„Maschine zur Bedienung einer Batterie von Verkokungsöfen

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Bedienung einer Batterie von Verkokungsöfen, wobei die Maschine auf Schienen parallel zu der Batterie jeweils in eine Bedienposition vor einem der Verkokungsöfen verfahrbar ist, auf den Schienen rollende Räder umfasst und Antriebseinrichtungen für wenigstens ein Rad je Schiene aufweist.

Bekanntermaßen besteht die Funktion solcher Bedienmaschinen hauptsächlich in dem Öffnen und Schließen der Ofentür, der Beschickung der Verkokungsöfen der Batterie mit Kohlekuchen, dem Ausdrücken des Kokses aus den Verkokungsöfen oder/und der Herstellung von Kohlekuchen. In der Beschickungsposition muss die Maschine einen vorgegebenen Abstand zur Öffnung der betreffenden Ofenkammer aufweisen. Vor allem wichtig ist eine genaue Ausrichtung der Maschine in der Beschickungsposition zur Ofenkammer, um den länglichen Kohlekuchen ver- kantungsfrei in die Ofenkammer einführen zu können, deren Querschnitt der Kohlekuchen weitgehend ausfüllt.

Das Anfahren der jeweiligen Position der Bedienvorrichtung vor einer Ofenkammer wird anhand von Markierungen an den einzelnen Verkokungsöfen der Batterie gesteuert. Der vorgegebene Abstand und die erforderliche Ausrichtposition der Bedienvorrichtung zur jeweiligen Ofenkammer ergeben sich durch die Anordnung der Schienen parallel zur Batterie.

Die auf diese Weise erreichbaren Genauigkeiten der Positionierung und vor allem der Ausrichtung der Maschine sind jedoch begrenzt. Hohe Genauigkeiten erfordern sehr hohen Aufwand für den Bau präziser Schienenanlagen sowie für den Bau von Führungsmittel, welche die Maschine genau ausgerichtet auf den Schienen halten. In Anbetracht der unter dem Einfluss zahlreicher äußerer Kräfte und Drehmomente zu führenden großen Masse der Maschine unterliegen diese Führungsmittel einem hohen Verschleiß und müssen, um nicht nachzugeben, sehr steif ausgebildet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für Positionierung und Ausrichtung entlang einer Batterie von Verkokungsöfen verfahrbarer Maschinen bei erhöhter Positionier- und Ausrichtungsgenauigkeit zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch eine Maschine der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass die Antriebseinrichtungen zur Erzeugung eines die Maschine auf den Schienen um eine vertikale Achse verdrehenden Drehmoments ausgebildet sind.

Vorteilhaft lässt sich eine solche Maschine mit Antriebseinrichtungen nach der Erfindung bei geringen Anforderungen an die Präzision der Schienenführung allein mit Hilfe der Antriebseinrichtungen exakt in den zur Bedienung der Verkokungs- Öfen erforderlichen Arbeitspositionen anordnen. Die Erfindung geht also von einem gewissen Bewegungsfreiraum der Maschine quer zu den Schienen und einer„Lenkung" der Maschine auf den Schienen durch unterschiedliche Antriebsmomente von Schiene zu Schiene aus. Vorteilhaft können die Antriebseinrichtungen eine Regelung aufweisen, welche eine zur Bedienung des Verkokungsofens erforderliche Drehposition der Maschine einregelt. Vorteilhaft sorgt die Regelung automatisch für eine stets exakte Ausrichtung der Bedienvorrichtung zu dem betreffenden Verkokungsofen. Im Extremfall lässt sich die Bedienvorrichtung bei fehlender Translationsbewegung im Stillstand durch gegenläufigen Antrieb der Räder auf der einen und der Räder auf der anderen Schiene ausrichten.

Vorzugsweise ist die alle äußeren Kraft- und Drehmomenteinflüsse kompensierende Regelung ferner zum Einregeln eines zur Bedienung des Verkokungsofens erforderlichen Abstandes zu dem Verkokungsofen vorgesehen, wobei diese Ein- regelung zweckmäßig unter Fahrt der Maschine schräg zu den Schienen und unter variierender Drehposition erfolgt. Die Maschine wird mit Hilfe ihrer Antriebseinrichtung also im Rahmen ihres seitlichen Bewegungsfreiraums auf eine zu der Batterie parallele Bahn gelenkt, die dem zur Bedienung der Verkokungsöfen erforderlichen Abstand entspricht.

In einer Ausführungsform umfasst die Regelung Sensoren zur Erfassung einer zu der Batterie parallel verlaufenden Bezugslinie, die z.B. durch einen Laserstrahl oder mechanische Mittel wie einen Spanndraht oder eine Schiene, gebildet ist. Die Bedienvorrichtung wird unabhängig vom genauen Schienenverlauf durch die Regelung exakt entlang dieser Bezugslinie geführt. Je Schiene können mehr als zwei die Last der Maschine abstützende Räder vorgesehen sein, wobei die Antriebseinrichtungen vorzugsweise zum Antrieb mehrerer, insbesondere sämtlicher, Räder vorgesehen sind. Dabei können die Antriebseinrichtungen den Antrieb, insbesondere hinsichtlich Anfriebsmoment oder/und Drehzahl, gleichmäßig auf die angetriebenen Räder verteilen.

In einer Ausführungsform ist je angetriebenem Rad ein Antriebsmotor vorgesehen, und die Antriebseinrichtung verteilt die Antriebslast vorzugsweise gleichmäßig auf die einzelnen Motoren. Vorzugsweise richtet sich der Antrieb der Räder jeweils nach dem Antrieb des in Fahrtrichtung vordersten Rades (Masterrad), d.h. die Antriebssteuerung für das vorderste Rad liefert die Signale für die Antriebssteuerung weiterer Räder. Bei Fahrtrichtungswechsel übernimmt das hinterste antreibbare Rad dann eine solche Masterrolle.

Vorzugsweise sind mechanische Einrichtungen zur Begrenzung von Bewegungen der Räder quer zu den Schienen vorgesehen, wobei diese Einrichtungen ohne aktiv zu lenken nicht nur Translationsbewegungen quer zu den Schienen sondern auch Drehbewegungen einschränken können und bei sehr hohen Regel- abweichungen vor allem in Havariefällen zum Einsatz kommen.

Bei diesen Begrenzungseinrichtungen kann es sich um horizontale, auf die

Schienen seitlich einwirkende Führungsrollen handeln, im einfachsten Fall weisen die Räder Spurkränze auf, insbesondere auf beiden Seiten einer Lauffläche.

Zweckmäßig ist die Lauffläche breiter als die Breite der Schienen, sodass die Spurkränze nur in Ausnahmefällen bei außergewöhnlich starken Regelabweichungen zum Einsatz kommen. Vorteilhaft ergibt sich so ein nur geringer Verschleiß. Der Verschleiß wäre wesentlich höher, wenn man eine der„Lenkung" vergleichbar genaue Positionierung und Ausrichtung der Maschine durch stets an den

Schienen anliegende Führungselemente erreichen wollte. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weifer erläutert, Es zeigen: Fig. 1 eine Verkokungsofenbatterie mit einer davor angeordneten Maschine nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Detail der Ansicht von Fig. 1 ,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein Fahrwerk einer erfindungsgemäßen

Maschine in einer Seitenansicht,

Fig. 4 eine die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Maschine von Fig. 1 bis 3 erläuternde Darstellung, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Fahrantriebs einer Maschine nach der Erfindung. Vor einer Batterie 1 nebeneinander angeordneter Verkokungsöfen 2 ist parallel zu der Batterie 1 auf Schienen 3 und 4 eine Maschine 5 verfahrbar. Diese Maschine kann zum Öffnen der Türen der Verkokungsöfen 2, zum Ausstoßen von Koks aus den Verkokungsöfen 2, zur Herstellung von und Beschickung der Verkokungsöfen 2 mit Kohlekuchen, zum Schließen der Türen der Verkokungsöfen 2 oder/und zum Aufnehmen von Kohle dienen. Der Einfachheit halber sind in den schematischen Darstellungen von Fig. 1 und 2 ein Kohlekuchen sowie funktionelle Aufbauten der Maschine 5 nicht gezeigt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist die Maschine 5 einen Sensor 6 auf, welcher Markierungen 7 an den Vorderseiten der Verkokungsöfen 2 erfasst. Anhand der Markierungen lässt sich die Bedienvorrichtung 5 exakt den in Beschickungs- positionen vor den Verkokungsöfen 2 platzieren.

Die Maschine 5 umfasst ferner Sensoren 8 und 9, weiche die genaue Position und Ausrichtung der Maschine 5 relativ zu einer Bezugsiinie 10 ermitteln. Die Bezugslinie 1 0 verläuft in einem bestimmten Abstand parallel zu den der Maschine 5 zugewandten Vorderseiten der Verkokungsöfen 2 und ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiei durch einen Laserstrahl gebildet. Die Maschine 5 rollt auf den Schienen 3,4 auf je einem Fahrwerk, wie es beispielhaft in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Vier Räder 1 1 mit je einem Spurkranz 1 2 an beiden Seiten einer Radlauffläche 1 3 sind paarweise an einer Wippe 1 4 gelagert. Die Wippe 14 ist an einen Halter 15 angelenkt, der mit einer Grundplatte 1 6 der Maschine 5 in Verbindung steht. Die vier Räder 1 1 jedes der beiden Fahrwerke verteilen die Last der Maschine 5, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mehr als 1000 t beträgt, gleichmäßig auf die Schienen 3,5.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, übersteigt die Breite der Radlaufflächen 13 der Räder 1 ] die Breite der betreffenden Schiene 3,4. Die Maschine 5 kann daher relativ zu der Bezugslinie 10 unterschiedliche Abstände A aufweisen oder/und zu der Bezugslinie 10 in unterschiedlichen Winkeln a stehen. Mit 1 7 ist in Fig. 4 ein an der Maschine 5 willkürlich gewählter Bezugspunkt bezeichnet.

Jedem der Räder 1 1 der beiden auf den Schienen 3,4 laufenden Fahrwerke ist in dem gezeigten Beispiel eine in Fig. 5 dargestellte Motor-/Getriebeeinheit 18 bzw. 18' zugeordnet, die jeweils über eine Betriebsströme schaltende Leistungsschalt- einrichtung 19 bzw. 19' ansteuerbar ist. Jede der Leistungsschalteinrichtungen 19 bzw. 19' steht mit einer Steuerelektronik 20 bzw. 20' in Verbindung, die wiederum an eine Hauptsteuerungs- und Regelungseinrichtung 21 angeschlossen ist.

Im Fahrbetrieb der Maschine 5 sorgt die die Sensoren 8 und 9 umfassende Haupt- steuerungs- und Regelungseinrichtung 21 für eine Verteilung der durch die Motor-/ Getriebeeinheiten 18, 18' erreichten Antriebswirkung derart, dass der Winkel a und der Abstand A auf null eingeregelt werden. Die Radlaufflächen 18 liegen dann etwa in ihrer Mitte auf der betreffenden Schiene 3,4 auf. Die Verbindungslinie zwischen den Auflagepunkten verläuft etwa parallel zu der Bezugslinie 10. Bei Erreichen einer durch den Sensor 6 ermittelten Fahrposition vor einem z.B. zur Beschickung ausgewählten Verkokungsofen 2 ist gesichert, dass die Maschine 5 zur Beschickungsöffnung genau den erforderlichen Abstand aufweist und ein Kohlekuchen verkantungsfrei durch die Ofenöffnung hindurch in den Verkokungsofen 2 eingefahren werden kann.

Durch die Regelung Iässt sich weitgehend verschleißfrei eine sehr genaue Positionierung und Ausrichtung der Maschine vor den Verkokungsöfen erreichen, indem Positionsabweichungen und Schiefstände durch„aktive Lenkung" korrigiert werden. Die Spurkränze 12 der Räder 1 1 berühren normalerweise die Schiene nicht und kommen lediglich in Ausnahmefällen extremer Regelabweichungen z.B, bei Störungen der Regelung zum Einsatz. Durch den beschriebenen Antrieb aller vier Räder jedes Fahrwerks, ist die Regelung besonders wirksam. Es ist möglich, durch Stillstand der Räder auf einer Seite lediglich eine Drehung der Bedienvorrichtung ohne Translationsbewegung auszuführen. Im Fahrzustand wird die Einregelung des Abstands A durch abwech- selnde Schrägfahrten der Maschine herbeigeführt.

Die Ansteuerung der einzelnen Mo†or-/Ge†riebeeinhei†en 18 bzw. 18' durch die Leistungsschalteinrichtung 19 bzw. 19' erfolgt synchronisiert derart, dass die Ansteuerung der in Fahrtrichtung hinteren Motoren sich jeweils nach den

Ansteuerungsparametern des vordersten Motors (Mastermotor) richtet. Bei Fahrt- richtungswechsel erfolgt eine entsprechende Umschaltung.