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Die
Erfindung betrifft einen Lanzenhalter für insbesondere
in der Hütten- und Stahlindustrie eingesetzte Lanzenrohre,
insbesondere mit einem Spannkopf, der ein Fixierteil und ein darauf
verschiebbares Spannteil aufweist, wobei dem Spannteil eine das
eingeführte Lanzenrohr einklemmende und damit dichtende
und über das Fixierteil beeinflussbare Dichthülse
zugeordnet ist. Weiterhin kann einem solchen Lanzenhalter eine Rückbrandsicherung,
z. B. mit einem Sintermetall oder einem Thermoelement und/oder ein
Rückschlagventil nachgeordnet sein.
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Lanzenhalter
mit einem Spannkopf, insbesondere solche mit einer Schlackenrücklaufsicherung
bzw. einer Rückbrandsicherung dienen dazu, das z. B. zum
Frischen oder Trennen/Brennen oder Schmelzen oder Einblasen benötigte
Lanzenrohr sicher zu halten. Die genannten Sicherungen dienen zum
anderen dazu, beispielsweise bei einer Beendigung oder Unterbrechung
des Glasvorganges zurücklaufende Schlacke nicht bis zum
Sauerstoffzugang gelangen zu lassen.
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Nach
der
DE 23 27 595 C ist
kurz vor dem Sauerstoffschlauch eine gasdurchlässige Scheibe aus
Sintermetall angeordnet, die den Schlackenrücklauf verhindert.
Diese mechanische Absperrung des Schlackenrücklaufs erfüllt
nicht immer die gestellten Forderungen, insbesondere wenn größere
Mengen an Sauerstoff durchgesetzt werden müssen, weil dann
eine Sintermetallscheibe naturgemäß zu Schwierigkeiten
führt. Dabei übernimmt die vorgeordnete Ventilanordnung
ebenfalls eine Art Schlackenrücklaufsicherungsfunktion,
wobei dieses Ventil schließt, wenn die darüber
angeordnete Dichtung aufgrund des Schlackenrücklaufes verbrannt
ist.
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Bekannt
ist hierzu aus der
DE
24 47 723 B eine gegeneinander verschiebbare Ventilkegel
umfassende Rücklaufsicherung, wobei über eine
bei Berührung mit der Schlacke schmelzende Sicherung ein
Ventilkegel in die Dichtfläche gedrückt wird,
um so den Durchfluss der Schlacke zu verhindern und gleichzeitig
auch das weitere Durchströmen des Sauerstoffs.
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Gehalten
wird ein in den Lanzenhalter eingeschobenes Lanzenrohr über
einen Spannkopf mit darin angeordneter Spannzange. Über
diese Spannzange wird durch Beeinflussung der Zähne der Spannzange
das eingeschobene Lanzenrohr im Lanzenhalter festgelegt. Hinter
dieser Spannzange ist eine Dichthülse angeordnet, die über
das eingeschobene Rohr beeinflusst wird und dabei so verformt wird,
dass sie sich dicht an die Außenseite des Lanzenrohres
anlegt.
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Dieses
dichte Anlegen durch Verformen der Dichthülse hat zunächst
einmal den Nachteil, dass es dazu kommen kann, dass die Dichthülse
an das Lanzenrohr anbackt, sodass beim Öffnen der Spannzange
der Rest des Lanzenrohres nur schwer oder nur durch Mitnahme der
Dichthülse entnommen werden kann. Dieses Problem und die
besondere Ausbildung der Spannzange bringt den Nachteil mit sich,
dass der jeweilige Lanzenhalter bezüglich seiner Durchmesser
ziemlich genau dem Durchmesser der einzuschiebenden und zu haltenden
Lanzenrohre angepasst sein muss.
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Derzeit
sind sowohl Lanzenhalter im Einsatz, die Zoll-Rohre aufnehmen und
fixieren können wie auch solche, die metrische Abmessungen
aufweisende Lanzenrohre aufnehmen können. Dabei sind nur
ganz geringe Toleranzen durch die Bewegungen der Spannzange und
letztlich auch der Dichthülse möglich, meist im
Bereich von etwa 0,2 mm. Da diese Lanzenrohre ein Verbrauchsmaterial
darstellen, sind die Betriebe letztlich gezwungen, sowohl Rohrdurchmesser
im Zoll- wie im metrischen Bereich einzukaufen, was die Belegschaft
in Probleme bringt, weil sie in der Regel auf nur wenige Rohrdurchmesser
akzeptierende Lanzenhalter angewiesen sind. Dies führt dazu,
dass es immer wieder zu Schäden und zu Unfällen
kommt, weil beim Bedienen mit dem eingeschobenen zu kleinen oder
zu großen Durchmesser die für die Fixierung und
die Abdichtung wichtigen Einzelteile des Lanzenhalters beschädigt
werden, sodass dann der Lanzenhalter nicht mehr funktionstüchtig
ist.
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Da
mit diesen Lanzenrohren Sauerstoff in die Schmelze hineingebracht
wird und dazu die Lanzenrohre in der Regel gebogen werden müssen,
kann insbesondere beim Herausrutschen der Lanzenrohre oder bei sonstigen
Problemen flüssiger Stahl der Bedienungsmannschaft gefährlich
werden. Selbst wenn die Bedienungsmannschaft sich durch Anzüge
und Helme entsprechend gesichert hat, ist dies leider für den
flüssigen Stahl kein ausreichender Schutz, sodass es immer
wieder zu Verletzungen und Beeinträchtigungen kommt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Lanzenhalter
zu schaffen, der für Lanzenrohre möglichst vieler
Abmessungen gleichzeitig voll betriebssicher handhabbar und einsetzbar
ist.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
dass das Fixierteil mit einer Anlaufschräge ausgerüstet
ist, in der wenigstens ein einzelnes Druckelement, insbesondere über
den Umfang verteilt mehrere, insbesondere wenigstens zwei einzelne
nicht miteinander verbundene rechtwinklig zur Längsachse
des eingeschobenen Lanzenrohres verschiebbare Druckelemente geführt
angeordnet sind, die alle gleichzeitig über das eine Druckschräge
aufweisende Spannteil beeinflussbar sind, insbesondere durch eine
Bewegung des Spannteils über das Fixierteil, z. B. durch
Drehen oder Schieben, die Druckelemente in radialer Richtung nach
innen drückbar sind.
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Mit
Hilfe eines derart ausgebildeten Lanzenhalters ist es zunächst
einmal möglich, beim Betätigen des Spannkopfes
oder hier vor allem des Spannteils, das auf das Fixierteil aufgeschoben
wird, das eingeschobene Lanzenrohr genau und sicher, insbesondere
drehfest zu halten, indem es über die Druckelemente fixiert
wird, insbesondere an mehreren Stellen, deren Anzahl der Anzahl
der Druckelemente entspricht. Damit ist sichergestellt, dass das
einmal eingeschobene Lanzenrohr nur durch bewusstes Betätigen
des Spannteils wieder daraus entfernt werden kann.
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Während
des gesamten Betriebes des Lanzenhalters ist das Lanzenrohr sicher
fixiert angeordnet, wobei durch weitere faktultative Maßnahmen, die
später noch beschrieben sind, die Dichthülse vor dem
Anbacken geschützt werden kann und auch selbst mit einem
Durchmesser ausgerüstet wird, die den Einsatz unterschiedlich
bemessener Lanzenrohre ermöglicht. Der Fassungsbereich
unterschiedlicher Lanzenrohrdurchmesser ist durch die Anlaufschräge
und das entsprechend ausgebildete Spannteil begrenzt, wobei aber
eine wesentliche Reduzierung der Lanzenhalterbaugrößen
möglich ist. Der Toleranzbereich wird durch die erfindungsgemäße
Ausbildung auf etwa 0,5–3 mm je nach Aufbau des Lanzenhalters
erhöht. Dadurch kann die Zahl der derzeit im Einsatz befindlichen
Lanzenrohre, für die bisher eine Vielzahl von Lanzenhaltern
auf das jeweilige Maß zugeschnitten notwendig waren, nun
auf sechs bis sieben reduziert werden. Dies wird dadurch möglich,
dass beim Einschieben des für die jeweiligen Lanzenhalter
vorgesehenen größten Lanzenrohres die verschiebbaren
Druckelemente sofort tätig und wirksam werden, während
bei einem einen geringeren Außenumfang aufweisenden Lanzenrohr
die Fixierung immer noch möglich ist, weil die verschiebbaren
Druckelemente dann erst nach einem entsprechenden Verschiebeweg
wirksam werden und das Lanzenrohr fixieren.
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Nach
einer zweckmäßigen Ausbildungsform der Erfindung
ist es vorgesehen, dass die Druckelemente einen zumindest im Wesentlichen
punktförmigen oder linienförmigen Belastungsdruck
auf dem eingeschobenen Lanzenrohr erzeugend ausgebildet sind. Es
werden also Druckelemente eingesetzt, die nicht flächig
auf das Lanzenrohr aufdrücken, sondern punkt- oder linienförmig,
sodass ein höherer und gezielterer Druck bzw. Belastungsdruck
erzeugt werden kann. Hier kann die Ausführung derart gewählt
sein, dass die Druckelemente eine lokale elastische oder plastische
Verformung in der Umfangsoberfläche des Lanzenrohres erzeugen,
wodurch nicht nur ein Kraft- oder Reibschluß sondern auch
ein Formschluß der Druckelemente mit den erzeugten Verformungen
erzielt werden kann.
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Als
Druckelemente können bevorzugt z. B. zylindrische Stifte
mit zumindest einseitig spitzem, schneidenartigem oder balligem
Ende oder Kugeln zum Einsatz kommen.
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Nach
einer besonders zweckmäßigen Ausführung
ist vorgesehen, dass die Druckelemente als Kugeln ausgebildet sind,
wodurch der erwähnte punktförmige Belastungsdruck
gezielt erzeugt werden kann, insbesondere wobei die Lanzenrohre
in der Regel aus Normalstahl, also beispielsweise ST37 bestehen,
während die Kugeln aus gehärtetem Material gefertigt
sind und somit hohe Standzeiten gewährleisten.
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Eine
besonders gleichmäßige und sichere Fixierung des
Lanzenrohres im Lanzenhalter ist gegeben, wenn über den
Umfang gleichmäßig verteilt wenigstens drei Kugeln
in den Anlaufschrägen des Fixierteils geführt
sind. Dabei sind in der Anlaufschräge zweckmäßigerweise
Bohrungen vorhanden, durch die hindurch die jeweilige Kugel auf
die Oberfläche des Lanzenrohres aufgepresst werden kann und
zwar vom aufgeschobenen bzw. verschobenen Spannteil. Das Spannteil
hat hierzu wie weiter oben erwähnt eine entsprechende Druckschräge,
die gleichmäßig verläuft, sodass damit
sichergestellt ist, dass die wenigstens eine Kugel, bevorzugt alle
Kugeln gleichzeitig in ihren Bohrungen auf das eingeschobene Lanzenrohr
zu bewegt werden können, um dieses sicher zu halten und
so bleibend zu fixieren. Die genannten Bohrungen können
in einer Ausführung so gestaltet sein, dass diese je einen
inneren freien Bereich aufweisen, in dem eine Kugel frei verschieblich
ist, wobei zumindest der Mündungsbereich einer Bohrung
der auf ein Lanzenrohr weist, bzw. in das Innere des Fixierteils
einen nach innen in die Bohrung weisenden Vorsprung, z. B. einen
vorspringenden umlaufenden Kragen aufweist, der den Durchmesser
der Bohrung am Mündungsbereich auf ein Maß kleiner
als der Kugeldurchmesser verringert, so dass eine Kugel unverlierbar
im Fixierteil gelagert ist. Auch an der Mündung zur Anlaufschräge
kann ein gleichwirkender Vorsprung bzw. Kragen ausgebildet sein.
Ein Fixierteil kann somit einen Kugelkäfig ausbilden, in
dem die Kugeln jeweils ein begrenztes Bewegungsspiel haben. Ein
solcher Vorsprung kann z. B. auch bei der Fertigung des Fixierteils
nach einem Einlegen der Kugeln durch lokale plastische Verformung
erzeugt worden sein.
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Weiter
vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, dass bei der vorliegenden
Erfindung in einer möglichen Ausführung auf eine
Verformung der Dichthülse in Längsrichtung verzichtet
werden kann, um das Anbacken sicher zu unterbinden. Hierzu ist der
Einsatz einer einen größeren Durchmesser als die
zum Einsatz kommenden Lanzenrohre aufweisenden Dichthülse
vorgesehen, wobei gemäß der Erfindung das Fixierteil
in dieser Ausführung einen zwischen Außenwand
der Dichthülse und umgebendes Schutzgehäuse einschiebbaren
Ansatzkeil aufweist. Dieser Ansatzkeil wirkt auf die Dichthülse
ein und sorgt dafür, dass diese sich ausreichend dicht
an die Außenwand des Lanzenrohres anlegt und für
eine sichere Abdichtung Sorge trägt. Wird dann das Fixierteil
mit seinem Ansatzkeil beim wieder Lösen zurückgezogen,
so wird die Dichthülse entlastet, kann sich zurückverformen
und sich von dem Restlanzenrohr ablösen, sodass dieses
problemlos aus dem Lanzenhalter herausgenommen werden kann. Die
Dichthülse wird nicht mehr in ihrer Längsrichtung
verformt, sondern über den Ansatzkeil gezielt an das festzuhaltende
und abzudichtende Lanzenrohr herangedrückt, insbesondere
zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung.
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Ein
Verschieben des Spannteils auf das Fixierteil erfolgt in einer möglichen
Ausführung zweckmäßigerweise dadurch,
dass das Spannteil des Spannkopfes von einer Spannhülse
umgeben ist, die auf dem Außengewinde des Schutzgehäuses
verschiebbar ist und mit einem zwischen der Kopfwand des Spannteils
und der Spannwand der Spannhülse angeordneten Kugellager
ausgerüstet ist. Durch das Kugellager zwischen der Spannhülse
und dem Spannteil wird beim Verschieben des Spannteils die auftretende
Reibung reduziert. Damit ist es mit wenig Kraftaufwand möglich,
das Spannteil entsprechend auf das Fixierteil aufzuschieben und
damit die Druckelemente, insbesondere die Kugeln zu beeinflussen und
auf die Rohrwandung aufzudrücken.
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Dieser
Vorgang erfolgt durch einfaches Drehen der Spannhülse,
wobei durch aufgeraute Griffflächen und Ähnliches
dieser Drehvorgang noch erleichtert werden kann. Das Lanzenrohr
muss ausreichend weit, d. h. durch die Dichthülse hindurch
in den Lanzenhalter, insbesondere bis zum Anschlag eingeschoben
werden. Insbesondere um dieses sicherzustellen kann es vorgesehen
sein, dass zwischen Dichthülse und einer Rückbrandsicherung
ein den Gasstrom sperrendes Kontrollventil mit Lanzenrohranschlag
und jenseits der Rückbrandsicherung ein über den
Gasstrom betätigbares oder ansprechbares Rückschlagventil
im Schutzgehäuse angeordnet ist. Mit dem Einschieben des
Lanzenrohres in den Lanzenhalter kann der Betrieb also erst aufgenommen werden,
wenn das Lanzenrohr ausreichend weit eingeschoben ist und das Kontrollventil
entsperrt hat. Dann wird der Gasstrom, insbesondere der Sauerstoffstrom
freigegeben, der das Rückschlagventil öffnet,
sodass nun der Gastrom bzw. der Sauerstoff durch das gesamte Schutzgehäuse
des Lanzenhalters und dann durch das Lanzenrohr strömen
kann.
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Um
dem eigentlichen Lanzenhalter nachgeordnete Teile getrennt einbauen
bzw. auch warten zu können, sieht die Erfindung in einer
bevorzugten Weiterbildung vor, dass in Strömungsrichtung
vor dem Lanzenhalter ein Sicherungskörper (Rückbrandsicherung)
angeordnet ist, der ein Rückschlagventil, eine thermische
Sicherung und ein Kontrollventil umfassen kann. Der Sicherungskörper
kann mit dem Lanzenhalter einstückig sein oder als separates
Teil mit diesem verschraubt sein.
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Weiter
vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, dass durch den erfindungsgemäßen
Lanzenhalter die Zahl der benötigten Baugrößen
wesentlich reduziert werden kann. Gemäß der Erfindung
ist es in einer möglichen Weiterbildung vorgesehen, dass
Fixierteil, Spannteil und Dichthülse Rohrtoleranzen von
3–4 mm für metrische Rohre und zugleich für Zoll-Rohre
zulassende Gruppenabmessungen aufweisend ausgebildet sind. Dadurch
ist es möglich, wie weiter vorne bereits erwähnt,
mit insgesamt rund sieben oder weniger Haltergrößen
auszukommen, während heute weit über 15 solcher
Haltergrößen berücksichtigt werden müssen,
um einen sicheren Betrieb der Lanzenhalter zu ermöglichen.
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Bei
Lanzenhaltern jeglicher Art ist eine regelmäßige
Wartung zweckmäßig und aus Sicherheitsgründen
in der Regel auch vorgeschrieben. Um die Intervalle genau einhalten
zu können und auch bei wechselnden Bedienungsmannschaften
noch eine richtige Betätigung sicherstellen zu können,
sieht ein anderer Aspekt der Erfindung vor, dass Lanzenhalter jeglicher
Art, insbesondere solche gemäß der Erfindung,
einen für eine Datenspeicherung geeigneten Chip, z. B.
RFID-Chip aufweisen. Z. B. bei einer einteiligen Ausführung
kann dem das Rückschlagventil aufweisenden Teilgehäuse
des Verschlusskolbens ein für die Datenspeicherung geeigneter
Chip oder bei mehrteiliger Ausbildung jedem Schutzgehäuse ein
Chip zugeordnet sein. Dieser Chip ist bevorzugt so ausgebildet bzw.
so mit Informationen versehen, dass bei Bedarf diese Informationen
abgerufen werden können, um sowohl die Bauart wie den Ersteinsatzzeitpunkt
wie die Länge der Betriebszeit u. Ä. bei Bedarf
abrufen zu können.
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Bekannte
Chips sind in der Regel im Bereich von Hütten- und Stahlwerken
nicht einsetzbar, schon weil hier häufig hohe Temperaturen
herrschen, aber auch andere Belastungen auftreten. Um den Einsatz auch
in diesem Bereich sicherzustellen, sieht die Erfindung in einer
Weiterbildung vor, dass der Chip über ein Metallgehäuse
verfügt, das seitlich ein Gewinde aufweist, insbesondere
also ein Metallgehäuse mit Aussengewinde, das mit dem Innengewinde einer
im Teilgehäuse oder Schutzgehäuse angeordneten
Bohrung korrespondiert. Dieses damit vor äußeren
Beeinflussungen geschützte Gehäuse kann auch noch
auf zweckmäßige Art und Weise so untergebracht
werden, dass es einmal sicher ausgelesen werden kann, darüber
hinaus aber praktisch durch äußere Einflüsse
nicht beeinträchtigt ist. Das Eindrehen in eine entsprechende
Bohrung ist wenig zeitaufwendig und ermöglicht es, diesen
Chip auch jeweils dort anzuordnen, wo er besonders gut ausgelesen werden
kann und wo er gut und sicher untergebracht ist. Darüber
hinaus ist der Chip so austauschbar.
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Um
zu vermeiden, dass die vom Chip aufgenommenen Daten durch äußere
Beeinflussung unleserlich werden oder beispielsweise nicht abgerufen werden
können, sieht die Erfindung in einer bevorzugten Weiterbildung
vor, dass der Chip einen batterielosen, über die Leseeinrichtung
ansprechbaren und aktivierbaren Transponder aufweist. Dieser Transponder
ist mit einer entsprechenden Antenne ausgerüstet und sichert,
dass über das Lesegerät die nötige Energie
aufgegeben werden kann, um dann die gespeicherten Daten und Informationen über
das Lesegerät bzw. die Leseeinrichtung abzurufen und auszuwerten.
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Die
Identifizierung der Chips wird in einer Weiterbildungen dadurch
erleichtert, dass das Metallgehäuse mit dem Transponder
auf der Sichtseite eine Kennung aufweist, wobei es auch noch hier zweckmäßigerweise
eine Einkerbung gibt, über die das Eindrehen des Metallgehäuses
in die zugeordnete Bohrung erleichtert wird. Die auf der Sichtseite
angeordnete Kennung macht es für den Benutzer leicht, den
Chip zu finden und den Transponder zu aktivieren und die entsprechenden
Daten abzunehmen.
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Lanzenhalter
jeglicher Art müssen fettfrei dem Hüttenwerk oder
dem Stahlwerk zugeliefert werden. Problem ist aber, dass sich schon
nach relativ kurzen Standzeiten über die Handschuhe der
Bedienungsmannschaft oder andere Einflüsse doch wieder Fett
auf dem Gehäuse eines Lanzenhalters absetzt. Damit sind
Gefährdungen verbunden, weil das Fett oder die anderen
Bestandteile zu Entzündungen neigen und damit die Belegschaft
gefährden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird dies wirksam bei jeglichen Lanzenhaltern,
insbesondere auch solchen gemäß der vorgenannten
Erfindung(en) dadurch unterbunden, dass deren Gehäuse,
insbesondere das Schutzgehäuse und auch das Teilgehäuse
sowie der Drehring, mit einer durchgehenden Nanobeschichtung versehen
sind. Über die Nanobeschichtung wird erreicht, das irgendwelche
im Nachhinein auftreffenden Schadstoffbestandteile oder Fettbestandteile
sich auf der Oberfläche des entsprechenden Schutzgehäuses
des Lanzenhalters nicht absetzen oder dort festsetzen. Sie perlen
vielmehr ab und sorgen somit dafür, dass der Lanzenhalter
bleibend von solchen Schadstoffbestandteilen freigehalten wird bzw.
sich selber frei hält.
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Nach
einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen,
dass die Nanobeschichtung auch die aufgerauten Griffflächen
mit abdeckend aufgetragen, z. B. aufgedampft ist, wobei über
das Aufdampfen sichergestellt wird, dass eine ausreichend dicke
Nanobeschichtung die gesamten zu schützenden Bereiche abdeckt.
Obwohl mit dem Aufbringen der Nanobeschichtung ein Mehraufwand verbunden
ist, ist doch der Effekt sehr wesentlich, zumal er insbesondere
auf der Sicherheitsseite zu verbuchen ist.
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Eine
sichere Aufbringung der Nanobeschichtung auf herkömmliche
oder hier beschriebenen erfindungsgemäße Lanzenhalter
und eine bleibende Anhaftung erreicht man gemäß der
Erfindung bevorzugt dadurch, dass die Griffflächen und
die gesamte Oberfläche des Lanzenhalters, insbesondere
des Schutzgehäuses, Teilgehäuses und Drehringes
vor dem Aufdampfen gründlich, vorzugsweise über
Ultraschall gereinigt sind. Nach der entsprechenden Reinigung wird
die Nanobeschichtung auf die saubere Oberfläche aufgebracht,
sodass insgesamt ein rundum geschützter Lanzenhalter zur
Verfügung gestellt werden kann.
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Ein
zusätzlicher Schutz für ein vorgesehene Rückbrandsicherung
ist gemäß der Erfindung in einer Weiterbildung
dadurch erreicht, dass der Rückbrandsicherung oder der
Schlackenrücklaufsicherung eine Ventilscheibe vorgeordnet
ist, die mit dem eingeführten Lanzenrohr gegen die Kraft
einer Feder verschiebbar ausgebildet ist. Diese Ventilscheibe stellt
eine zusätzliche Sicherung dar, die bei besonders problematischen
Einsatzbereichen von Vorteil ist.
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Weiter
vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, dass der Lanzenhalter
in bevorzugten Ausführung nur in Betrieb genommen werden
kann, wenn das Lanzenrohr weit genug in den Lanzenhalter eingeführt
ist. Dann wird mit dem eingeführten Lanzenrohr gleichzeitig
auch das Kontrollventil geöffnet, was insbesondere dadurch
sichergestellt werden kann, dass der Lanzenrohranschlag einer Schubhülse
zugeordnet ist, die sich zur Mitte verjüngend und dann
zum Kontrollventil wieder erweiternd ausgeführt auf letzteres
einwirkend ausgebildet ist. Diese besondere Form gibt die Möglichkeit,
den Lanzenrohranschlag auch bei Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern
ausreichend stabil auszubilden und so sicherzustellen, dass er immer
so verschoben wird, dass das dahinter angeordnete Kontrollventil
geöffnet oder auch bei umgekehrter Bewegung geschlossen
wird.
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Ein
zu weites Öffnen dieses Kontrollventils durch ein zu weites
Verschieben der Schubhülse wird dadurch vermieden, dass
die Schubhülse beim Einschieben des Lanzenrohres gegen
einen Sicherheitsanschlag des Schutzgehäuses verschiebbar
angeordnet und ausgebildet ist. Mit Erreichen dieses Sicherheitsanschlages
ist für den Benutzer erkennbar die optimale Position erreicht und
er braucht nicht weiter zu versuchen, das Lanzenrohr in den Lanzenhalter
hineinzuschieben. Selbst wenn er sich Mühe gibt, sorgt
aber dieser Sicherheitsanschlag dafür, dass eine Beschädigung
des Lanzenrohranschlags mit der Schubhülse nicht eintritt.
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Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Lanzenhalter
geschaffen ist, der sowohl in der Hütten- wie in der Stahlindustrie eingesetzt
werden kann, ohne dass eine unnötige Gefährdung
der Bedienungsmannschaft durch eventuell falsches Betätigen
oder Handhaben auftreten kann. Zum einen wird das eingeschobene
Lanzenrohr im Lanzenhalter optimal fixiert, wobei gleichzeitig sichergestellt
ist, dass bei der Bedienung das Lanzenrohr immer weit genug in den
Lanzenhalter eingeschoben ist, nämlich bis zum Endanschlag.
In bevorzugten Ausführung wird mit Erreichen des Endanschlages
bzw. schon kurz vorher das den Zufluss des Gases sperrende Rückschlagventil
geöffnet und das Gas kann durch den Lanzenhalter hindurch
in das vorher im Lanzenhalter festgelegte und abgedichtete Lanzenrohr
einströmen.
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Die
notwendige Abdichtung des Lanzenrohres erfolgt in bevorzugter Ausführung
nicht mehr durch eine in ihre Längsrichtung verformte Dichthülse,
sondern vielmehr dadurch, dass die Dichtungshülse über
einen Ansatzkeil, insbesondere der am inneren Ende des Fixierteils
angeordnet ist, gleichmäßig und sicher an das
Lanzenrohr herangedrückt wird. Dieser Ansatzkeil kann als
ein sich in der Wandungsstärke verjüngendes Rohrende
ausgebildet sein, insbesondere am inneren Ende des Fixierteiles, welches
gegenüber dem für ein Lanzenrohr frei durchgängigen
Bereich im Durchmesser vergrößert ist, insbesondere
derart, dass dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser
der Dichtungshülse entspricht oder größer
ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, Dichtungshülsen
mit größerem Durchmesser einzusetzen, als der
Außendurchmesser der Lanzenrohre ist. Die gezielte Ausbildung
des Spannkopfes mit rechtwinklig zur Längsachse verschiebbaren Druckelementen,
insbesondere in Form von Kugeln sichert darüber hinaus
eine punktmäßige Aufbringung des Belastungsdruckes
und damit eine optimale Fixierung des Lanzenrohres innerhalb des
Lanzenhalters. Damit ist sichergestellt, dass sich das Lanzenrohr
nicht in dem Lanzenhalter drehen kann, wobei das Lanzenrohr durch
den Spannkopf und durch die Dichthülse fixiert ist, aber
eben durch den Spannkopf so sicher, dass ein Drehen des Lanzenrohres
im Lanzenhalter sicher ausgeschaltet ist. Die für die Einbringung
des Sauerstoffs in die flüssige Schmelze verbogenen Lanzenrohre
können so sicher gehalten werden und durch wegdrehende
Lanzenrohre kann keine Gefährdung mehr auftreten.
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Weitere
Vorteile sind mit dem dem Lanzenhalter zugeordneten Chip und der
Nanobeschichtung verbunden, insbesondere in puncto Sicherheit. Der neue
Lanzenhalter ermöglicht es je nach Ausführung mit
einem und demselben Lanzenhalter Lanzenrohre mit unterschiedlichem
Rohrdurchmesser einzusetzen. Rohrtoleranzen von 3–4 mm
sind sicher zu handhaben. Die Lanzenrohre können leicht
entnommen werden. Die Dichtungshülse neigt nicht mehr zum
Festbacken.
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Vorteilhaft
ist in einer Weiterbildung weiter, dass der Sauerstoff nicht fließen
kann, wenn das Lanzenrohr nicht bis zum Anschlag eingeschoben ist. Der
Lanzenhalter insgesamt hat ein wesentlich verringertes Gewicht und
sehr kompakte Abmessungen. Der Spannkopf ist bevorzugt gehärtet
und kann so hohe Standzeiten erbringen. Vorteilhaft ist weiter, dass
der Lanzenhalter leicht montiert und demontiert werden kann und
dass er, wie schon erwähnt, über einen Chip verfügen
kann, der die verschiedensten Informationen und Daten enthält.
Durch die gezielte Ausführung der nachgeordneten Bauteile
ist ein Sauerstoffdurchgang in optimaler Größe
möglich.
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Eine
bevorzugte Rückbrandsicherung kann für die unterschiedlichsten
Lanzenhalter eingesetzt werden. Nur bei Lanzenhaltern für
Rohre mit 23 zu 26 und 26 zu 29 mm ist eine besondere Größe
erforderlich. Diese Rückbrandsicherung ist vorteilhaft
sicher angeordnet und kann durch das eingeschobene Lanzenrohr nicht
mehr beschädigt werden.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung,
in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu
notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Lanzenhalter,
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2 einen
Chip in Draufsicht.
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1 zeigt
einen Lanzenhalter 1 im Schnitt. In diesen Lanzenhalter
kann ein nicht dargestelltes Lanzenrohr eingeschoben werden, um
darin festgelegt zu werden. Das Festlegen erfolgt über
den Spannkopf 3, der hier ein Fixierteil 4 und
ein Spannteil 5 umfasst. Diesem Spannkopf 3 ist
eine Dichthülse 6 nachgeordnet, die so ausgebildet
ist, bzw. verformt werden kann, dass sie ein eingeschobenes Lanzenrohr
dicht umgibt und dafür sorgt, dass das eingeführte
Gas (Gasstrom 27) genau durch den Lanzenhalter 1 strömt,
ohne irgendwelche Schleichströme zuzulassen.
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Hinter
der Dichthülse 6 ist im Schutzgehäuse 9 bzw. 10 eine
Rückbrandsicherung 7 untergebracht, wobei es sich
im Grundsatz um eine bekannte Rückbrandsicherung 7 handelt.
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Der
Spannkopf 3 umfasst das Fixierteil 4 mit einer
Anlaufschräge 13, in dem Druckelemente 14 in Form
von Kugeln 15 untergebracht sind. Über den Umfang
verteilt sind es vorzugsweise drei solcher Kugeln 15, die
in Bohrungen in der Anlaufschräge 13 untergebracht
sind, sodass sie sich rechtwinklig zur Längsachse 16 des
Lanzenhalters 1 bewegen lassen. Dieses Bewegen erfolgt über
das Spannteil 5, das hierzu mit einer Druckschräge 17 ausgerüstet
ist. Mit Verschieben dieser Druckschrägen 17 in
Richtung Dichthülse 6 werden somit die Kugeln 15 so
beeinflusst, dass sie sich punktförmig auf das eingeschobene
Lanzenrohr pressen und so dafür sorgen, dass das Lanzenrohr
vollständig fixiert und auch drehsicher fixiert im Lanzenhalter 1 angeordnet
ist. Mit dem Aufschieben des Spannteils 5 auf das Fixierteil 4 erfolgt
auch eine entsprechende Verschiebung des Fixierteils 4 in
Richtung Dichthülse 6. Da das Fixierteil 4 an
dessen inneren Ende mit einem Ansatzkeil 19 ausgerüstet
ist, wird dieser dementsprechend zwischen das Schutzgehäuse 9, 10 und
die Außenwand 8 der Dichthülse 6 hinein
geschoben, wodurch die Dichthülse 6, die entsprechend
dickwandig ist, auf die Außenwand 8 des Lanzenrohres
aufgepresst wird und hier dichtet. Aufgrund dieses Andrückens
in Richtung auf das Lanzenrohr ist ein Anbacken am Lanzenrohr mit
größter Sicherheit ausgeschlossen, weil zumindest
keine wesentliche Verformung in Längsrichtung der Dichthülse 6 erfolgt.
Vorteilhaft ist weiter, dass hier Dichthülsen 6 mit
größerem Innendurchmesser zum Einsatz kommen können,
sodass auch Lanzenrohre mit unterschiedlichem Durchmesser einsetzbar
und abdichtbar sind, natürlich innerhalb der vorgesehenen
Toleranzen.
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Das
Verschieben des Spannteils 5 bzw. seiner Druckschräge 17 erfolgt über
eine Spannhülse 20, die auf dem Außengewinde 21 des
Schutzgehäuses 9 verdrehbar und damit verschiebbar
ist. Dieses Verschieben erfolgt leichtgängig und gleichmäßig, weil
zwischen der Kopfwand 22 des Spannteils 5 und der
Spannwand 23 der Spannhülse 20 ein Kugellager 24 angeordnet
ist. Wie schon erwähnt ist dadurch eine gleichmäßige
Bewegung erreicht und eine Verringerung der Reibung verbunden.
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Beim
Einschieben des Lanzenrohres in den Lanzenhalter 1 soll
sichergestellt werden, dass nur bei ausreichend weit eingeschobenem
Lanzenrohr das Kontrollventil 26 durch das Spannteil 5 geöffnet werden
kann. Dies wird über einen Lanzenrohranschlag 28 sichergestellt,
der eine besondere Form aufweist und einer Schubhülse 92 zugeordnet
ist. Diese Schubhülse 92 verfügt über
einen mittleren Ring und Schrägen 93, 94,
sodass sich eine insgesamt stabile Ausbildung ergibt, die zugleich
auch Rohre mit unterschiedlichem Durchmesser zulässt. Diese
Schubhülse 92 wirkt auf den Ansatz des Kontrollventils 26 und öffnet
dieses, bis der Sicherheitsanschlag 15 erreicht ist. Ein
weiteres Verschieben der Schubhülse 92 und auch
ein weiteres Öffnen des Kontrollventils 26 ist
damit unterbunden.
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Die 1 zeigt
eine Anordnung, bei der das nachgeordnete Rückschlagventil 30 über
den Druck des Gasstromes 27 geöffnet wird, ohne
dass ein Öffnungsventil gezeigt ist. Dieses Öffnen
kann aber erst erfolgen, wenn wie weiter vorne beschrieben das Kontrollventil 26 geöffnet
ist und das Lanzenrohr ausreichend weit eingeschoben ist.
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Bezüglich
des Ansatzkeils 19 ist noch ergänzend darauf hinzuweisen,
dass nicht das Fixierteil 4 mit dem Ansatzkeil 19 verschoben
wird, sondern umgekehrt die gesamte Spannhülse 20 verschiebt
sich und sorgt dann dafür, dass der Ansatzkeil 19 zwischen
die Außenwand 8 der Dichthülse 6 und
das Schutzgehäuse 9 hinein geschoben werden kann. Weiter
zeigt 1, dass die Rückbrandsicherung 7 mit
den beiden Kontroll- bzw. Rückschlagventilen 26, 30 einem
gesonderten Sicherheitsgehäuse 31 zugeordnet sind,
um auch hier Wartungsarbeiten oder sonstige Arbeiten zu erleichtern.
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Alle
genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden,
werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
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Bezüglich
sämtlicher Ausführungen ist festzustellen, dass
die in Verbindung mit einer Ausführung genannten technischen
Merkmale nicht nur bei der spezifischen Ausführung eingesetzt
werden können oder eingesetzt sind, sondern auch bei den
jeweils anderen Ausführungen. Sämtliche offenbarten technischen
Merkmale dieser Erfindungsbeschreibung sind als erfindungswesentlich
einzustufen und beliebig miteinander kombinierbar oder in Alleinstellung
einsetzbar. Dabei wird in der gesamten Offenbarung unter der Erwähnung,
dass ein Merkmal vorgesehen sein kann oder ein Verfahrenschritt
durchgeführt werden kann auch eine Ausführung
der Erfindung verstanden, in der das betreffende Merkmal vorgesehen
ist bzw. ein betreffender Verfahrensschritt durchgeführt
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2327595
C [0003]
- - DE 2447723 B [0004]