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Die Erfindung betrifft eine Ausziehvorrichtung für ein feuerfestes Formteil, welches in einer Wand oder in einem Boden eines metallurgischen Gefässes eingebaut ist, beispielsweise eine Ausgusshülse wie eine Schieber-Innenhülse.
Wie die meisten Auskleidungsteile metallurgischer Gefässe, so verschleisst auch eine Schieber-Innenhülse während des Betriebs.
Die im wesentlichen zylindrische Ausflussöffnung für die Metallschmelze wird durch Erosion grösser und die Hülse muss von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden.
Bisher erfolgt der Ausbau manuell mit einem Presslufthammer von der Kaltseite des metallurgischen Gefässes, beispielsweise einer Pfanne. Wegen der starken Wärmestrahlung und des grossen Gewichtes einer solchen Hülse sind die Ausbrucharbeiten besonders schwierig. Ausserdem besteht die Gefahr, dass die Innenkontur des Lochsteins, in den die Hülse üblicherweise eingemörtelt ist, bei den Arbeiten beschädigt wird. Dadurch
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wird bei mehrfacher Erneuerung die Dicke der Mörtelfuge verändert und das Durchbruchrisiko erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausziehvorrichtung der genannten Art anzubieten, mit der die körperliche Belastung für das Personal beim Austausch eines solchen feuerfesten Formteils reduziert wird, die einfach zu bedienen ist und die üblichen Sicherheitsanforderungen genügt.
Grundgedanke der Erfindung ist es, das zu ersetzende feuerfeste Formteil aus seiner Montageposition unter Anwendung von Zugkraft auszubrechen. Dabei geht die Erfindung von der Überlegung aus, eine durchgehende Öffnung des Formteils zu nutzen, um ein Werkzeug hindurch zu führen und dieses anschliessend radial aufzuspannen, so dass es das zu entfernende Formteil übergreift, das anschliessend unter Anwendung von Zug herausgezogen werden kann.
Danach betrifft die Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform eine Ausziehvorrichtung für ein feuerfestes Formteil, welches in einer Wand oder in einem Boden eines metallurgischen Gefässes eingebaut ist, mit folgenden Merkmalen:
Einem Rohr, das an einem ersten Ende an eine Zugeinrichtung angeschlossen ist, und
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an einem zweiten Ende ein Gelenk aufweist, auf dem zwei Klauen in entgegengesetzter Richtung verschwenkbar sind, sowie einer im Rohr axial bewegbar angeordneten Einrichtung zur
Verschwenkung der Klauen von einer im wesentlichen in
Axialrichtung des Rohres verlaufenden ersten Stellung um einen Winkel > 0 und 90 sowie Fixierung der Klauen in dieser zweiten Stellung.
Das genannte Rohr erfüllt danach zwei Funktionen : dient einerseits als Aufnahme der Klauen sowie der zugehörigen Einrichtung zur Verschwenkung der Klauen und andererseits als Zugorgan.
Die Klauen und ihre Anordnung am bzw. im Rohr sind von besonderer Bedeutung.
Die Klauen sollen in einer ersten Stellung im wesentlichen in Axialrichtung des Rohres verlaufen. Dies bedeutet gleichzeitig, dass die Klauen das Rohr radial nicht oder zumindest nicht wesentlich in dieser Stellung überragen sollten. Dies ist deshalb wichtig, damit das Rohr, einschliesslich der zugehörigen Klauen, durch die Öffnung des auszuziehenden Formteils hindurch geführt werden kann.
Über die im Rohr angeordnete Verschiebeeinrichtung lassen sich anschliessend die Klauen verschwenken, und zwar radial in Bezug auf die Axialrichtung des Rohres. Auf diese Weise werden die
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Klauen in eine Position verschwenkt, bei der sie das auszuziehende Formteil stirnseitig überragen, wie dies in der nachfolgenden Figurenbeschreibung noch näher erläutert wird.
Dabei ist auch zu gewährleisten, dass die Klauen nicht nur in diese radiale Schwenkposition geführt werden, sondern in dieser Position auch fixiert werden, damit sie anschliessend, wenn auf das Rohr Zug ausgeübt wird, nicht unbeabsichtigt wieder in die erste Stellung zurückschwenken.
Die Zugeinrichtung kann eine stativartige Einrichtung sein, beispielsweise ein sogenanntes Dreibein, welches gegen das metallurgische Gefäss, insbesondere dessen metallische Aussenwand, gesetzt werden kann und sich dort abstützt. Die eigentliche Zugkraft kann dann pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch auf das Rohr übertragen werden.
Eine Ausführungsform für die Einrichtung zur Verschwenkung der Klauen sieht vor, dass die Einrichtung zwei entgegengesetzt geneigte Flächen aufweist. Bei entsprechender Ausbildung der korrespondierenden Flächenabschnitte der korrespondierenden Klauen lässt sich eine "scherenartige" Geometrie ausbilden, bei der die Klauen, wenn sie entlang der genannten Schrägflächen gleiten, radial und entgegengesetzt verschwenkt werden.
Die Einrichtung selbst kann auf unterschiedliche Weise aktiviert (bewegt) werden, beispielsweise pneumatisch oder manuell mechanisch.
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Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Art Kolben im Rohr angeordnet werden, der die genannte Einrichtung trägt und mit einem Hebel ausgebildet ist, der das Rohr entlang einer axialen Öffnung durchgreift. Zur Arretierung kann die axiale Öffnung an einem Ende einen radialen Abschnitt aufweisen, ähnlich wie dies bei einem Bajonettverschluss bekannt ist. Der Hebel kann dann entlang der genannten Führungsöffnung bewegt und arretiert werden.
Das Gelenk zur Aufnahme der Klauen kann aus einer im Rohr gelagerten Welle bestehen. Insbesondere bei einem Rohr mit ringförmigem Querschnitt kann die Welle radial verlaufen und an gegenüberliegenden Abschnitten der Rohrwand geführt sein.
Die Klauen können dabei nebeneinander auf der Welle geführt werden.
Wie vorstehend erläutert, sollen die Klauen entgegengesetzt verschwenkt werden, so dass sich eine spiegelbildliche Anordnung der Klauen anbietet.
Dabei können die Klauen beispielsweise eine L-Form aufweisen.
Eine günstige Kraftverteilung ergibt sich, wenn die Klauen entlang ihres längeren Schenkels verschwenkbar gelagert sind.
Mit anderen Worten : kürzere Schenkel verläuft in diesem Fall am freien Ende der Klauen. An diesem Ende sind die Klauen entsprechend entgegengesetzt abgewinkelt ausgebildet.
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Das abgewinkelte freie Ende jeder Klaue kann so gestaltet sein, dass es in einer gegenüber dem Rohr verschwenkten Stellung der Klaue eine im wesentlichen senkrecht zum Rohr verlaufende untere Stirnfläche aufweist.
Dies ermöglicht es, eine Keilwirkung zu vermeiden und die Zugkraft anschliessend im wesentlichen axial aufzubringen.
Die Vorrichtung insgesamt ist einfach aufgebaut und einfach zu bedienen. Sie erfordert nur eine geringe physische Belastung für das Personal. Mit der Vorrichtung kann ein zugehöriges Formteil wesentlich schneller als bisher entfernt werden. Das Formteil kann auch ohne Beschädigung benachbarter Auskleidungsteile herausgezogen werden. Dadurch wird die Sicherheit der feuerfesten Auskleidung insgesamt erhöht. Die Vorrichtung kann für unterschiedlichste Formteile und an unterschiedlichsten metallurgischen Gefässen eingesetzt werden, zum Beispiel bei einer Pfanne, einem Tundish oder einem Konverter.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie der sonstigen Anmeldungsunterlagen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs- beispiels näher erläutert.
Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung - Figur 1: Eine erfindungsgemässe Ausziehvorrichtung im
Montagezustand an einer Hülse einer Giesspfanne, Figur 2 : vergrösserte Darstellung der Ausziehvorrichtung im Hülsenbereich in einer ersten Stellung,
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Figur 3 : vergrösserte Darstellung der Ausziehvorrichtung im Hülsenbereich in einer zweiten Stellung.
Figur 1 zeigt schematisch einen Boden 50 eines metallurgischen Gefässes mit einem Lochstein 52 und einer darin eingemörtelten zylinderförmigen Hülse 54, deren Verschleisszustand durch eine verstärkte Umfangslinie schematisch dargestellt ist.
Der Boden 50 wird aussenseitig von einem Metallmantel 56 begrenzt, der im Bereich der Hülse 54 eine Öffnung 58 aufweist.
Gegen den Metallmantel 56 stützt sich eine Zugeinrichtung 10 ab, die hier stativartig mit drei Beinen ausgebildet ist, von denen die Beine 10. 1 und 10. 2 in der Figur erkennbar sind.
Die Beine 10. 1 und 10. 2 münden in einer gemeinsamen Platte 12, durch die eine Stange 14 mit Aussengewinde greift, die unterhalb der Platte 12 durch einen Zylinder 16 mit korrespondierendem Innengewinde geführt wird und den Zylinder 16 nach unten überragt und an ihrem freien Ende mit einem Griff 18 ausgebildet ist.
Die Stange 14 ist an ihrem gegenüberliegenden Ende über eine Kupplung 20 mit einem Rohr 22 verbunden, welches zur Demontage der Hülse 54 durch deren Mittenöffnung 54m hindurch geführt wird.
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Die nähere Beschreibung des Rohres 22 und seiner zugehörigen Bauteile wird anhand der Figuren 2,3 erläutert.
Während ein erstes Ende 22u über die Kupplung 20 mit der Stange 14 verbunden ist, ist ein gegenüberliegendes zweites Ende 22o mit seitlichen Schlitzen ausgebildet, so dass zwei gegenüberliegende laschenartige Abschnitte 221 ausgebildet werden. Zwischen den laschenartigen Abschnitten 221 verläuft eine Welle 24, auf der zwei Klauen 26, 28 drehbar geführt sind.
Wie sich aus einer Zusammenschau der Figuren 2,3 ergibt, sind die Klauen 26,28 L-artig gestaltet. Danach umfasst die Klaue 26 einen längeren Schenkel 261, der auf der Welle 24 gelagert ist und einen kürzeren, nach aussen abgewinkelten Schenkel 26k. Der längere Schenkel 261 ist an seinem unterhalb der Welle 24 verlaufenden Ende mit einem gekrümmten Flächenabschnitt 26f ausgebildet. Die Klaue 28 ist analog der Klaue 26 mit Schenkeln 281,28k und gekrümmtem Abschnitt 28f gestaltet, jedoch spiegelverkehrt und neben der Klaue 26 auf der Welle 24 angeordnet.
Im Rohr 22 befindet sich eine Einrichtung 38, die über einen Kolben 30 in Axialrichtung des Rohres 22 verschiebbar ist. Die Einrichtung 38 umfasst an ihrem den Klauen 26,28 zugewandten Ende zwei entgegengesetzt verlaufende, nebeneinander angeordnete Schrägflächen 38s1, 38s2.
Der Kolben 30 ist über einen Hebel 32 im Rohr 22 verstellbar, wobei der Hebel 32 das Rohr 22 durchragt, wozu das Rohr 22 mit einer Ausnehmung 22a ausgebildet ist, die aus einem in
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Axialrichtung verlaufenden Abschnitt und einem senkrecht dazu verlaufenden (in Umfangsrichtung des Rohres 22 verlaufenden) Abschnitt besteht.
Um die Einrichtung 38 von der Position in Figur 2 in die Position nach Figur 3 zu überführen, wird der Hebel 32 angehoben und anschliessend in Umfangsrichtung in seine Arretierstellung verschwenkt.
Parallel dazu laufen die gekrümmten Flächenabschnitte 26f beziehungsweise 28f der Klauen 26,28 auf die korrespondierenden Schrägflächen 38s1, 38s2 der Einrichtung 38 auf, wodurch die Klauen 26, 28radial nach aussen verschwenkt werden. Figur 3 zeigt die fixierte Endposition der Klauen 26, 28.
Die Gestaltung der Klauen 26,28 ist im Ausführungsbeispiel so, dass eine jeweils untere Stirnfläche 26ks, 28ks der kurzen Schenkel 26k, 28k in der radial verschwenkten Position (Figur 3) im wesentlichen horizontal verläuft. Dies ermöglicht es, beim anschliessenden Zug auf das Rohr 22, eine mehr oder weniger exakt axiale Kraft auf die zu entfernende Hülse 54 zu übertragen.
Um diese Zugkraft aufzubringen, wird die Stange 14 mit Hilfe des Arms 18 so gedreht, dass sie sich vom metallurgischen (Schmelz)Gefäss weg bewegt, also aus dem Zylinder 16 nach unten heraus bewegt wird.
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Über die Position der Stange 14 kann die Position des Rohres 22 und damit der Klauen 26, 28 relativ zur Hülse 54 vor Montagebeginn eingestellt werden. Dies wird in der Regel so erfolgen (Figur 2), dass die kürzeren Schenkel 26k, 28k der Klauen 26,28 eine obere Stirnfläche 54o der zu entsorgenden Hülse 54 zumindest ein Stück weit überragen, um nach radialer Verschwenkung eine sichere Auflage der Klauen 26, 28 auf der oberen Stirnfläche 54o der Hülse 54 zu ermöglichen.
Bei entsprechender Zugkraft wird die Hülse 54 auf die beschriebene Art und Weise aus dem Lochstein 52 herausgezogen.
Dabei wird die zwischen Hülse 54 und Lochstein 52 üblicherweise vorhandene Mörtelfuge aufgebrochen.