AT391348B - Steuerventil fuer eine gegenschlag-stichlochbohrmaschine - Google Patents

Description

Nr. 391 348

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine Gegenschlag-Stichloch-Bohrmaschine, insbesondere pneumatisches Schlagwerk für den Vortrieb, verbunden mit einem Gegenschlagwerk als Ziehvorrichtung sowie einem Rotator zur Betätigung einer Bohr- bzw. Schlagstange, bestehend aus Steuerschiebern, die die Hauptluft zum Verbraucher und zurück als Abluft führen, wobei zusätzlich eine Schnellentlüftung vorgesehen ist, die den Druck der Abluft rasch abbauL

Eine Gegenschlag-Stichloch-Bohrmaschine dient zum raschen und sicheren Öffnen des Stichloches am Gestell eines Hochofens.

Es ist bekannt, mit Hilfe von Schlagstangen und einem pneumatischen Hammer bzw. Gesteinsbohrmaschine den Hochofen zum Abstich zu öffnen, damit das geschmolzene Roheisen ausfließen kann. Nachteilig ist, daß eine solche Gesteinsbohrmaschine nur einseitig funktioniert. Zum Lockern und Herausziehen der Bohrstange mußte man sich auf manuelle Bedienung verlassen. Man ist deshalb dazu übergegangen, Gegenschlagbohrmaschinen vorzusehen, die in Kombination mit dem Schlaghammer auch ein Herausziehen durch pneumatische Unterstützung der Bohrstange ermöglicht Dieser zwar verbesserten Bohrmethode haftet noch immer der Nachteil an, daß ein Verdrehen beim Bohren nicht möglich war, so daß zusätzlich ein Rotator notwendig wurde. Diese Aggregate wurden gemeinsam auf einer Lafette montiert und mit Hilfe von Steuerventilen automatisiert. Diese Ventile haben naturgemäß einen weiteren Nachteil, daß beim Abstellen der Schlagmaschine bzw. der Gegenschlagmaschine ein Nachlaufen infolge der kinetischen Energie in der Abluft einhergeht, aber auch durch Fehlbedienung entstehen kann. Dieser Umstand kann aber gravierende Folgen haben, wenn Schlaghammer und Gegenschlaghammer gegeneinander arbeiten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, beim Umschalten von einem zum anderen Verbraucher die Auslaufzeit auszuschalten, damit sich die Verbraucher nicht gegenseitig behindern und zerstören. Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht, daß der mit einem Ventilteller versehene, axial bewegbare, die Hauptluft verschließbare Steuerschieber an seinem distalen Ende einen zwischen Gehäuse und Schaft des Steuerschiebers beweglichen Steuerkolben aufweist, wobei zusätzlich ein Ringkolben abwechselnd dichtend zwischen Ventilsitz und Dichtsitz am Steuerkolben anliegt. Dadurch wird erreicht, daß beim Umschalten des Ventils von einem Verbraucher zum anderen die kinetische Energie, d. h. die unter Druck stehende Restluft schlagartig entweichen kann und somit ein Gegeneinanderschlagen der beiden Kolben bzw. deren Kolbenstangen vermieden wird.

Es ist besonders von Vorteil, wenn der Steuerschieber an einem Ende im Deckel des Gehäuse und mit seinem distalen Ende im Steuerkolben geführt ist und an seiner Stirnfläche mit Bohrungen und Nut mit dem Ringraum und Steuerkanal in Wirkverbindung steht. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, daß die verbleibende Steuerluft in den Steuerluftkanal abgeführt wird.

Weiters ist es von Vorteil, wenn in einer Aussparung im Bereich der stimseitigen Dichtflächen des Steuerkolbens und des Ringkolbens eine Druckfeder liegt. Damit kann ein Hängenbleiben der beiden Kolben vermieden werden, da diese z. B. nicht von der Schwerkraft abhängig sind.

Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Gegenschlag-Stichloch-Bohrmaschine in Ansicht, Fig. 2 Schaltventil im Schnitt

In Fig. 1 ist in Ansicht eine Gegenschlag-Stichloch-Bohrmaschine dargestellt. An einem Träger (1) ist über Rollen (3) und Radlager (4) die Grundplatte (2) längsverschiebbar aufgehängt. Die Schlagstange (5) führt aus dem Gegenschlagwerk (7) heraus und ist mit verschiedenen Werkzeugen bestückbar. Über ein Getriebe ist der Rotator (8) in Wirkverbindung mit der Schlagstange (5). Das Schlagwerk (6) ist mit einem Übergangsstück (9) mit dem Gegenschlagwerk (7) verbunden. Von einem Luftanschluß (10) sind die einzelnen Aggregate miteinander in Verbindung, insbesondere die Steuerventile (11). Das Schlagwerk (6) und das Gegenschlagwerk (7) bestehen aus einer Einheit, wobei die Schlagflächen der Kolben zueinander auf den Kopf des Übergangsstückes (9) einwirken. Die Schlagenergie wird über das Übergangsstück (9) und dem am vorderen Ende des Übergangsstückes aufgeschraubten Arbeitswerkzeug auf die Bohr- bzw. Schlagstange (5) übertragen. Für den Bohrbetrieb und zum Lösen der Arbeitswerkzeuge steht der Rotator (8) zur Verfügung, dessen Drehmoment über ein Zahnwellenprofil auf das Übergangsstück (9) übertragen wird. Die Luftversorgung der beiden Schlagwerke (6,7) und des Rotators (8) erfolgt mit Hilfe eines Verteilblocks, der aus mehreren Ventilen (11) besteht. Wesentlich ist, daß alle notwendigen Steuerleitungen im Verteilblock, d. h. im Gehäuse der Ventile (11) integriert sind. Dies ist insofern von Vorteil, da bei eventuellen Demontagen das zeitraubende Abschließen der Leitungen entfallen kann. Mit dieser Bohreinheit kann man durch das Schlagwerk (6) ein Vorbohren mittels Hohlbohrstange und Bohrkrone erzielen, Wechseln der Bohrstange gegen Schlagstange, Durchschlagen und danach Ziehen mittels Gegenschlagwerks (7). Damit wird erreicht, daß eine kürzere Bohrzeit, längere Lebensdauer von Bohrstange und Krone, kein Hängenbleiben der Schlagstange im Stichloch, garantiert werden kann.

Die Fig. 2 zeigt im Schnitt ein Ventil (11), in dessen Gehäuse (12) eine zentrale Bohrung vorgesehen ist, die mit einem Deckel (13) abgeschlossen und mit Dichtring (26) abgedichtet ist. Im Inneren des Gehäuses (12) ist ein Hohlraum (12a) vorgesehen, der von zwei gegenüberliegenden Ventilsitzen (17) und (19) begrenzt ist. Aus diesem Hohlraum (12a) führt ein Verbraucherkanal (23) mit anschließenden Verbraucherstutzen (14), wovon weitere Leitungen wegführen. Ein Steuerschieber (15) ist axial verschiebbar, wobei durch einen fest am Schaft angeordneten Ventilteller (16) am Ventilsitz (17) anliegend, die Abdichtung erfolgt. Mit Hilfe einer -2-

Claims (3)

1. Nr. 391 348 Führung ist der Steuerschieber (15) im Deckel (13) geführt und durch Dichtring (25) abgedichtet, wobei der Führungsraum (30) und eine Aussparung (15a) zur Aufnahme einer Druckfeder (34) dient Ein seitlich am Gehäuse (12) angeordneter Kanal dient als Hauptluftkanal (24) und ist mit dem Verbraucherkanal (23) verbunden, sofern der Ventilteller (16) in einer Offenstellung ist. Am anderen Ende des Gehäuses (12) ist ein Steuerluftkanal (21) und der Abluftkanal (22). Im Bereich des Steuerluftkanals (21) der seitlich in das Gehäuse (12) führt, ist der Steuerkolben (20) angeordnet. Durch Dichtring (27) wird eine Abdichtung zum Gehäuse (12) hergestellt. Ferner ist noch im Zentrum eine Sackbohrung, in der der axial verschiebbare Schaft des Steuerschiebers (15) geführt, die Stirnfläche (32) mit einem Freiraum versehen und durch Dichtring (25) abgedichtet. Am oberen Ende des Steuerkolbens (20) ist ein Ansatz, damit ein Ringraum (31) verbleibt. Gleichzeitig ist in diesem Steuerkolben (20) eine Bohrung (20a) angeordnet, welche über eine Nut (20b) mit dem Ringraum (31) verbunden ist. Weiters ist der Steuerkolben (20) mit einem Dichtsitz (29) versehen. Zwischen Ventilsitz (19) und Dichtsitz (29) ist der Zwischenraum so gewählt, daß ein Ringkolben (18) axial verschiebbar Platz findet Auch dieser ist mit einem Dichtring (25) gegenüber dem Schaft des Steuerschiebers (15) abgedichtet. An dem Zwischenraum ist der Abluftkanal (22) angeschlossen. Mit Hilfe einer Druckfeder (28) wird der Steuerkolben (20) und der Ringkolben (18) in der drucklosen Phase auseinandergedrückt. Die Steuerluft gelangt über den Steuerluftkanal (21) in den Ringraum (31), wodurch der Steuerkolben (20) aus der Endstellung bewegt wird und den Steuerschieber (15) durch Ventilteller (16) vom Ventilsitz (17) abhebt Der Hauptluftkanal (24) ist mit dem Verbraucherkanal (23) verbunden. Die Verbraucher, Schlagwerk (6), Gegenschlagwerk (7) und Rotator (8) treten in Aktion. Die Bewegung des Steuerkolbens (20) wird begrenzt durch den Ringkolben (18), wodurch dieser gegen den Dichtsitz (19) im Gehäuse (12) gedrückt wird. Dadurch wird verhindert, daß die Verbraucherluft über den Abluftkanal (22) entweichen kann. Weiters gelangt die Steuerluft über den Ringraum (31) und der Bohrung (20a) auf die Stirnfläche (32) des Steuerschiebers (15), wodurch dieser vollständig geöffnet wird. Der Steuerschieber (15) selbst wird durch Ansatz (33) im Deckel (13) in seiner Bewegung begrenzt. Das Ventil ist nun voll geöffnet. Damit kein Luftpolster im Führungsraum (30) entsteht, ist eine Entlüftungsbohrung (35) vorgesehen. Durch Wegfall der Andrückkraft, die vom Steuerkolben (20) auf den Ringkolben (18) wirkt, kann die Restluft aus dem Verbraucherkanal (23) den Ringkolben (18) vom Ventilsitz (19) abheben und über den Abluftkanal entweichen; dadurch ist gewährleistet, daß der Verbraucher sehr schnell zum Stillstand kommt und den Gegenverbraucher nicht behindert. Wesentlich ist noch, daß durch die Kombination von zwei Ventilen (11) eine Umsteuerung des Rotors (8) möglich ist. Dies geschieht in der Weise, daß einem der Ventile (11) durch Betätigen, die Steuerluft in der vorhin beschriebenen Funktionsweise zugeführt wird. Die Abluft des Rotators (8) wird über Verbraucherleitung (14) dem benachbarten Ventil (11) zugeführt. Durch Abheben des Ringkolbens (18) infolge Restdrucks der Rückluft kann dieser über den Abluftkanal (22) in den Luftauslaß entweichen. Bei wechselseitiger Beaufschlagung beider Ventile (11) durch Steuerluft wird somit der Links- bzw. Rechtslauf des Rotators (8) erreicht. Dies ist besonders wichtig, weil ein zusätzliches Abluftventil nicht erforderlich ist, weil das Abluftventil in dem Hauptluftventil integriert ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Steuerventil für eine Gegenschlag-Stichloch-Bohrmaschine, insbesondere pneumatisches Schlagwerk für den Vortrieb, verbunden mit einem Gegenschlagwerk als Zielvorrichtung sowie einem Rotator, für eine Bohr- bzw. Schlagstange, bestehend aus Steuerschiebern, die die Hauptluft zum Verbraucher und zurück als Abluft führen, wobei zusätzlich eine Schnellentlüftung vorgesehen ist, die den Druck der Abluft rasch abbaut, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Ventilteller (16) versehene, axial bewegbare, die Hauptluft verschließbare Steuerschieber (15) an seinem distalen Ende einen zwischen Gehäuse (12) und Schaft des Steuerschiebers (15) beweglichen Steuerkolben (20) aufweist, wobei zusätzlich ein Ringkolben (18) abwechselnd dichtend zwischen Ventilsitz (19) und Dichtsitz (29) am Steuerkolben (20) anliegt. -3- Nr. 391 348
2. 2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (15) an einem Ende im Deckel (13) des Gehäuses (12), und mit seinem distalen Ende im Steuerkolben (20) geführt ist und an seiner Stirnfläche (32) mit Bohrungen (20a) und Nut (20b) mit dem Ringraum (31) und Steuerluftkanal (21) in Wirkverbindung steht.
3. 3. Steuerventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aussparung im Bereich der stimseitigen Dichtflächen des Steuerkolbens (20) und des Ringkolbens (18) eine Druckfeder (28) liegt. 10 Hiezu 1 Blatt Zeichnung 15 20