Ölvorratsbehälter, der über Rückschlagklappen 60 und 62 automatisch Öl in den einen oder den anderen der zwei Kreise der Pumpe 42 befördert, sobald Öl fehlt, z. B. infolge Lecks bei dem Kolben oder der Kolbenstange.

Das Ölvolumen der Pumpe 42 kann ein wenig größer sein als das Volumen der Hydraulikzylinder 20 und 20&min;, um einen maximalen Hub dieser Hydraulikzylinder zu gewährleisten. Der Fachmann ist jedenfalls in der Lage, die Hydraulikzylinder 20, 20&min; und 36, sowie die Pumpe 42 und das Verhältnis der Hebelarme der Wippe entsprechend den für die Betätigung der Klappe 14 erforderlichen Kräften zu dimensionieren.

Dabei ist anzumerken, daß die Pumpe 42 durch andere Mittel als die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Mittel betätigt werden kann. Sie könnte insbesondere durch einen Elektromotor betätigt werden, der ebenfalls auf der Wand des Trichters befestigt ist, wobei der Motor über kreisförmige Schleifringe mit elektrischem Strom versorgt wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Steuerung von Hydraulikzylindern, die auf einem drehbaren Trichter (10) einer Schachtofen- insbesondere Hochofenbeschickungsanlage angebracht sind, gekennzeichnet durch ein hydraulisches Aggregat, das direkt auf der Wand des Bodens (12) des Trichters (10) angebracht ist und jeden der Hydraulikzylinder (20) mit Hydraulikfluid versorgt, und das mit einer Energiequelle verbunden ist, die auf einer festen Konsole (34) angeordnet ist, die auf dem Niveau des Trichterbodens (12) vorgesehen ist, aber unabhängig von dem Trichter ist.
  2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Aggregat aus einer hydraulischen Pumpe (42) besteht, deren Kolben (50) mit einem der Enden einer Wippe (48) verbunden ist, die von einer auf der Wand des drehbaren Trichters (10) befestigten Halterung (46) getragen wird, und deren anderes Ende eine Rolle (30) trägt, die in einer Führungsschiene (32) läuft, deren Krümmungszentrum auf der Achse (O) des Trichters liegt, und die durch einen oder mehrere, auf der besagten Konsole (34) angebrachte Hydraulikzylinder (36) in vertikaler Richtung längs der besagten Konsole (34) verschiebbar ist.
  3. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (64), der unter Druck stehendes Hydraulikfluid enthält, um zum Ausgleich eines Verlusts an Fluid automatisch zusätzliches Fluid in den einen oder den anderen der Kreise der Pumpe (42) strömen zu lassen.
  4. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungsschiene (32) über einen begrenzten Kreissektor erstreckt.
  5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (32) den Trichter (10) über einen Winkel von 360° umgibt.






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