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Dokumentenidentifikation DE10112043C2 23.01.2003
Titel Beschickungseinrichtung für Öfen
Anmelder SMS Meer GmbH, 41069 Mönchengladbach, DE
Erfinder Winterfeldt, Thomas, 47495 Rheinberg, DE
Vertreter Hemmerich und Kollegen, 57072 Siegen
DE-Anmeldedatum 14.03.2001
DE-Aktenzeichen 10112043
Offenlegungstag 02.10.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.01.2003
IPC-Hauptklasse F27B 1/20
IPC-Nebenklasse B66B 9/06   C21B 7/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Beschickungseinrichtung für Öfen, insbesondere zur Beschickung von Kupferschachtschmelzöfen, umfassend einen mit einer Fangvorrichtung gesicherten Aufzugkorb, der in mindestens einer Schiene eines Gerüstes geführt ist und mittels einer Winde über Seile, die von Seilrollen geführt sind, verfahren wird, durch deren Entspannung beim Seilriß die Fangvorrichtung in Tätigkeit tritt.

Aus der US-PS 3 590 350 ist eine Beschickungseinrichtung für einen Hochofen bekanntgeworden, bei der der Aufzugkorb bzw. Chargierwagen allerdings nicht durch eine Fangvorrichtung gesichert wird. Eine solche Fangvorrichtung ist aus der DE-PS 391 166 für einen Kübelwagen von Schrägaufzügen bekannt. Diese Fangvorrichtung ist sehr aufwendig und besitzt eine komplizierte, anfällige Mechanik, bei der einer Bremskeile unter Einwirkung von Federn verriegelt haltenden Hebelvorrichtung weiterhin noch ein am Kübel schwenkbar angeordneter und vom Förderseil beeinflußter Gewichts- oder Federhebel zugeordnet ist.

Mit den genannten Beschickungseinrichtungen werden zur Beschickung von Kupferschachtschmelzöfen neben Kupferkathoden auch Kupferschrott, lose oder gepreßt, Stranggußstücke und geschnittene Drahtstücke chargiert. Die Beschickung des Ofens erfolgt nach dem Beladen des Auszugkorbes meist automatisch. Hierzu wird der in Schienen geführte Korb mittels Seilen über eine Seilwinde hochgezogen. Aufgrund der Kurvenform der Schienen im Bereich der oberen Endstellung geht der Korb zwangsweise in eine Kippbewegung über, so daß das Kupfermaterial in den Schmelzofen fällt. Anschließend wird der Korb zur neuerlichen Beladung wieder herabgezogen.

Bei bekannten Beschickungseinrichtungen wird der Korb über zwei Seile gezogen, die im Korb über einen Seilausgleich miteinander verbunden sind. Die Seilscherung beträgt hierbei 2/2, d. h. es werden beide Seilstränge aufgewickelt. Durch den Seilausgleich erfolgt eine gleiche Lastaufteilung auf beide Seile. Der Seilausgleich ist hierbei so gestaltet, daß bei einem Riß eines der Seile der Korb durch das zweite Seil gehalten und somit ein ungebremstes Herabschnellen des Korbes verhindert wird. Die beiden über Umlenkeinrichtungen im Korb zusammengeführten Seile sind durch eine Seilklemme fest miteinander verbunden, die nicht aus dem Korb herausgezogen werden kann und diesen somit bei einem Seilriß hält. Die zur Auf- und Abwicklung des Seiles eingesetzte Seiltrommel ist so ausgebildet, daß die Lage des Seilablaufes in der oberen Korbstellung exakt der Lage der Umlenkrollen am Korb entspricht und dadurch kein seitlicher Versatz zwischen diesen vorliegt.

Nachteilig ist hierbei die spezielle und damit teure Seiltrommel, die jeweils in Abhängigkeit von der Korbbreite und der aufgewickelten Seillänge gefertigt werden muß. Des weiteren ist die Seiltrommel insbesondere für Wartungs- und Einstellarbeiten schlecht zugänglich.

Weiterhin sind Seilanordnungen nach dem Prinzip der 2/1-Seileinscherung bekannt. Hierbei wird lediglich ein Seilstrang aufgewickelt, während der zweite Seilstrang fest an einem beispielsweise Gerüst angehängt ist. Das auf- bzw. abzuwickelnde Seil wird hierbei über Umlenkrollen durch den Korb geführt. Dadurch kann in diesem Falle ein kostengünstiges Standardhubwerk eingesetzt werden. Ebenso kann durch entsprechende Umlenkungen das Zugseil nach unten geführt werden, so daß das Standardhubwerk montage- und wartungsfreundlich am Boden der Beschickungseinrichtung angeordnet werden kann.

Diesem Vorteil steht aber der bedeutende Nachteil gegenüber, daß hierbei kein Seilausgleich - wie bei der 2/2-Seilscherung - stattfindet und somit keine Absicherung gegen einen Seilriß vorhanden ist. Bei einem Seilriß würde der Aufzugkorb somit ungebremst auf den Boden aufschlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Beschickungseinrichtung der eingangs genannten Art eine gleichermaßen wirkungsvolle wie auch kostengünstige Sicherheitsvorrichtung für den Aufzugkorb zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Unterseite eines den Aufzugkorb haltenden Traggestells vorgesehene Seilrollen auf Schwenkhebeln angeordnet sind, die von einem gegenläufig zu den Führungsschienen wirkenden Kraftelement beaufschlagt sind und bei Seilriß mit an ihnen ausgebildeten, den Führungsschienen zugewandten Bremsriegeln in die Führungsschienen schlagen.

Die die Seilrollen tragenden, bei einer Führung des Korbes in parallel verlaufenden Schienen nach außen verschwenkbaren, separaten Schwenkhebel sind hierbei vorzugsweise über einen gemeinsamen Drehpunkt direkt am Aufzugkorb bzw. einem ihn aufnehmenden Traggestell angeordnet, wobei der zum Hochziehen bzw. Herablassen des Aufzugkorbs dienende Seilstrang mit einer 2/1- Seileinscherung über die Seilrollen geführt werden kann. Durch die bei einer Fahrt des Aufzugkorbes über den Seilstrang auf die Seilrollen ausgeübten Zugkraft werden die Schwenkhebel mit ihren Seilrollen in der innenliegenden Grundposition gehalten. Denn die Schwenkhebel sind von dem nach innen wirkenden Kraftelelement, vorzugsweise einer Federkraft beaufschlagt, so daß sie während des störungsfreien Betriebes nach innen in ihre unwirksame Position gedrückt werden. Damit einhergehend wird beispielsweise eine Druckfeder zusammengedrückt. Beim Nachlassen bzw. beim Wegfall der Seilkraft werden die Schwenkhebel durch die sich dann schlagartig entspannende Druckfeder nach außen gespreizt, so daß die Schwenkhebel ausfahren und die Bremsriegel in die nächste Einfallöffnung in der Führungsschiene schlagen. Durch eine Variation der Federsteifigkeit kann die minimale Seilkraft festgelegt werden, bei der der Schwenkhebel beginnt auszufahren. Es läßt sich damit erreichen, daß die Fallsicherung nicht nur bei einem Seilriß, sondern bereits dann greift, wenn beispielsweise aufgrund einer Störung an der Seiltrommel das Seil durchhängt oder gar nicht mehr aufgewickelt wird.

Wenn nun aufgrund eines Seilrisses keine Zugkraft mehr an den Seilrollen anliegt, schwenken die Hebel mit ihren Bremsriegeln nach außen weg auf die Führungsschienen zu, wo die Bremsriegel bei Deckungslage in vorteilhaft in der Schienenführung vorgesehene, gegebenenfalls in einem festgelegten Rastermaß aufeinanderfolgend angeordnete, komplementäre Einfallöffnungen schlagen und den Aufzugkorb somit bewegungssicher arretieren. Sofern der Korb auf nur einer Schiene läuft, ist entsprechend lediglich ein Schwenkhebel mit Bremsriegel erforderlich.

Die erfindungsgemäße Fallsicherung ermöglicht zum einen vorteilhaft den Einsatz einer - gegenüber einer 2/2-Seileinscherung - erheblich kostengünstigeren 2/1- Seileinscherung und zum andern ist sie aufgrund der weniger Bauteile aufweisenden Mechanik wartungs- und verschleißarm.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß den Schwenkhebeln an ihren von der Federkraft entfernten Enden Anschläge zugeordnet sind, so daß die Schwenkhebel bei an den Seilrollen anliegender Seilkraft jeweils gegen einen Anschlag drückbar sind. Das Einschwenken der Schwenkhebel in ihre innenliegende Grundposition bzw. Ruhelage läßt sich so definiert begrenzen, daß sie zum Ausschwenken in den Bremseingriff nur einen kurzen Weg zurücklegen müssen, wodurch die Reaktionszeit verbessert und damit einhergehend der Bremsweg verringert wird. Weiterhin ist die Anschlagfläche an den Schwenkhebeln so ausgerichtet, daß die resultierende Kraft aus den beiden, je Seilrolle, wirkenden Seilkräften und der senkrecht auf die Anschlagfläche stehenden Anschlagkraft exakt durch die Mitte des gemeinsamen Lagers der Schwenkhebel verläuft. Dadurch werden vorteilhaft die Lagerlasten der gemeinsamen Hebellagerung minimiert.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Gerüstpfeiler einer Beschickungseinrichtung mit daran angeordnetem Aufzugkorb, perspektivisch dargestellt;

Fig. 2 als Einzelheit den Aufzugkorb nach Fig. 1, schräg von vorne gesehen; und

Fig. 3 den Aufzugkorb nach Fig. 2 in der Rückansicht.

Die Fig. 1 zeigt eine Aufzugeinrichtung 1 zur Beschickung eines hier nicht dargestellten Kupferschachtschmelzofens. Ein über Rollen 2 beidseitig in Schienen 3 geführter Aufzugkorb 4 wird von einem hier nicht gezeigten Hubwerk über ein Seil 5 hochgezogen. Aufgrund der sich im oberen Bereich des Gerüstpfeilers 6 - ein gleicher, zur deutlicheren zeichnerischen Darstellung des Korbes nicht gezeigter Pfeiler befindet sich gegenüberliegend - gabelnden Schienen 3 führt der Aufzugkorb 4 in der oberen Endstellung automatisch eine Kippbewegung aus. Der Aufzugkorb 4 wird über das Zugseil 5 gezogen, während das zweite - hier nicht sichtbare - Seil fest am Gerüst 6 angehängt ist. Somit liegt eine 2/1- Seileinscherung vor, bei der nur das Seil 5 aufgewickelt wird. Durch Umlenkrollen 7 wird das Zugseil 5 nach unten zum bodenseitig angeordneten Hubwerk geführt.

Der Aufzugkorb 4 wird in einem Traggestell 8 gehalten, das außenliegende Umlenkrollen 9 und innenliegende, jeweils auf einem Schwenkhebel 10, 11 gelagerte Seilrollen 12 aufweist, über die das Zugseil 5 geführt ist (vgl. hierzu Fig. 2 und 3). Die beiden Schwenkhebel 10, 11 sind auf einer gemeinsamen Achse 13 beweglich gelagert. Die gemeinsame Aufnahme ermöglicht eine einfache Synchronisation beider Schwenkhebel 10, 11 sowohl in der innenliegenden Grundposition 14 (in der linken Hälfte der Fig. 3 dargestellt) als auch in der Betriebsposition 15 (in der rechten Hälfte der Fig. 3 dargestellt) zur Fallsicherung.

Bei anliegender Seilkraft 16 durch das Zugseil 5 an den Seilrollen 12 werden die Schwenkhebel 10, 11 in der innenliegenden Grundposition 14 gehalten. Wenn die Seilkraft 16 an den Seilrollen 12 nachläßt bzw. aufgrund eines Seilrisses nicht mehr vorhanden ist, schwenken die Hebel 10, 11 mit ihren Bremsriegeln 17 nach außen auf die Führungsschienen 3, wo nachfolgend die Bremsriegel 17 bei Deckungslage in komplementäre Einfallöffnungen 18 (vgl. Fig. 1) der Führungsschienen einrasten. Der herabschnellende Aufzugkorb 4 wird somit abgefangen und bewegungssicher arretiert.

Die Schwenkhebel 10, 11 sind jeweils über eine umgekehrte Druckfeder 19 mit dem Traggestell 8 verbunden. Die Federgehäuse 20 sind hierbei am Traggestell 8 und die Kolbenstangen 21 an den Schwenkhebeln 10, 11 angelenkt. Bei anliegender Seilkraft 16 an den Seilrollen 12 werden die Schwenkhebel 10, 11 jeweils gegen einen Anschlag 22 gedrückt; die Kolbenstangen 21 sind in diesem Betriebszustand ausgefahren (vgl. die linke Hälfte von Fig. 3). Wird die Seilkraft 16 an den Seilrollen 12 zu gering oder fällt sie bei einem Seilbruch ganz weg, werden die Schwenkhebel 10, 11 sofort über die Kolbenstangen 21 bedingt durch die sich entspannende umgekehrte Druckfeder 19 nach außen in Richtung auf die Führungsschiene 3 verschwenkt und greifen dort in die im Fallweg nachfolgenden Einfallöffnungen 18 der Führungsschienen 3 ein.


Anspruch[de]
  1. 1. Beschickungseinrichtung für Öfen, insbesondere zur Beschickung von Kupferschachtschmelzöfen, umfassend einen mit einer Fangvorrichtung gesicherten Aufzugkorb, der in mindestens einer Schiene eines Gerüstes geführt ist und mittels einer Winde sowie über Seilrollen laufenden Seilen verfahren wird, durch deren Entspannung beim Seilriß die Fangvorrichtung in Tätigkeit tritt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite eines den Aufzugkorb (4) haltenden Traggestells (8) vorgesehene Seilrollen (12) auf Schwenkhebeln (10, 11) angeordnet sind, die von einem gegenläufig zu den Führungsschienen (3) wirkenden Kraftelement (19) beaufschlagt sind und bei Seilriß mit an ihnen ausgebildeten, den Führungsschienen (3) zugeordneten Bremsriegeln (17) in die Führungsschienen (3) schlagen.
  2. 2. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkhebel (10, 11) einen gemeinsamen Drehpunkt (13) besitzen.
  3. 3. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Bremsriegeln (17) in der Führungsschiene (3) komplementäre Einfallöffnungen (18) zugeordnet sind.
  4. 4. Beschickungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Schwenkhebeln (10, 11) an ihren von dem Kraftelement (19) entgegengesetzten Enden Anschläge (22) zugeordnet sind, gegen die sie bei an den Seilrollen (12) anliegender Seilkraft (16) angedrückt sind.






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