AT407919B

AT407919B - Pneumatisch oder hydraulisch betreibbarer hammer und verwendung des hammers zum offenstellen oder zum verschliessen einer abstichöffnung eines metallurgischen gefässes

Info

Publication number: AT407919B
Application number: AT6698A
Authority: AT
Inventors: Karl Ing Meisenbichler; Werner Ing Schantl
Original assignee: Boehler Pneumatik Internat Gmb
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 2001-07-25
Also published as: ATA6698A; DE59909212D1; DK0930476T3; EP0930476A1; EP0930476B1

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft einen pneumatisch oder hydraulisch betreibbaren Hammer, insbesondere Bohrhammer, bestehend im wesentlichen aus einem Schlagwerk mit einem mit einem Werkzeuc in Verbindung stehenden Übertragungsteil, welcher an einem Schlagkolben anstellbar ist, so ie gegebenenfalls einem mit dem Übertragungsteil wirkverbundenen Drehmotor mit Getriebe. 



   Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung eines pneumatisch oder   hydr u-   lisch betreibbaren Hammers mit einem Schlagwerk für ein Offenstellen und/oder ein Verschlie en einer Abstichöffnung in einer Wand eines metallurgischen Gefässes, zum Beispiel eines   Kupier-   stein-Schmelzofens, eines Hochofens und dergleichen mittels eines vorzugsweise metallisc en Verschlussteiles. 



   Es sind Einrichtungen bekannt (EP 168382), die ein Schlagwerk und ein separates, mit ein m Übertragungselement verbundenes Gegenschlagwerk aufweisen, welches Gegenschlagwerk jedoch nicht mit Druckmedium beaufschlagbar ist. Das Gegenschlagwerk wird mittels eines   Dru k-   speichers versorgt und es sind jeweils zwei Schlageinheiten mit zwei Kolben erforderlich, um in schlagendes und/oder drehendes Bohren mit unterschiedlichen Richtungskomponenten   auszuf h-   ren. Ein Schlagwerk für ein Bohrgestänge, welches in Axrichtung beidseitig einsetzbar ist, ist aus der EP 510416 bekannt. Dafür müssen jedoch ein Ring und Kupplungsteile gelöst und das Schi agwerk umgedreht werden. 



   Bei metallurgischen Gefässen für eine Herstellung und/oder eine Verarbeitung von bestimmen Schmelzen können vorteilhaft einstückige Verschlussteile vorgesehen sein, mittels welcher sequ entiell eine Offenstellung und ein Verschliessen des Gefässes dem Verfahren entsprechend vorzun hmen ist. Diese gegebenenfalls vorzugsweise metallischen Verschlussteile werden in die   Absti h-   öffnung des Schmelzengefasses eingebracht und müssen für eine erforderliche Zeitspanne ei en vollkommenen Abschluss bzw. Einschluss der Charge bzw. der flüssigen Schmelze sicherstellen.

   Für einen Austrag der Charge ist ein Offenstellen mit möglichst gesicherter bzw.   gewünscf   ter Querschnittsform des Abstiches erforderlich, um einen weitgehend zylindrischen, nicht   zerflatt rn-   den   Schmeizenstrahl   zu erwirken
Es sind für die eingangs genannten metallurgischen Gefässe pneumatische Verschliessve hren bekannt, bei welchen plastifiziertes Feuerfestmaterial zur Beendigung des Chargenaustra es bzw.

   zur Abdichtung der Abstichöffnung in diese, zum Beispiel mittels eines Rohres oder Stopfens, eingebracht und erhärten gelassen wird, wobei gegebenenfalls zur Kompensation des statischen Druckes der Schmelze zumindest zeitweise Gegenhaltungseinrichtungen dienlich sein können in Offenstehen des Abstiches erfordert sodann Bohrvorgänge im Feuerfestmaterial, welche   einers its   nicht immer eine zylindrische Kanalform sicherstellen und andererseits die Form des Werkzeuges im Arbeitsbereich durch eine Einwirkung der unmittelbar nach Durchbruch durch die Zustellung austretenden, auf hoher Temperatur befindlichen Schmelze verändern. 



   Eine weitere, oftmals nur als hochstwirksame Notmassnahme verwendete Form eines   Offen el-   lens eines Abstiches von metallurgischen Gefässen ist ein Auf- oder Ausbrennen eines Abst chkanales mit Sauerstoff. Dabei wird durch Zufuhr von Sauerstoff mittels eines Metallrohres,   insbe-   sondere Stahlrohres, welches am Auslassende über die Reaktionstemperatur des Metalles bzw. Stahles mit Sauerstoff erhitzt ist, bei Anstellung desselben an die Feuerfest-Dichtungsmasse   &num; ine   Abstichöffnung durch örtliche Verflüssigung der Masse eingebracht. Eine Ablenkung des Brennstrahles kann dabei jedoch leicht zu einer für eine Schmelzenleitung ungewünschten und ungünstigen Kanalform führen, welche in der Folge auch Dichtungsprobleme und/oder aufwendige Reparaturen verursacht. 



   Um die Nachteile der vorgenannten Verfahren zu vermeiden, wurde ein Verschliessen und ein Offenstellen der Abstichöffnung eines metallurgischen Gefässes mittels eines vorwiegend   zyli dri-   schen oder leicht kegeligen Verschlussteiles, welcher in der Abstichöffnung wirksam ist,   vorg se-   hen. Dieses Verschlusssystem bzw diese Vorrichtung erbrachte vorteilhaft eine jeweils weitge ende formgerechte Offenstellung des Abstiches und ein das Feuerfest-Material schonendes erschliessen desselben, verursachte jedoch im operativen und im anlagentechnischen Bereich   Ge ah-   ren und Probleme. 



   In Weiterverfolgung der vorgenannten Entwicklungen bzw. der Vorschläge zur Lösung der anstehenden Problematik befasst sich die Erfindung mit einem besonderen Anforderungen   ents re-   chenden Hammer und mit einer den Stand der Technik entscheidend verbessernden, sequentiellen Austragstechnologie von Chargen bzw. Schmelzen aus metallurgischen Gefässen.      

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Aufgabe der Erfindung ist, einen Hammer mit einem Schlagwerk, insbesondere zum Offenstellen und zum Verschliessen einer Abstichöffnung zu schaffen, mit welchem in beiden Richtungen der Axe des Werkzeuges Bearbeitungen, vorzugsweise eine Bewegung eines Verschlussteiles in einer Feuerfestzustellung, einfach, kurzzeitig sowie gegebenenfalls formerhaltend für eine Öffnung einer Ausmauerung eines metallurgischen Gefässes wirksam und sicher ermöglicht wird. 



   Dabei ist es auch ein Ziel, anzugeben, wie bei einem Abstechen von Schmelzen und Verschlie- &num;en des Abstichkanales in der Folge erhöhte Sicherheit, besserer Arbeitsablauf und gesteigerte Wirtschaftlichkeit erreicht werden kann. 



   Diese Aufgabe wird bei einem pneumatisch oder hydraulisch betreibbaren Hammer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der im Schlagwerk axial verschiebbare, mindestens mit einem Werkzeug verbindbare Übertragungsteil mit einem Innenschaft und zwei diesem in Axrichtung gegenüberliegenden, im Durchmesser vergrösserten Ambossteilen ausgebildet ist und dass der im Schlagwerk mittels des Druckmediums in Axrichtung hin- und herbewegbare Kolben eine Rohrform aufweist und den Innenschaft des Übertragungsteiles koaxial umschliesst, wobei durch ein axiales Verschieben des Übertragungsteiles jeweils einer der Ambossteile an die diesem gegen- überliegende Stirnfläche im Bereich einer Endposition des Kolbens anstellbar und mit Schlagenergie beaufschlagbar ist. 



   Die Vorteile eines Schlagwerkes gemäss der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch die rohrförmige Form des Kolbens, der den Übertragungsteil koaxial umschliesst, in beide Richtungen gleichartig und gesteuert Schlagenergie bereitgestellt werden kann. 



   Erstmals, bei Überwindung von Vorurteilen der Fachwelt, wird dadurch ein mittels eines Druckmediums betriebenes Schlagwerk offenbart, welches in einfacher Weise in beide Axrichtungen des Werkzeugteiles effizient wirkend Schlagarbeit ausführen kann. Die damit erzielten Vorteile liegen sowohl in der Einfachheit und im geringen Bauvolumen der Einrichtung als auch im Einsatz eines einzigen, unmittelbar in beide Axrichtungen wirksam erstellbaren Schlagwerkes. Bei einfacher Umkehr der Schlagrichtung ist somit keinerlei Umschaltung des Druckmediums gegebenenfalls auf separierte Einheiten erforderlich, denn das erfindungsgemässe Schlagwerk kann das Werkzeug in beiden Richtungen beaufschlagen.

   Dabei ist es wichtig, dass das Schlagwerk axial alternativ wirksame Stützflächen für die dem Innnenschaft gegenüberliegende   Ambossteile   des Übertragungsteiles aufweist. 



   Die bei der erfindungsgemassen Verwendung des Hammers erreichten Vorteile sind insbesondere darin begründet, dass einer Abzugs- oder Einführungskraft auf den Verschlussteil Schläge und gegebenenfalls ein Drehmoment überlagert werden, wodurch einerseits durch Erstellung von Gleitreibung eine Verringerung der Kräfte auf die Ausmauerung des Abstichbereiches und somit ein weitgehender Erhalt der Form des Schmelzenkanals gegeben ist, andererseits ein rasches sowie einfaches Offenstellen und Verschliessen der Abstichöffnung ermöglicht wird, so dass eine kostengünstige, genaue Chargensequenz bei hoher Betriebssicherheit erreicht werden kann. 



   Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die schlagende(n) Komponente (n) durch die auf den Verschlussteil aufgebrachte Axialkraft ausgelöst wird bzw. werden, weil damit auch die Verbindungselemente zum Werkzeug besondere Schonung erfahren bzw. eine besonders hohe Einsatzdauer aufweisen
Für ein, oftmals im praktischen Einsatz erforderliches axiales Umstellen der Krafteinwirkung auf den Verschlussteil zur schonenden Lösung desselben aus dem Feuerfestmauerwerk ist es, wie gefunden wurde, günstig, wenn der Verschlussteil lösbar mit einem Übertragungsteil eines einzigen in axialer Richtung alternativ beidseitig wirkenden Schlagwerkes, zum Beispiel einer Gegenschlageinrichtung, verbunden, vorzugsweise spielfrei verbunden, wird,

   wonach das Schlagwerk dem Verschlussteil eine in Längsrichtung durch schlagende Komponenten überlagerte An- oder   Rückstel-   lungskraft, gegebenenfalls bei Einwirkung eines Drehmomentes, vermittelt und diesen in die oder aus der Abstichöffnung bewegt. 



   Besonders wirksam und vorteilhaft, insbesondere für grosse metallurgische Gefässe mit gegebenenfalls erhöhtem statischen Druck der Schmelzen kann es sein, wenn der Verschlussteil durch ein hydraulisch angetriebenes Rohrkolben-Schlagwerk oder dergleichen Drehschlagwerk beaufschlagt und bewegt wird.

   Dabei ist im Hinblick auf die Offenstellungs- und Verschliesstechnologie von Vorteil, wenn die Wirkung erlangenden Kräfte, vorzugsweise die An- oder Rückstellungskraft, insbesondere die schlagende Komponente der jeweiligen Kraft und/oder des Drehmomentes bzw die 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Schlagenergie, geregelt werden
Der Vortrieb oder Rückzug des Werkzeuges kann besonders günstig auf die Eigenscha en des zu bearbeitenden Materials und auf den Werkzeugschneidbereich abgestimmt werden, w nn der Rohrkolben durch eine Umsteuervorrichtung alternativ mit Druckmedium beaufschlagbar ist,

   wobei eine Regelung der Schlagenergie des Rohrkolbens durch die Menge je Zeiteinheit und/ der den Druck als zugeführtes Medium erstellbar ist
Sowohl in verfahrenstechnischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht hat sich eine Verwend ng eines vorstehend gekennzeichneten Schlagwerkes für ein Offenstellen und/oder ein Verschliessen einer Abstichöffnung in einer Wand eines metallurgischen Gefässes als vorteilhaft   herausges ellt,   wobei es besonders bevorzugt ist, wenn das Schlagwerk einen hydraulischen, vorzugsweise ei en ölhydraulischen Antrieb besitzt. 



   Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich einen Ausführungsweg darstellen en schematischen Zeichnung eines Hammers näher erläutert, wobei eine Bezugszeichenliste der Fig. 1 nachstehend angegeben ist 
1 Schlagwerk
11 Stützfläche
12 Stützfläche   i  
2 Übertragungsteil
21 Innenschaft i
22 Ambossteil
221 Anlagefläche
23 Ambossteil
231 Anlagefläche
3 Werkzeug
4 Kolben
41 Stirnfläche
42 Stirnfläche
5 Getriebe
6 Drehmotor
7 Umsteuereinrichtung 
Ein Werkzeug 3, zum Beispiel ein Stopfenelement, ist mit einem Übertragungsteil 2 in   einem   Schlagwerk 1 wirkverbunden Erfolgt nun ein Anstellen des Werkzeuges 3 an einen   Bearbeit ngs-   gegenstand, gegebenenfalls ein Anstellen eines Stopfens in einer Abstichöffnung oder dergleichen, so wird vorerst der Übertragungsteil 2,

   der beidseitig jeweils einen Ambossteil 22 und 23 au eist, im Schlagwerk 1 axial verschoben, bis, wie schematisch dargestellt ist, der Ambossteil 23 mit iner Anlagefläche 231 an einer Stützflache 12 im Schlagwerk 1 in Axrichtung der Werkzeuges 3 an iegt. 



  In der Folge verursachte die Anstellkraft des Werkzeuges 3 eine Gegenkraft, welche an   der nla-   gefläche 231 des Ambossteiles 23 mittels der Stützfläche 12 in das Schlagwerk 1 eingeleitet ird. 



  Ein durch ein Druckmedium beaufschlagter und mittels einer Umsteuereinrichtung 7 im Schlag erk 1 hin- und herbewegter, koaxial um einen Innenschaft 21 der Übertragungsteiles 2 angeordneter Kolben 4 bringt über eine Stirnfläche 42 Schlagenergie in die Anlagefläche 231 bzw. in den Ambossteil 23 ein und überlagert somit die Anstellkraft mit Schlagenergie. Der Übertragungs eil 2 kann dabei auch gegebenenfalls bei Einschaltung eines Getriebes 5 durch einen Drehmotor mit einem Drehmoment beaufschlagt werden. 



   Wird eine negative Anstellkraft bzw. eine Abzugskraft für das Werkzeug 3 gefordert, so   e olgt   im richtungsgeführten Schlagwerk 1 eine Axialverschiebung des Übertragungsteiles 2, wodurc der dem vorher beaufschlagten Ambossteil 23 gegenüberliegende Ambossteil 22 in eine Wirkpo ition tritt. Dabei ist eine Einleitung der Zugkraft über die Anlagefläche 221 vom Übertragungsteil 2 n die Stützfläche 11 im Schlagwerk 1 sowie eine   Schtagenergieeinbringung   in den Übertragungsteil 2 vom Kolben 4 über dessen Stirnfläche 41 und die Anlagefläche 221 des Ambossteiles 22 si hergestellt.

   Auf einfache Weise kann dadurch eine unmittelbare Umstellung von Anstellung und Abzug eines Werkzeuges mit jeweils überlagerter Schlagenergie und gegebenenfalls mit einem dergleichen Drehmoment mittels eines einzigen Schlagwertes erfolgen 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
Die hohe Flexibilität, Sicherheit und einfache sowie kleinvolumige Bauweise derartiger in Axrichtung alternativ einsetzbarer Schlagwerke erbringen besondere Vorteile bei deren Einsatz zum Offenstehen und Verschliessen von Abstichöffnungen in metallurgischen Gefässen. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Pneumatisch oder hydraulisch betreibbarer Hammer, insbesondere Bohrhammer, beste- hend im wesentlichen aus einem Schlagwerk mit einem mit einem Werkzeug in Verbin- dung stehenden Ubertragungsteil, welcher an einem Schlagkolben anstellbar ist, sowie gegebenenfalls einem mit dem Übertragungsteil wirkverbundenen Drehmotor mit Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass der im Schlagwerk (1) axial verschiebbare, mindestens mit einem Werkzeug (3) verbindbare Übertragungsteil (2) mit einem Innenschaft (21) und zwei diesem in Axrichtung gegenüberliegenden, im Durchmesser vergrösserten Ambossteilen (22,23) ausgebildet ist und dass der im Schlagwerk (1)mittels des Druckmediums in Axrich- tung hin- und herbewegbare Kolben (4) eine Rohrform aufweist und den Innenschaft (21) des Übertragungsteiles (2) koaxial umschliesst,

   wobei durch ein axiales Verschieben des Übertragungsteiles (2) jeweils einer der Ambossteile (22,23) an die diesem gegenüberlie- gende Stirnfläche( 41,42) im Bereich einer Endposition des Kolbens (4) anstellbar und mit
Schlagenergie beaufschlagbar ist.

Claims

2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk (1) axial alter- nativ wirksame Stützflächen (11,12) für die dem Innenschaft (21) gegenüberliegenden Ambossteile (22,23) des Übertragungsteiles (2) aufweist 3. Hammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) durch eine Umsteuervorrichtung (7) alternativ mit Druckmedium beaufschlagbar ist, wobei eine Regelung der Schlagenergie des Kolbens (4) durch die Menge je Zeiteinheit und/oder den Druck als zugeführtes Medium erstellbar ist.

4. Verwendung eines pneumatisch oder hydraulisch betreibbaren Hammers mit einem Schlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für ein Offenstellen und/oder ein Verschlie- &num;en einer Abstichöffnung in einer Wand eines metallurgischen Gefässes, zum Beispiel eines Kupferstein-Schmelzofens, eines Hochofens und dergleichen, mittels eines vorzugs- weise metallischen Verschlussteiles, wobei dem Verschlussteil im Bereich des Abstiches eine in die vorgesehene bzw. gewünschte Richtung wirkende An- oder Rückstellungskraft, gegebenenfalls bei gleichzeitigem Ausüben eines Drehmomentes vermittelt und in der Folge der Kraft und/oder dem Moment eine schlagende gleichartige Komponente überla- gert und der Verschlussteil in die oder aus der Abstichöffnung bewegt wird.

5. Verwendung eines Schlagwerkes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk einen hydraulischen, vorzugsweise einen ölhydraulischen, regelbaren Antrieb besitzt und dass die Wirkung erlangenden Kräfte, vorzugsweise An- oder Rückstellungs- kraft, insbesondere die schlagende Komponente der jeweiligen Kraft und/oder des Dreh- momentes bzw. die Schlagenergie, geregelt werden.

HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN