DE102005018021A1

DE102005018021A1 - Centering assembly for gas scouring stone within nozzle brick also incorporates retraction shaker unit

Info

Publication number: DE102005018021A1
Application number: DE200510018021
Authority: DE
Inventors: Patrick Burbach; Andreas Bender
Original assignee: Esb Schweisbetr Burbach & Bend; Esb Schweissbetrieb Burbach & Bender & Co KG GmbH
Current assignee: Esb Schweisbetr Burbach & Bend; Esb Schweissbetrieb Burbach & Bender & Co KG GmbH
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-04-19
Also published as: DE102005018021B4

Abstract

An assembly (1) inserts and withdraws a gas scouring stone (G) in and out of a nozzle brick (L) or nozzle brick sleeve located within the wall (W) of a metal vessel (M). The assembly has a shock shaker unit (5, 6) that loosens and liberates the gas scouring stone (G) assembly. The assembly (1) is supported by a frame (2) that facilitates presentation and withdrawal and has a link fitting (4) to the scouring stone (G) in the feed direction (u). The gas scouring stone further has a centering assembly (7) that positions the stone (G) relative to the frame (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausziehen eines Gasspülsteines aus einem Lochstein oder einer Lochsteinhülse, der bzw. die in die Wandung eines metallurgischen Gefäßes eingesetzt ist, mit einem Gestell zum Abstützen und Festlegen der Vorrichtung an der Außenseite des Lochsteines, der Lochsteinhülse oder des metallurgischen Gefäßes und mit einer Kopplungsmittel aufweisenden Schubeinrichtung zum Ankoppeln und längsaxialen Verschieben des Gasspülsteines in Ausziehrichtung.The The invention relates to a device for extracting a gas purging plug from a perforated stone or a perforated stone sleeve, the or in the wall a metallurgical vessel is inserted, with a frame for supporting and fixing the device to the outside of the perforated brick, the Lochenstein sleeve or metallurgical vessel and with a coupling means having push means for coupling and longitudinal axial displacement of the gas purging stone in withdrawal direction.

Gasspülsteine müssen fest und dichtend mit dem Lochstein oder der Lochsteinhülse verbunden sein, damit sie durch betriebsbedingten Drücke der metallischen Schmelze auf die Wandung des metallurgischen Gefäßes nicht gelockert oder sogar verrückt werden, und werden daher in der Regel mit Mörtel eingesetzt. Um den Gasspülstein auszuziehen, wird hierbei, wie z.B. in DE 33 30 105 A1 , DE 3402 444 C2 und DE 10 114 967 A1 beschrieben, die Vorrichtung mit ihrem Gestell an der Außenseite des Gefäßes festgelegt und an den Gasspülstein angekoppelt. Daraufhin wird der Gasspülstein über die Schubeinrichtung in Ausziehrichtung ausgezogen, wobei zur Loslösung des Gasspülsteines aus dem Lochstein entsprechend große Kräfte aufgewendet werden müssen, die, um den Lochstein oder die Lochsteinhülse möglichst nicht zu beschädigen, in exakter Längsrichtung des Gasspülsteines auf den Gasspülstein wirken müssen. Zudem kann sich der Gasspülstein unter Umständen unter Auftreten eines Entlastungsrucks aus dem Lochstein lösen, wodurch wiederum die Gefahr besteht, dass der Gasspülstein und/oder der Lochstein verletzt werden.Gasspülsteine must be firmly and sealingly connected to the perforated brick or the perforated stone sleeve, so they are not loosened by operating pressures of the metallic melt on the wall of the metallurgical vessel or even go crazy, and are therefore usually used with mortar. In order to take off the gas purging plug, in this case, such as in DE 33 30 105 A1 . DE 3402 444 C2 and DE 10 114 967 A1 described the device with its frame fixed to the outside of the vessel and coupled to the gas purging plug. Then the gas purging plug is pulled out over the pusher in the pull-out direction, correspondingly large forces have to be expended to detach the gas purging plug from the pitting stone, which in order not to damage the pebble or the pothole sleeve, must act on the purging plug in an exact longitudinal direction of the purging plug. In addition, under certain circumstances, the gas purging plug can come loose from the perforated stone when a relief pressure occurs, which in turn leads to the risk that the gas purging plug and / or the perforated brick will be damaged.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die ein leichteres Ausziehen des Gasspülsteines erlaubt.task The invention is therefore an apparatus of the aforementioned To provide a kind of easier removal of the gas purging plug allowed.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Rüttlereinrichtung mit einem Rüttler zum Lockern des eingesetzten Gasspülsteines aufweist, dass durch die Rüttlereinrichtung eine Folge von mechanischen Stoßwellen in Form von Druck- und/oder Zugwellen erzeugbar ist und dass die Stoßwellen in den Gasspülstein einkoppelbar sind.According to the invention solved task solved by the device is a vibrator device with a shaker for loosening the inserted gas purging plug, that by the vibrator device a series of mechanical shockwaves in the form of pressure and / or Zugwellen is generated and that the shock waves in the gas purging stone can be coupled.

Durch die Stoßwellen wird der Verbund Lochstein/Mörtel/Gasspülstein einer Wechselschwellbelastung ausgesetzt, die in dem hinsichtlich der Erschütterungen durch die Stoßwellen schwächsten Glied, d.h. hier in der Mörtelschicht, eine vielfache Mikrorissbildung induziert, die zur Zermürbung der Mörtelschicht führt, so dass der Gasspülstein hiernach ohne besonders erhöhte Kraftaufwendung in Ausziehrichtung, d.h. in Richtung seiner Mittellängsachse, ausgezogen werden kann. Somit kann ein mit einem Losreißen des Gasspülsteines von dem Lochstein verbundener Ruck vermieden werden. Die Wechselschwellbelastung kann hierbei bezüglich ihres Einkoppelns in den Verbund als rein positive Belastung, d.h. als reine Zugschwellbelastung, als rein negativen Belastung, d.h. als reine Druckschwellbelastung, oder als eine Belastung mit positiver und negativer Amplitude ausgelegt sein. Zudem kann die Wechselbelastung in Form einer reinen Drehmomentwechselbelastung, bevorzugt mit einer Drehachse in Richtung der Längsachse des Gasspülsteines, oder in einer Kombination der o.a. Arten der Wechselbelastung im Zug/Druck-Bereich. Welche der genannten Wechselbelastungen letztlich am besten geeignet ist, hängt insbesondere von der Werkstoffkombination des Verbundes ab. Der Gasspülstein kann nach erfolgter Lockerung beispielsweise über eine zusätzlich oder zusammen mit der Rüttlereinrichtung an den Gasspülstein ankoppelbare, weiter unten beschriebene Schubeinrichtung in Ausziehrichtung aus dem Lochstein herausgezogen werden. Hierbei kann der Lockerungsvorgang durch den Rüttler von einer gleichzeitigen Zugbelastung des Gasspülsteines durch die Schubeinrichtung überlagert sein, wodurch der Ausziehvorgang zeiteffizienter werden kann.By the shockwaves is the composite hole stone / mortar / gas purging a Subject to change in the threshold in terms of the shocks weakest link through the shock waves, i.e. here in the mortar layer, one induced multiple microcracking, which contributes to the attrition of the mortar layer leads, so that the gas purging stone thereafter without particularly increased Power in the pull-out direction, i. in the direction of its central longitudinal axis, can be pulled out. Thus, one with a tearing of the Gasspülsteines of the jerk connected jolt can be avoided. The alternating threshold load can hereby respect their coupling into the composite as a purely positive load, i. as a pure tensile load, as a purely negative load, i. as pure pressure threshold load, or as a load with positive and negative amplitude. In addition, the alternating load in the form of a pure torque change load, preferably with a rotation axis in the direction of the longitudinal axis the gas purging stone, or in a combination of o.a. Types of alternating load in the Train / pressure range. Which of these alternating loads ultimately is most appropriate depends in particular from the material combination of the composite. Of the gas sink can after relaxation, for example, an additional or together with the vibrator device to the gas purging stone connectable, described below thrust device in pull-out be pulled out of the hole stone. This may be the easing process through the jogger superimposed by a simultaneous tensile load of the gas purging plug by the pusher be, whereby the Ausziehvorgang can be time-efficient.

Es kann somit eine Schubeinrichtung vorgesehen sein, die in dem Gestell gehaltert ist und die gleichzeitig mit dem Rüttler und/oder nachfolgend auf den Rüttlervorgang betätigt werden kann. Hierbei kann die Schubeinrichtung gemäß dem Stand der Technik eine Schubstange aufweisen, an deren als Kopplungsende ausgebildeten Ende die Kopplungsmittel zur Ankopplung des Gasspülsteines angeordnet sind. Schließlich kann erfindungsgemäß der Rüttler in einer Wirkverbindung mit der Schubstange stehen. Hierdurch können Stoßwellen über die Schubstange bzw. über die am Kopplungsende angeordneten Kopplungsmittel in den Gasspülstein bzw. in den Verbund eingeleitet werden.It Thus, a thrust device may be provided in the frame is held and simultaneously with the vibrator and / or below on the Rüttlervorgang actuated can be. In this case, the pushing device according to the state The technique have a push rod, as their coupling end trained end of the coupling means for coupling the gas purging plug are arranged. After all can according to the vibrator in an operative connection with the push rod stand. As a result, shock waves over the Push rod or over the arranged at the coupling end coupling means in the gas purging plug or be initiated in the network.

Bevorzugt ist die Schubstange durch den Rüttler mit in Ausziehrichtung Zugstoßwellen beaufschlagbar. Hiermit wirken die Zugstoßwellen in Richtung der Ausziehrichtung und somit in Richtung der Kraft, die für ein Lösen und Ausziehen des Gasspülsteines notwenig ist.Prefers is the push rod through the jogger with pull-out shocks acted upon. Hereby the pull shock waves act in the direction of the pull-out direction and thus in the direction of the force necessary for a release and extraction of the gas purging plug is necessary.

Bevorzugt weist der Rüttler einen Körper und mindestens ein mit Druckluft beaufschlagbaren Stoßelement auf, durch das nach dem Prinzip eines Presslufthammers Stoßwellen in dem Körper erzeugbar sind. In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Körper des Rüttlers eine Grundplatte und eine kraft- und/oder formschlüssig mit der Grundplatte verbundene Deckelplatte aufweist, dass das Stoßelement fest mit der Grundplatte verbunden ist und einen Druckzylinder sowie einen mit einem Stoßende aus dem Druckzylinder herausragenden Schlagbolzen aufweist, wobei der Schlagbolzen in dem Druckzylinder pneumatisch beschleunigbar ist und mit seinem Stoßende zur Einleitung einer Stoßwelle in den Körper in einer Stoßbewegung gegen die Deckelplatte stoßbar ist. Hierbei befindet sich der Schlagbolzen zunächst in einer Ausgangsstellung und wird mit Öffnen des Einlassventils und Eintreten von Druckluft in den Druckzylinder unter Entspannung der Druckluft in Richtung auf die Deckelplatte hin beschleunigt. Der Schlagbolzen schlägt dann mit bestimmter Kraft gegen die Deckelplatte und wird nach Prinzip der Impulserhaltung von der Deckelplatte zurückgeschlagen und kehrt unter Ausstoßung der entspannten Restluft durch ein Ausstoßventil in die Ausgangsstellung zurück, wobei die auszustoßende Restluft zugleich als Luftpolster zur Abfederung der Bewegung des Schlagbolzens in die Ausgangsstellung zurück dient. Mit erneutem Einleiten von Pressluft wird der Schlagbolzen wieder in dem Druckzylinder pneumatisch beschleunigt.The vibrator preferably has a body and at least one impact element that can be acted upon with compressed air, by means of which shock waves can be generated in the body according to the principle of a compressed air hammer. In an expedient development, it is proposed that the body of the vibrator a Base plate and a non-positively and / or positively connected to the base plate cover plate, that the push element is fixedly connected to the base plate and a pressure cylinder and having a butt end protruding from the pressure cylinder firing pin, wherein the firing pin is pneumatically accelerated in the pressure cylinder and is shockable with its butt end for the introduction of a shock wave in the body in a thrusting movement against the cover plate. Here, the firing pin is initially in an initial position and is accelerated with opening of the inlet valve and the entry of compressed air into the pressure cylinder with relaxation of the compressed air in the direction of the cover plate. The firing pin beats then with a certain force against the cover plate and is repulsed on the principle of momentum conservation of the cover plate and returns ejecting the relaxed residual air through a discharge valve in the starting position, the ejected residual air at the same time as air cushion to cushion the movement of the firing pin in the Starting position back serves. With renewed introduction of compressed air, the firing pin is pneumatically accelerated again in the pressure cylinder.

Bevorzugt die Schlagfrequenz des Stoßelementes bzw. des Schlagbolzens einstellbar. Die Größe der Schlagfrequenz, in der der Schlagbolzen gegen die Deckelplatte stößt, kann zum Beispiel über die Höhe des Druckluftdruckes und/oder über eine so genannte pneumatische Intervallsteuerung (PTR) zur Steuerung der Druckluftzufuhr eingestellt werden. Eine optimale Schlagfrequenz hängt u.a. von den beaufschlagten Werkstoffen, insbesondere dem Mörtelwerkstoff ab, um durch vielfache Rissbildung in der Mörtelschicht die Zugfestigkeit des Mörtelwerkstoffes so weit zu erniedrigen, dass ein leichtes Ausziehen des Gasspülsteines aus dem Lochstein möglich wird. Es kann vorgesehen sein, über Resonanzmessung im Lochstein eine Ermüdung oder Zermürbung der Verbindungsschicht durch den Rüttler festzustellen und hierüber Schlagenergie und/oder Abschaltung des Rüttlers zu steuern Bevorzugt ist der Rüttler mit seiner Längsachse koaxial auf der Schubstange anordenbar. Hierbei ist die Einbaulage bevorzugt, in der die Grundplatte zu dem Kopplungsende der Schubstange hin weist, da dadurch die Schläge durch den Schlagbolzen in Ausziehrichtung erfolgen. Infolge der koaxialen Anordnung des Rüttlers auf der Schubstange kann eine mittige, dem Durchmesser der Schubstange angepasste Durchgangsöffnung vorgesehen sein, durch die die Schubstange führbar ist. Bei einer koaxialen Anordnung des Rüttlers auf der Schubstange wird vorgeschlagen, dass der Rüttler mindestens zwei Stoßelemente aufweisen soll, die bezüglich der Schubstange umfänglich und über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Durch diese symmetrische Anordnung der Stoßelemente kann eine entsprechende symmetrische Einleitung von Stoßwellen in den Körper somit über die Vorrichtung in den Gasspülstein erzielt werden. Hierbei ergibt sich, dass beispielsweise zwei Stoßelemente in einem umfänglichen Mittelpunktswinkelabstand von 180° und drei Stoßelemente in einem umfänglichen Mittelpunktswinkelabstand von 120° bezüglich der Längsachse der Schubstange angeordnet sind.Prefers the impact frequency of the impact element or the firing pin adjustable. The size of the beat frequency in the the firing pin abuts against the cover plate, for example, over the Height of Compressed air pressure and / or over a so-called pneumatic interval control (PTR) for control be adjusted to the compressed air supply. An optimal beat frequency depends i.a. from the acted on materials, in particular the mortar material to give tensile strength by multiple cracking in the mortar layer of the mortar material like that far lower, that easy removal of the gas purging plug out of the hole stone possible becomes. It can be provided over Resonance measurement in the hole stone fatigue or attrition of the bonding layer through the jogger determine and over here To control impact energy and / or shutdown of the vibrator Preferred is the jogger with its longitudinal axis can be arranged coaxially on the push rod. Here is the installation position preferred in that the base plate to the coupling end of the push rod points, since thereby the blows done by the firing pin in the pull-out direction. As a result of coaxial arrangement of the vibrator on the push rod can be a central, the diameter of the push rod adapted passage opening be provided through which the push rod is feasible. In a coaxial Arrangement of the vibrator on the push rod is suggested that the vibrator at least two impact elements should have, with respect the push rod circumferentially and over the circumference evenly distributed are arranged. By this symmetrical arrangement of the shock elements can a corresponding symmetrical introduction of shock waves in the body thus over the device in the gas purging plug be achieved. It follows that, for example, two impact elements in a circumferential Center angle distance of 180 ° and three shock elements at a circumferential midpoint angle distance of 120 ° with respect to the longitudinal axis the push rod are arranged.

Die Rüttlereinrichtung kann lösbar mit der Vorrichtung verbunden sein. Hierdurch ist die Rüttlereinrichtung austauschbar und kann somit für mehrere Vorrichtungen verwendet werden oder beispielsweise dann abgenommen werden, wenn die Vorrichtung zum Eindrücken eine Gasspülsteines eingesetzt wird.The Rüttlereinrichtung can be solved be connected to the device. This is the Rüttlereinrichtung interchangeable and can thus for several devices are used or, for example, then be removed when the device for pushing a Gasspülsteines is used.

Hierzu kann die Rüttlereinrichtung eine Befestigungseinrichtung zur lagestabilen Befestigung des Rüttlers an der Vorrichtung aufweisen. Durch die Fixierung des Rüttlers auf der Schubstange können die durch den bzw. die Schlagbolzen erzeugten Stoßwellen unmittelbar auf die Schubstange und weiter über die Kopplungsmittel auf den Gasspülstein übertragen werden, sodass auf diesem unmittelbaren Weg der Stoßwellenübertragung mit relativ geringen Verlusten an Stoßwellenenergie zu rechnen ist.For this can the Rüttlereinrichtung a fastening device for positionally stable attachment of the vibrator have the device. By fixing the vibrator on the push rod can the caused by the firing pin or the shock waves directly on the Push rod and continue over the coupling agents are transferred to the gas purging plug, so on This immediate way of shock wave transmission with relatively low losses at shockwave energy is to be expected.

Zweckmäßigerweise kann die Fixiervorrichtung mit einer Fixierhülse versehen sein, die über die Schubstange bringbar ist, die auf der Schubstange kraft- und/oder formschlüssig fixierbar ist, und die in Arbeitslage zur Fixierung des Rüttlers sowie zur Weiterleitung der durch den Rüttler erzeugten Stoßwellen in Ausziehrichtung hinter dem Rüttler angeordnet ist. Hiermit wird eine recht einfache und robuste und somit leicht handhabbare Anordnung vorgeschlagen, wobei die Einleitung der Stoßwellen von dem Rüttler über die Fixierhülse in die Schubstange erfolgt. Damit die Schubstange sich gleichzeitig drehen kann, kann beispielsweise eine umfängliche Nut auf der Schubstange vorgesehen sein, in die die Fixierrichtung mit einem angepassten, umfänglichen Steg eingreift. Hierzu kann der Rüttler beispielsweise in zwei Formhälften geteilt sein, die, über die Schubstange gebracht, miteinander verbunden werden. Mit dieser formschlüssigen Verbindung wird ein Kraftschluss in Ausziehrichtung erzielt, in Drehrichtung hingegen besteht, solange der umfängliche Steg nicht auf den Nutenboden der umfänglichen Nut aufsitzt, keine kraftschlüssige Verbindung, sodass die Schubstange drehbar in der Fixierhülse gelagert ist.Conveniently, For example, the fixing device may be provided with a fixing sleeve which extends over the push rod can be brought, which is non-positively and / or positively fixable on the push rod, and in the working position for fixing the vibrator and for forwarding the one by the jogger generated shockwaves in the pull-out direction behind the jogger is arranged. This is a fairly simple and robust and thus easy to handle arrangement proposed, the introduction the shockwaves from the jogger over the fixing sleeve done in the push rod. So that the push rod at the same time can rotate, for example, a circumferential groove on the push rod be provided, in which the fixing direction with a customized, peripheral Footbridge intervenes. For this purpose, the vibrator, for example, in two mold halves be shared, who, over brought the push rod, connected to each other. With this positive connection a frictional connection is achieved in the pull-out, in the direction of rotation on the other hand, as long as the circumferential ridge does not rest on the groove bottom the circumferential Groove seated, no frictional Connection, so that the push rod rotatably mounted in the fixing sleeve is.

In einer anderen Ausführungsform kann eine lösbare Klemmverbindung vorgesehen sein, in der z.B. eine Schraube durch einen radialen Schraubenkanal in der Fixierhülse gegen die Schubstange geführt wird, wobei die Schubstange zudem eine Umfangsnut zur Aufnahme der Schraube aufweisen kann. Anstatt der Umfangsnut kann eine radiale Öffnung vorgesehen sein, in die die Schraube geführt werden kann, sodass hierdurch eine drehfeste Verbindung geschaffen werden kann.In another embodiment, a releasable clamping connection may be provided in which, for example, a screw is guided by a radial screw channel in the fixing sleeve against the push rod, wherein the push rod may also have a circumferential groove for receiving the screw. Instead of the circumferential groove may be provided a radial opening into which the screw out can be, so that in this way a rotationally fixed connection can be created.

Die Befestigungseinrichtung kann eine Zentriervorrichtung zur Zentrierung auf der Schubstange und zur drehfesten Lagerung bezüglich des Gestells aufweisen. Hierbei kann die Zentriervorrichtung zweckmäßigerweise mindestens ein in Einbaulage sich in Längsrichtung der Schubstange erstreckendes Zentrierbauteil mit einer Längsschlitzöffnung aufweisen, in welche zur Zentrierung ein an dem Gestell vorgesehener, sich radial erstreckender Zentrierzapfen eingreifen kann. In einer anderen Ausbildungsform kann eine Steckverbindung erzielt werden, in dem die Zent riervorrichtung mindestens ein in Einbaulage sich in Längsrichtung der Schubstange erstreckendes Zentrierbauteil aufweist, das in Einbaulage in eine im Gestell vorgesehene, an das Zentrierbauteil angepasste Aufnahmeöffnung eingreift.The Fastening device may be a centering device for centering on the push rod and for non-rotatable mounting relative to the Have frames. Here, the centering device expediently at least one in installation position in the longitudinal direction of the push rod Have extending centering with a longitudinal slot opening, in which for centering a provided on the frame, radially extending Can engage centering. In another form of training a connector can be achieved in which the cent riervorrichtung at least one in installation position in the longitudinal direction of the push rod Having extending centering, which in the installed position in a provided in the frame, adapted to the centering receiving opening engages.

In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung kann der Rüttler fest mit der Vorrichtung, insbesondere fest mit dem Gestell, verbunden sein. Hierbei kann der Rüttler bevorzugt mit dem Gestell verschweißt sein. Hierdurch wird die Stoßwelleneinleitung von dem Rüttler mittelbar über das Gestell in die Schubvorrichtung bzw. auf die Schubstange eingeleitet. Vorteilhaft gegenüber einer lösbaren Rüttlereinrichtung wird hierdurch ein weniger komplexer Aufbau erzielt.In another embodiment the device can be the vibrator firmly connected to the device, in particular fixed to the frame be. Here, the vibrator preferably be welded to the frame. This will be the Shockwave Introduction from the shaker indirectly via introduced the frame in the pusher or on the push rod. Advantageous compared a detachable Rüttlereinrichtung As a result, a less complex structure is achieved.

Die Rüttlereinrichtung kann eine Druckluftsteuerung zur Steuerung und Zuleitung von Druckluft aufweisen. Hierbei ist insbesondere daran gedacht, eine Steuerung des Eingangsluftdruckes in Hinsicht auf seine Höhe und der Öffnungsfrequenz des Eingangsventiles vorzunehmen. Hierdurch kann die Schlagstärke und die Schlagfrequenz des Stoßelementes gesteuert werden. Wie bereits oben angemerkt, kann hierdurch eine bestimmte Anpassung an spezifische Gegebenheiten des Gasspülsteines bzw. des Verbundes und an die Art der mittelbaren oder unmittelbaren Kraftzuleitung von dem Rüttler zu dem Gasspülstein vorgenommen werden.The Rüttlereinrichtung may have a compressed air control for controlling and supplying compressed air. In this case, it is particularly intended to control the input air pressure in terms of his height and the opening frequency make the input valve. As a result, the impact strength and the impact frequency of the impact element to be controlled. As already noted above, this can be a certain adaptation to specific conditions of the gas purging plug or the group and the nature of the direct or indirect Power supply from the vibrator to the gas purging plug be made.

Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert.in the Following are two embodiments of the present invention explained in more detail with reference to an accompanying drawing.

In der Zeichnung zeigen in schematischen DarstellungenIn the drawing show in schematic representations

1 in einer Seitenansicht eine Ausziehvorrichtung mit einem Abschnitt einer Wandung eines metallurgischen Gefäßes in Querschnittsdarstellung, 1 in a side view of an extraction device with a portion of a wall of a metallurgical vessel in cross-sectional view,

2 einen Ausschnitt A gemäß 1 in einer ersten Ausbil dungsform, 2 a section A according to 1 in a first embodiment,

3 einen Ausschnitt A gemäß 1 in einer zweiten Ausbildungsform und 3 a section A according to 1 in a second form of training and

4 einen vergrößerten Ausschnitt A wie in 3, jedoch mit einem Rüttler mit geöffnetem Gehäuse. 4 an enlarged section A as in 3 but with a vibrator with the housing open.

In 1 wird eine Ausziehvorrichtung 1 zum Ausziehen eines Gasspülsteines G aus einem Lochstein L dargestellt, der in eine Wandung W eines metallurgischen Gefäßes M eingesetzt ist. Das metallurgische Gefäß M ist in 1 lediglich in Form eines Ausschnittes seiner Wandung W in einer Querschnittdarstellung gezeigt. Die Vorrichtung 1 weist ein Gestell 2 zum Abstützen und Festlegen der Vorrichtung 1 an der Außenseite des Lochsteines L und einer mit Kopplungsmitteln 3 versehene Schubeinrichtung 4 zum Ankoppeln und längsaxialen Verschieben des Gasspülsteines G in Ausziehrichtung u auf. Die Schubeinrichtung 4 ist in dem Gestell 2 gehaltert.In 1 becomes an extractor 1 for drawing out a gas purging plug G from a perforated brick L, which is inserted into a wall W of a metallurgical vessel M. The metallurgical vessel M is in 1 only in the form of a section of its wall W shown in a cross-sectional view. The device 1 has a frame 2 for supporting and fixing the device 1 on the outside of the hole stone L and one with coupling means 3 provided pushing device 4 for coupling and longitudinal axial displacement of the gas purging plug G in the pull-out direction u. The pushing device 4 is in the frame 2 supported.

Die Vorrichtung 1 weist erfindungsgemäß eine Rüttlereinrichtung 5 mit einem Rüttler 6 zum Lockern des eingesetzten Gasspülstein G auf, wobei in 1 die Rüttlereinrichtung 5 lediglich schematisch durch ein Rechteck repräsentiert wird und in den nachfolgenden 2 bis 4 in ihrem möglichen Aufbau und in ihrer Funktionsweise näher erläutert wird. Durch den Rüttler 6 ist eine Folge von mechanischen Stoßwellen in Form von Druck- und/oder Zugbeanspruchungen erzeugbar. Die Stoßwellen sind von dem Rüttler 6 über die Schubeinrichtung 4 und die Kopplungsmittel 3 in den Gasspülstein G einkoppelbar. Die Schubeinrichtung 4 weist eine Schubstange 7 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Außengewinde versehen ist und über die Drehung eines hier nicht dargestellten Handrades mit Innengewinde, in welches die Schubstange 7 eingreift, in Ausziehrichtung u relativ zum Gestell 2 bewegbar ist.The device 1 according to the invention has a Rüttlereinrichtung 5 with a shaker 6 for loosening the inserted gas purging G on, in 1 the vibrator device 5 only schematically represented by a rectangle and in the following 2 to 4 is explained in more detail in their possible structure and in their functioning. Through the shaker 6 is a series of mechanical shock waves generated in the form of compressive and / or tensile stresses. The shock waves are from the vibrator 6 over the push device 4 and the coupling agents 3 can be coupled into the gas purging plug G. The pushing device 4 has a push rod 7 on, which is provided in this embodiment with an external thread and the rotation of a handwheel, not shown here with internal thread, in which the push rod 7 engages in the direction of removal u relative to the frame 2 is movable.

An dem Gasspülstein G ist zum Ankoppeln an die Schubstange 7 ein Kopplungszapfen 8 mit quer zur Längsrichtung verlaufenden Öffnungen angebracht, die fluchtend zur vorgesehenen Öffnung in der Schubstange 7 bringbar sind. Durch die Öffnungen ist ein gesicherter Querbolzen 9 zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Schubstange 7 und den Kopplungszöpfen 8 geführt.At the gas purging plug G is for coupling to the push rod 7 a coupling pin 8th mounted transversely to the longitudinal direction openings which are aligned with the intended opening in the push rod 7 can be brought. Through the openings is a secured cross bolt 9 for making a connection between the push rod 7 and the coupling braids 8th guided.

Im übrigen kann die Vorrichtung 1 weitere, in DE 101 14 437 dargestellte und hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellte und erläuterte zusätzliche Bauteile aufweisen, durch die die Vorrichtung 1 als Auszieh- und als Eindrückvorrichtung einsetzbar wird.For the rest, the device 1 more, in DE 101 14 437 shown and here for the sake of clarity not shown and explained have additional components through which the device 1 can be used as a pull-out and as a Eindrückvorrichtung.

Durch den Rüttler 6 sind Stoßwellen erzeugbar, die in Richtung der Ausziehrichtung u wirken und somit, wie noch weiter zu beschreiben ist, in Form einer Wechselzugbelastung in den Gasspülstein G einkoppelbar sind und von dem Gasspülstein G in die Mörtelschicht S und in den Lochstein L weitergeleitet wird. Hierbei stellt die Mörtelschicht S in der Regel das mechanisch schwächste Glied in dem Verbund von Gasspülstein/Mörtelschicht/Lochstein hinsichtlich der Wechselschwellbelastung bzw. der Zugschwellbelastung auf, indem, eher als in dem Gasspülstein G und in dem Lochstein L, in der Mörtelschicht S eine Fülle von Mikrorissen erzeugt werden, die zur zumindest teilweisen Zerstörung und Zerrüttung der Mörtelschicht S führen, sodass der Gasspülstein G im Lochstein L hierdurch gelockert wird. Hiernach kann der Gasspülstein G über die Schubeinrichtung 4 in Ausziehrichtung u ausgezogen werden.Through the shaker 6 Shock waves can be generated, which act in the direction of the withdrawal direction u and Thus, as will be described further, can be coupled in the form of a Wechselzugbelastung in the gas purging plug G and is forwarded by the gas purging G in the mortar layer S and in the hole stone L. Here, the mortar layer S usually sets the weakest mechanical link in the composite of gas purging / mortar layer / hole stone with respect to the Wechselschwellbelastung or Zugschwellbelastung by, rather than in the gas purging G and L in the stone, in the layer of mortar layer S a wealth are generated by microcracks, which lead to the at least partial destruction and disintegration of the mortar layer S, so that the gas purging G in the perforated brick L is thereby loosened. Thereafter, the gas purging plug G via the pusher 4 be pulled out in the pull-out u.

Um sicherzustellen, dass die vorgesehene Zugschwellbelastung sich in einem positiven Belastungsbereich, d.h. im Zugbereich befindet, ist vorgesehen, dass der Gasspülstein G durch eine zusätzliche, bevorzugt konstante, durch die Schubeinrichtung erzeugte Zugkraft belastet wird. Um eine möglichst symmetrische Belastung des Gasspülsteines G zu erzielen, ist die Rüttlereinrichtung 5 koaxial auf der Schubstange 7 angeordnet.To ensure that the intended Zugschwellbelastung is located in a positive load range, ie in the train area, it is provided that the gas purging plug G is charged by an additional, preferably constant, generated by the thruster pulling force. In order to achieve a symmetrical loading of the gas purging plug G, the Rüttlereinrichtung 5 coaxial on the push rod 7 arranged.

In den 2 und 3 ist jeweils ein Ausschnitt A gemäß 1 mit einer von einander verschiedenen schematisch dargestellten Ausführungsform der Rüttlereinrichtung 5 gezeigt, anhand derer die unterschiedlichen, d.h. mittelbaren und unmittelbaren Einkopplungswege zum Einkoppeln der Stoßwelle in den Gasspülstein G erläutert werden sollen. Hierbei ist in 2 die Rüttlereinrichtung 5 in ihrer ersten Ausbildungsform über eine Schweißnaht 11 direkt mit dem Gehäuse 10 der Schubeinrichtung 4 fest verbunden. Die Schubstange 7 ist jedoch, wie hier nicht explizit dargestellt, durch die Rüttlereinrichtung 5 lose bleibend geführt, sodass von der Rüttlereinrichtung 5 weder umfänglich, noch in Ausziehrichtung u wirkende Kräfte auf die Schubstange 7 übertragen werden. Somit werden die durch den in 4 näher dargestellten Rüttler 6 erzeugten Stoßwellen mittelbar auf die Schubstange 7 übertragen werden, indem sie zuerst über die Schweißnahtverbindung in das Gehäuse 10 der Schubeinrichtung 4 und dann in der Schubeinrichtung 4 in die Schubstange 7 eingekoppelt werden.In the 2 and 3 is in each case a section A according to 1 with a different from each other schematically illustrated embodiment of Rüttlereinrichtung 5 shown, with reference to which the different, ie direct and indirect coupling paths for coupling the shock wave in the gas purging G are to be explained. Here is in 2 the vibrator device 5 in their first form of training about a weld 11 directly to the housing 10 the pushing device 4 firmly connected. The push rod 7 is, however, as not explicitly shown, by the Rüttlereinrichtung 5 kept loose so that from the Rüttlereinrichtung 5 neither circumferential nor in the direction of pull u acting forces on the push rod 7 be transmitted. Thus, by the in 4 vibrator shown in detail 6 generated shock waves indirectly on the push rod 7 be transferred by first over the weld joint in the housing 10 the pushing device 4 and then in the pusher 4 in the push rod 7 be coupled.

In 3 ist eine zweite Ausbildungsform der Rüttlereinrichtung 5 dargestellt. Die Rüttlereinrichtung 5 ist hierbei lösbar mit der Vorrichtung 1 verbunden. Hierzu ist grundsätzlich vorgesehen, dass die durch die Rüttlereinrichtung 5 erzeugten Stoßwellen unmittelbar in die Schubstange 7 eingekoppelt werden. Hierbei ist eine Befestigungseinrichtung 12 zur lagestabilen Befestigung der Rüttlereinrichtung 5 bzw. des Rüttlers 6 auf der Schubstange 7 vorgesehen. Die Befestigungseinrichtung 12 weist hierzu eine Fixiervorrichtung mit einer Fixierhülse 13 auf, die über die Schubstange 7 bringbar und auf der Schubstange 7 kraftschlüssig fixierbar ist. Hierzu ist die Fixierhülse 13 zur Fixierung des Rüttlers 6 in Arbeitslage sowie zur Weiterleitung der durch den Rüttler 6 erzeugten Stoßwellen in Ausziehrichtung u hinter dem Rüttler 6 angeordnet und liegt an dem Rüttler 6 stirnseitig an. Zur kraftschlüssigen Fixierung der Fixierhülse 13 auf der Schubstange 7 ist eine Fixierschraube 14 vorgesehen, die gegen die umfängliche Oberfläche der Schubstange 7 bringbar ist. Hierzu ist eine hier nicht weiter dargestellte umfängliche Aufnahmenut in der Schubstange vorgesehen, in die die Fixierschraube 14 so hineinragt, dass die Schubstange relativ zur Rüttlereinrichtung 5 drehbar ist, dass aber Kräfte in Ausziehrichtung u von der Rüttlereinrichtung 5 auf die Schubstange 7 übertragbar sind.In 3 is a second embodiment of Rüttlereinrichtung 5 shown. The vibrator device 5 is in this case detachable with the device 1 connected. For this purpose, it is basically provided that the through the Rüttlereinrichtung 5 generated shock waves directly into the push rod 7 be coupled. Here is a fastening device 12 for positionally stable attachment of Rüttlereinrichtung 5 or the vibrator 6 on the push rod 7 intended. The fastening device 12 has for this purpose a fixing device with a fixing sleeve 13 on that over the push rod 7 brought and on the push rod 7 can be fixed non-positively. For this purpose, the fixing sleeve 13 for fixing the vibrator 6 in working position as well as for forwarding through the vibrator 6 generated shock waves in the pull-out u behind the vibrator 6 arranged and is located on the vibrator 6 on the front side. For non-positive fixation of the fixing sleeve 13 on the push rod 7 is a fixing screw 14 provided against the circumferential surface of the push rod 7 can be brought. For this purpose, a circumferential receiving groove not shown here is provided in the push rod, in which the fixing screw 14 so protrudes that the push rod relative to Rüttlereinrichtung 5 is rotatable, but that forces in the pull-u from the Rüttlereinrichtung 5 on the push rod 7 are transferable.

Um eine Zentrierung auf der Schubstange 7 und eine drehfeste Lagerung bezüglich des Gestells 2 zu erzielen, weist die Befestigungseinrichtung 12 zusätzlich eine Zentriervorrichtung 15 auf. Hierzu sind zwei sich in Einbaulage in Längsrichtung der Schubstange 7 erstreckende Zentrierbauteile 16 mit einer in den Figuren nicht sichtbaren Endschlitzöffnung vorgesehen. An dem Gehäuse 10 sind zwei sich radial erstreckende Zentrierzapfen 17 angeordnet, über die die Endschlitzöffnungen zur Zentrierung des Rüttlers 6 eingreifen.To center on the push rod 7 and a rotationally fixed bearing with respect to the frame 2 to achieve, has the fastening device 12 in addition a centering device 15 on. For this purpose, two are in installation position in the longitudinal direction of the push rod 7 extending centering components 16 provided with a not visible in the figures Endschlitzöffnung. On the case 10 are two radially extending centering pins 17 arranged over which the Endschlitzöffnungen for centering the vibrator 6 intervention.

Anhand der schematischen Ansicht in 4 soll der Aufbau und die Funktion des Rüttlers 6 näher erläutert werden. Der Rüttler 6 weist einen Körper 18 mit einer Grundplatte 19 und eine über die Seitenteile 20 mit der Grundplatte 19 verbundene Deckplatte 21 auf. Ferner sind zwei Stoßelemente 22 mit einem Druckzylinder 23 sowie einem mit einem Stoßende 24 aus dem mit einem Druckzylinder 23 herausragenden Schlagbolzen 25 vorgesehen. Die Stoßelemente 22 sind fest mit der Grundplatte 19 verbunden. Der Schlagbolzen 25 ist jeweils pneumatisch im Druckzylinder 23 beschleunigbar und mit seinem Stoßende 24 zur Einleitung einer Stoßwelle in den Körper 18 in einer Stoßbewegung s gegen die Deckelplatte 21 stoßbar. Hierbei sind Stoßbewegung s und Ausziehrichtung u parallel zueinander ausgerichtet. Der mit einem Druckzylinder 23 arbeitet nach einem üblichen Prinzip eines Presslufthammers. Hierbei befindet sich der Schlagbolzen 25 zunächst ein einer hier in 4 dargestellten Ausgangsstellung. Aus einer Druckluftleitung 26 wird über ein Einlassventile 27 Druckluft in den Druckzylinder 23 eingeleitet, wobei der Schlagbolzen unter Entspannung der Druckluft in Richtung auf die Deckelplatte 21 hin beschleunigt wird. Der Schlagbolzen 25 schlägt gegen die Deckelplatte 21, wird nach dem Stoßprinzip zweier harter Körper von dieser wieder zurückgestoßen und fährt unter Ausstoßung der entspannten Druckluft durch ein Auslassventil 28 in seine Ausgangsstellung zurück. Hierbei dient die auszustoßende, entspannte Druckluft zugleich als Luftpolsterung zur Abfederung der Rückbewegung des Schlagbolzens 25 in seine Ausgangsstellung, sodass die Hauptschlagenergie in Richtung der Stoßbewegung s und damit in Ausziehrichtung z gerichtet ist. Mit erneutem Einlassen von Druckluft durch das Einlassventil 27 wird dieser Stoßvorgang wiederholt. Hierbei ist vorgesehen, dass der Schlagbolzen 25 eine einstellbare Schlagfrequenz aufweist. Die optimale Schlagfrequenz hängt u.a. von der Zusammensetzung der Mörtelschicht S ab.Based on the schematic view in 4 should the structure and function of the vibrator 6 be explained in more detail. The shaker 6 has a body 18 with a base plate 19 and one over the side panels 20 with the base plate 19 connected cover plate 21 on. Furthermore, two impact elements 22 with a printing cylinder 23 as well as one with a butt end 24 from the one with a printing cylinder 23 outstanding firing pin 25 intended. The shock elements 22 are stuck to the base plate 19 connected. The firing pin 25 is each pneumatic in the impression cylinder 23 accelerated and with his butt end 24 for introducing a shock wave into the body 18 in a pushing movement s against the cover plate 21 stoßbar. In this case, thrust movement s and withdrawal direction u are aligned parallel to one another. The one with a printing cylinder 23 works according to a common principle of a jackhammer. Here is the firing pin 25 first one in here 4 illustrated starting position. From a compressed air line 26 is via an inlet valves 27 Compressed air in the pressure cylinder 23 introduced, the firing pin under relaxation of the compressed air in the direction of the cover plate 21 is accelerated. The firing pin 25 beats against the cover plate 21 , is pushed back by the impact principle of two hard body of this again and drives under expulsion of the relaxed compressed air through an exhaust valve 28 back to its original position. Here is the ejected, ent compressed compressed air at the same time as air cushioning to cushion the return movement of the firing pin 25 in its initial position, so that the main impact energy is directed in the direction of the impact movement s and thus in the pull z. With recirculation of compressed air through the inlet valve 27 this shock process is repeated. It is envisaged that the firing pin 25 has an adjustable beat frequency. The optimum frequency depends, inter alia, on the composition of the layer of mortar S.

In den vorgestellten Ausführungsformen sind die beiden Stoßelemente 22 bezüglich der koaxialen Schubstange 7 umfänglich einander gegenüberliegend angeordnet. Hierdurch ist eine symmetrische Einleitung der mechanischen Stoßwellen in den Gasspülstein G möglich. Ist beispielsweise die Rüttlereinrichtung endseitig an dem freien Ende der Schubstange angeordnet, so kann beispielsweise ein mittig angeordnetes Stoßelement vorgesehen sein, dessen Längsachse in Längsachse der Schubstange verläuft.In the presented embodiments, the two impact elements 22 with respect to the coaxial push rod 7 circumferentially arranged opposite each other. As a result, a symmetrical introduction of the mechanical shock waves in the gas purging plug G is possible. For example, if the Rüttlereinrichtung arranged end to the free end of the push rod, so for example a centrally arranged push member may be provided, whose longitudinal axis extends in the longitudinal axis of the push rod.

11: Vorrichtungcontraption
22: Gestellframe
33: Kopplungsmittelcoupling agent
44: Schubeinrichtungpusher
55: RüttlereinrichtungRüttlereinrichtung
66: RüttlerJogger
77: Schubstangepushrod
88th: Kopplungszapfencoupling pin
99: Querbolzencross bolt
1010: Gehäusecasing
1111: SchweißnahtWeld
1212: Befestigungseinrichtungfastening device
1313: Fixierhülsefixing sleeve
1414: Fixierschraubefixing screw
1515: Zentriervorrichtungcentering
1616: Zentrierbauteilcentering member
1717: Zentrierzapfenspigot
1818: Körperbody
1919: Grundplattebaseplate
2020: Seitenteilside panel
2121: Deckelplattecover plate
2222: Stoßelementimpact element
2323: Druckzylinderpressure cylinder
2424: StoßendeThrust
2525: Schlagbolzenfiring pin
2626: DruckluftleitungCompressed air line
2727: Einlassventilintake valve
2828: Auslassventiloutlet valve
uu: Ausziehrichtungpull-out
ss: Stoßbewegungshock motion
GG: Gasspülsteingas sink
LL: LochsteinLochenstein
MM: Gefäßvessel
WW: Wandungwall
SS: Mörtelschichtmortar layer

Claims

Device for extracting a gas purging plug (G) from a perforated brick (L) or a perforated stone sleeve in a pull-out direction (u) inserted in the wall (W) of a metallurgical vessel (M), comprising a frame ( 2 ) for supporting and fixing the device ( 1 ) on the outside of the perforated stone (L), the perforated stone sleeve or the metallurgical vessel (M) and with a coupling agent ( 3 ) having thrust device ( 4 ) for coupling and longitudinal axial displacement of the gas purging plug (G) in the pull-out direction (u), characterized in that the device ( 1 ) a vibrator device ( 5 ) with a shaker ( 6 ) for loosening the inserted gas purging plug (G) that by the Rüttlereinrichtung ( 5 ) a series of mechanical shock waves in the form of compressive and / or tensile stress can be generated and that the shock waves in the gas purging plug (G) can be coupled.

Device according to claim 1, characterized in that the pushing device ( 4 ) a displaceable in the longitudinal direction of the coupling gas purging plug (G) push rod ( 7 ), at the end of which is formed as the coupling end, the coupling means ( 3 ) are arranged for coupling the gas purging plug (G), and that the vibrator ( 6 ) in operative connection with the push rod ( 7 ) stands.

Device according to claim 2, characterized in that the push rod ( 7 ) through the vibrator ( 6 ) can be acted upon with pulling shock waves acting in the pull-out direction (u).

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the vibrator ( 6 ) a body ( 18 ) and at least one impact element which can be acted upon with compressed air ( 22 ), by the principle of a pneumatic hammer shock waves in the body ( 18 ) are producible.

Device according to claim 4, characterized in that the body ( 18 ) a base plate ( 19 ) and one with the base plate ( 19 ) connected cover plate ( 21 ), that the impact element ( 22 ) fixed to the base plate ( 19 ) and a pressure cylinder ( 23 ) and one with a butt end ( 24 ) from the impression cylinder ( 23 ) outstanding firing pin ( 25 ), wherein the firing pin ( 25 ) in the impression cylinder ( 23 ) pneumatically is accelerated and with its butt end ( 24 ) for introducing a shock wave into the body ( 18 ) in a pushing movement (s) against the cover plate ( 21 ) is shockable.

Device according to claim 5, characterized in that that the impact frequency of the shock element is controllable.

Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the vibrator ( 6 ) with its longitudinal axis coaxial on the push rod ( 7 ) can be arranged.

Device according to claim 7, characterized in that the vibrator ( 6 ) at least two impact elements ( 22 ), which with respect to the push rod ( 7 ) are arranged circumferentially and evenly distributed over the circumference.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Rüttlereinrichtung ( 5 ) is releasably connected to the device.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the Rüttlereinrichtung ( 5 ) a fastening device ( 12 ) for positionally stable attachment of the vibrator ( 6 ) on the device.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the fastening device ( 12 ) a fixing device for fixing the vibrator ( 6 ) on the push rod ( 7 ) having.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the fixing device with a fixing sleeve ( 13 ), which via the push rod ( 7 ) is brought on the push rod ( 7 ) is positively and / or positively fixable, in working position for fixing the vibrator ( 6 ) as well as for forwarding through the vibrator ( 6 ) produced shock waves in the pull-out direction (u) behind the vibrator ( 6 ) is arranged and non-positively on the vibrator ( 6 ) is present.

Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the fastening device ( 12 ) a centering device ( 15 ) for centering on the push rod ( 7 ) and for non-rotatable mounting with respect to the frame ( 2 ) having.

Apparatus according to claim 13, characterized in that the centering device ( 15 ) at least one in installation position in the longitudinal direction of the push rod ( 7 ) extending centering component ( 16 ) has an end-side longitudinal slot opening into which for centering on the frame ( 2 ) provided, radially extending centering pin ( 17 ) intervenes.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the vibrator ( 6 ) firmly with the device ( 1 ), in particular fixed to the frame ( 2 ), connected is.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the vibrator ( 6 ) with the frame ( 2 ) is welded.

Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the Rüttlereinrichtung ( 5 ) has a compressed air control for controlling and supplying compressed air.