Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lanzenhalter zu
schaffen, der auf einfache und handhabungssichere Weise mit dem
Lanzenrohr zu verbinden und auch bei verstopftem Lanzenrohr und
Druckbeaufschlagung vom Lanzenrohr wieder zu entkoppeln ist.
Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
dadurch gelöst,
dass die Dichtungshülse
mit Dichtung in einem begrenzt in Längsrichtung des Halters verschiebbaren
und dabei auf die Dichtung einwirkenden Druckkolben angeordnet ist,
der vom Druckmedium (O2) beaufschlagbar
im Innenraum positioniert ist und dass in Fließrichtung des Druckmediums
(O2) hinter dem Druckkolben ein den Innenraum
des Haltergehäuses
mit der Atmosphäre
verbindbarer Bypass mit Sicherheitssperrkolben vorgesehen ist, der über die
Stelleinrichtung entsperrbar ausgebildet ist.
Mit
Hilfe eines derart aufgebauten Lanzenhalters ist es möglich, bei
verstopftem Sauerstofflanzenrohr, vor allem durch Schlacke verstopftem
Lanzenrohr den Innenraum des Lanzenhalters so zwangsdruck zu entlasten,
dass danach das Lanzenrohr entnommen und durch ein neues ersetzt
werden kann, ohne dass eine Gefährdung
auftritt. Der Innenraum des Lanzenhalters ist dazu über einen
Bypass mit der Atmosphäre
verbunden, wobei der im Bypass angeordnete Sicherheitssperrkolben über die
Stelleinrichtung, die die Druckhülse über die
Spannzange schiebt bzw. zurückschiebt,
entsperrt wird. Dies bedeuted, dass beim Zurückschieben der Druckhülse von
der Spannzange automatisch der Sicherheitssperrkolben geöffnet wird,
sodass der im Innenraum unter Druck anstehende Sauerstoff Abströmen kann. Der
die Dichtungshülse
beeinflussende Druckkolben wird dabei durch den Sauerstoff so lange
belastet und fixiert damit das Lanzen rohr vorteilhaft, bis der Druckaufbau
im Innenraum entsprechend weit reduziert ist. Gleichzeitig wirkt
auch während
des normalen Betriebes ein solcher Druckkolben vorteilhaft zusätzlich das
Lanzenrohr arretierend. Damit ist eine die Halterung des Lanzenrohres
zusätzlich
sichernder Lanzenhalter geschaffen, der auch in Extremsituationen
eine sichere Handhabung ermöglicht.
Nach
einer zweckmäßigen Ausbildung
der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Druckkolben ein Sauerstoffrückschlagventil
mit integrierter Schlackenrücklaufsicherung
vorgeordnet ist. Dieses Sauerstoffrückschlagventil schließt den Innenraum
des Lanzenhalters ab und sorgt dafür, dass bei angesprochener
Schlackenrücklaufsicherung
Sauerstoff in den Lanzenhalter nicht nachströmen kann.
Weiter
vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, dass es für die Betätigung der
Lanzenhalterung mehrere Lösungen
gibt, d. h. die Stelleinrichtung kann unterschiedlich aufgebaut
sein, dennoch aber mit entsprechendem Zuschnitt die Aufgabe lösen. Nach
einer zweckmäßigen Ausbildung
ist vorgesehen, dass die Druckhülse
wie an sich bekannt zweiteilig ausgebildet ist, ein Gehäuse mit
Druckluftanschluss und mit einem gegen die Kraft einer Spannfeder
die Spannzange entlastenden Spannkolben aufweist und dass der dem
Spannkolben zugeordnete Zylinderraum über eine als Bypass dienende Zuführleitung
mit dem Sicherheitssperrkolben verbunden ist. Die Betätigung des
Lanzenhalters erfolgt wie bekannt durch Beaufschlagen des Spannkolbens mit
Druckluft. Der Spannkolben verschiebt sich gegen die Kraft der Spannfeder
und entlastet damit die Spannzange, sodass das im Lanzenhalter befindliche
Lanzenrohr entfernt und durch ein neues ersetzt werden kann. Hat
sich nun beispielsweise durch das Verstopfen des Lanzenrohres ein
Druck im Lanzenhalter aufgebaut, so wird dieser zwangsentlastet
und abgebaut, weil die Druckluft durch den Zylinderraum und die
Zuführleitung
in den Sicherheitssperrkolben strömt und diesen öffnet. Damit
ist die Verbindung zwischen Atmosphäre und Innenraum des Lanzhalters
hergestellt und der gefährliche Überdruck
im Lanzenhalterinnenraum kann abgebaut werden.
Ein
sicheres Ansprechen des Sicherheitssperrkolbens wird dadurch erreicht,
dass die Zuführleitung
den Schließkolben
des Sicherheitssperrkolbens beeinflussend ange schlossen ist, wobei
der Schließkolben über eine
Druckfeder in der Schließstellung
gehalten ist. Die durch die Zuführleitung
zuströmende
Druckluft verschiebt den Schließkolben gegen
die Kraft der Druckfeder und bringt ihn damit aus der Schließstellung.
Ein gefährlicher Überdruck im
Lanzengehäuse
kann damit abgebaut werden. Beim Normalbetrieb des Lanzenhalters
bleibt der Sicherheitssperrkolben zwangsweise so lange geöffnet, bis
die Druckluftzufuhr gestoppt und der Spannkolben entlastet wird.
Damit fehlt in der Zuführleitung der
notwendige Druck und die Druckfeder kann den Schließkolben
des Sicherheitssperrkolbens wieder schließen.
Eine
einfache und schnelle Handhabung eines derartigen Lanzenhalters
wird dadurch verbessert, dass der Druckluftanschluss am Gehäuse über einen
Kupplungsstift verfügt,
der über
eine aufgesteckte Absperrkupplung beeinflussbar ausgebildet ist.
Solange die Absperrkupplung auf den Kupplungsstift aufgeschoben
ist, kann Druckluftzugeführt
werden. Soll die Druckluftzufuhr beendet werden, wird die Absperrkupplung
einfach abgezogen und damit der Spannkolben wieder entlastet. Die
Absperrkupplung verschließt
sich automatisch, sodass Druckluft nicht mehr nachströmt.
Die
weiter vorne erwähnte
Dichtungshülse, die
vom Druckkolben umgeben und damit über diesen mit verquetscht
wird, sorgt dafür,
dass das Lanzenrohr zusätzlich
abgedichtet und vor allem arretiert wird und auch dann durch diese
Arretierung noch gehalten wird, wenn zum Abbau eines Sauerstoffüberdruckes
im Innenraum die Spannzange entlastet werden muss. Abweichend vom
Stand der Technik wird die Dichtungshülse durch die besondere Ausbildung
von beiden Seiten her verquetscht, sodass eine absolut sichere Halterung
bzw. Abdichtung gewährleistet
ist. Die Dichtungshülse
wird nämlich
einmal durch den Druckkolben und zum anderen durch die Spannzange
belastet. Beim Druckabbau im Innenraum, bei dem die Spannzange bereits
entlastet ist, sorgt der Druckkolben für eine Fixierung des Lanzenrohres
solange, bis der Druck im Innenraum eine ungefährliche Größenordnung erreicht hat.
Der
Druckkolben soll wie erwähnt
sich in Richtung Spannzange verschieben und dabei die Neopren-Dichtung
bzw. Dichtungshülse
entsprechend belasten. Er wird dabei gegenüber der Wandung des Innenraums
abgesichert, indem der die Dichtungshülse aufnehmende Druckkolben
auf der Außenwand
eine Nut mit einer O-Ringdichtung aufweist. Diese O-Ringdichtung
bzw. die O-Ringdichtungen erlauben ein Verschieben des Druckkolbens, ohne
dass ihre Dichtwirkung dadurch beeinträchtigt wird, sodass sie sich
für den
hier beschriebenen Einsatzfall besonders gut eignen.
Neben
der Pneumatikausführung
des Lanzenhalters ist auch eine mechanische Ausführung möglich, die gemäß der Erfindung
eine Druckhülse aufweist,
die mit Hilfe eines Kniehebels auf die Spannzange schiebbar bzw.
von ihr herunterschiebbar ausgebildet ist, wobei der die Dichtungshülse aufnehmende
Druckkolben auf Bypasskolben des Sicherheitssperrkolbens einwirkend
angeordnet ist und bei der die Bypasskolben mit dem Bypass sperrendem
Dichtelement über
eine die Ventilöffnungsposition
sicherende Druckfeder belastet sind. Mit Hilfe einer derartigen
Konstruktion ist es auch bei einer solch mechanischen Ausbildung
möglich,
beispielsweise bei verstopftem Lanzenrohr das Lanzenrohr zu fixieren
und gleichzeitig den Innenraum Druck zu entlasten. Dies erreicht
man dadurch, dass der Kniehebel zunächst einmal die Druckhülse von
der Spannzange herabschiebt und dabei gleichzeitig durch die Entlastung
der Spannzange dafür
sorgt, dass der die Dichtungshülse
aufnehmende Druckkolben nachschiebt, die Dichtungshülse verquetscht
und das Lanzenrohr fixiert. In den vom zurückweichenden Druckkolben freien
Raum schieben Bypasskolben des Sicherheitsventils ein, die dabei
gleichzeitig den Bypass zwischen Innenraum und Atmosphäre freigeben,
sodass der Sauerstoffüberdruck
im Innenraum abgebaut werden kann. Ist dies erfolgt, sorgt der Druckkolben
dafür,
dass die Bypasskolben wieder in das sperrende Dichtelement geschoben
werden, sodass das Dichtelement wieder entsprechend den Ausgang
verschließt.
Vorteilhaft hierbei ist, dass überraschend
auch eine mechanische Lösung
möglich
ist, die ausreichend leichtgängig
bleibt und dennoch dafür
sorgt, dass in solchen extremen Situationen das Lanzenrohr so lange
fixiert bleibt, bis es gefahrlos aus dem Lanzenhalter entnommen
werden kann.
Eine
günstige
Unterbringung der Druckfeder, über
die das Dichtelement gesperrt wird bzw. sperrend wirkt, ist die,
bei der die Druckfeder den Bypasskolben umgebend und sich einerseits
gegen die Rückseite
des Druckkolbens und andererseits gegen die Ringwandung von Steckbohrungen
für die
Bypasskolben vor dem Dichtelement abstützend angeordnet ist. Die Druckfeder
kann damit den öffnungsvorgang
vorteilhaft unterstützen,
während
das Dichtelement automatisch wirkt, wenn der Bypasskolben über den
Druckkolben in die Schließstellung
gedrückt wird.
Auch dann, wenn einer oder mehrere der Bypasskolben geringfügig Verhaken
sollten, sorgt diese Druckfeder dafür, dass in einem solchen Falle
der Sauerstoff entsprechend durch das Dichtelement Abströmen kann.
Gemäß einer
zweckmäßigen Ausbildung
ist vorgesehen, dass das Dichtelement als ein gegen den Bypasskolben
abdichtender Dichtring ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht,
dass bereits bei geringem Verschiebeweg der Bypasskolben den Sicherheitssperrkolben
so weit geöffnet
hat, dass bereits ein Druckabbau erfolgt.
Um
zu verhindern, dass bei dem recht rauhen Betrieb Schmutz in den
Bereich des Dichtelementes eindringt, ist vorgesehen, dass das Dichtelement
einer Auslassöffnung
zugeordnet ist, in der eine Schmutzsicherung angeordnet ist. Diese
Schmutzsicherung erlaubt das Ausströmen von Sauerstoff, insbesondere
wenn dieser mit Überdruck
ansteht, verhindert aber, dass Staub oder gar gröbere Teile in die Auslassöffnung eindringen
können.
Das
Abströmen
des Sauerstoffs aus dem Innenraum des Lanzenhalters kann bei der
mechanischen Lösung
vorteilhaft auf kürzestem
Weg vorgenommen werden, indem der Bypass von Radialbohrungen gebildet
ist, die den Innenraum in Höhe
der Pufferhülse
mit den Steckbohrungen verbinden, in denen die Bypasskolben verschieblich
angeordnet sind. Der Sauerstoff steht in entsprechender Menge somit
immer in diesem Bereich an und sorgt dafür, dass der Druckkolben entsprechend
verspannend auf die Druckhülse
einwirkt. Zumindest wird diese Funktion unterstützt. Andererseits aber kann
der Sauerstoff auf kürzestem
Wege Abströmen,
wenn der beschriebene Problemfall eintreten sollte, indem der Sauerstoff
durch das Lanzenrohr nicht Abströmen
kann.
Weiter
vorne ist bereits erwähnt
worden, dass durch geschickte Ausführung die Sperrwirkung des
Druckkolbens unterstützt
werden kann, wozu es vorteilhaft ist, wenn die Steckbohrungen und
die Bypasskolben den Sauerstoff bedingt durchlassend ausgebildet
sind und/oder dass Parallelkanäle
vorgesehen sind. Die Steckbohrungen bzw. vor allem durch die Parallelkanäle kann
der Sauerstoff auch beim Normalbetrieb so unter den Druckkolben
geführt
werden, dass damit eine sichere Halterung des Lanzenrohres unterstützt wird.
Bei
der weiter oben beschriebenen Lösung ist
es von Vorteil, wenn der Druckkolben die Dichtungshülse und
die Spannzange einfassend ausgebildet ist. Damit wird die Beeinflussung
der Dichtungshülse
weiter optimiert, um die Fixierung des Lanzenrohres zu sichern.
Die Spannzange selbst wird gezielt im Druckkolben geführt, um
auch auf ihre Weise zur "Verformung" der Dichtungshülse beizutragen
und so das Lanzenrohr sicher zu fixieren und auch abzudichten.
Der
für die
beschriebene Tätigkeit
benötigte Sauerstoff
wird über
einen Schlauch dem Lanzenhalter zugeführt, wobei dieser Schlauch
aufgrund des herrschenden Druckes und seiner speziellen Ausbildung
nur mit entsprechendem Kraftaufwand zu manipulieren ist. Da er mit
dem Lanzenhalter verbunden ist, kann er dessen Beweglichkeit einschränken. Dies gilt
natürlich
insbesondere dann, wenn aufgrund eines verstopften Lanzenrohres Überdruck
im Lanzenhalter und natürlich
auch im Schlauchanschluss bzw. im Sauerstofflanzenschlauch ansteht.
Um diese Probleme zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, dass dem
Sauerstofflanzenschlauch ein Schwenkgelenk mit Kugellagerführung zugeordnet
ist. Dieses Schwenkgelenk kann jeweils in eine Lage gebracht werden,
die die Beeinträchtigung
der Bewegungsfreiheit des Lanzenhalters vermeidet, weil der Sauerstofflanzenschlauch
in einer entsprechenden Richtung gehalten wird.
Eine
quasi automatische Anpassung wird dadurch erreicht, dass das Schwenkgelenk
einen sich dem aktuellen Arbeitswinkel des Sauerstofflanzenschlauches
selbsttätig
anpassenden Anschlussstutzen aufweist. Dieser Anschlussstutzen schwenkt um
das Schwenkgelenk jeweils so, dass der Sauerstofflanzenschlauch
jeweils oprimal gehalten ist, d. h. so dass er die Bewegungsfreiheit
des Lanzenhalters nicht beeinträchtigt,
selbst aber auch nicht im Bogen bzw. gar abgeknickt geführt ist.
Insgesamt gesehen ergibt sich damit eine wesentlich bessere Handhabungsmöglichkeit
für einen
derartigen Lan zenhalter, gleich ob er einem Lanzenmanipulator zugeordnet
ist oder aber von den Arbeitern direkt gehandhabt wird.
Eine
vom Aufbau her vorteilhaft einfache Ausführung des Lanzenhalters sieht
vor, dass die Druckhülse über den
Kniehebel auf der Spannzange verschiebbar ausgebildet ist, dass
der Druckkolben über
eine in einem mit dem Innenraum verbundenen Federraum angeordnete
Druckfeder in Richtung Öffnung
der Druckhülse
belastet ist und dass der Federraum über eine Steckbohrung mit den
Bypass verbunden ist, der dicht vor der als Sicherheitssperrkolben
dienenden O-Ringdichtung endend ausgebildet ist. Dadurch entfallen
vorteilhaft aufwendige Ventile, entsprechende gesonderte Bypässe und
andere den Aufbau des Lanzenhalters komplizierende Teile, weil gemäß der Erfindung
nun der eigentliche Druckkolben gleichzeitig auch als eine Art Ventil
ausgebildet ist. Der eventuell noch im Lanzenhalter anstehende Druck
des Sauerstoffgases sorgt dafür,
dass der Druckkolben mit der innen liegenden Dichtungshülse und
Dichtung so weit verschoben wird, dass die vorgesehene O-Ringdichtung
einen Durchtritt des anstehenden Sauerstoffgases in Richtung auf
die Druckhülse
ermöglicht.
Dabei kann dann das unter Druck anstehende Sauerstoffgas an der
Spannzange vorbei in die Atmosphäre
abgeführt
werden. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, dass das noch unter Druck
anstehende Sauerstoffgas nicht quer aus dem Lanzenhalter abgeführt wird,
sondern vor Kopf, sodass eine Gefährdung des Bedienungspersonals
absolut mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Das Sauerstoffgas
tritt nämlich
vor Kopf der Druckhülse
aus und zwar so, dass die Bedienung überhaupt nicht im Bereich des
austretenden Gases stehen oder tätig
sein kann. Zur Unterstützung
des Druckkolbens dient dabei die im Federraum angeordnete Druckfeder,
die dafür
sorgt, dass auch schon bei geringeren Mengen an Sauerstoffgas dieses
so abgeleitet wird, dass eine Gefährdung von ihm nicht mehr ausgehen
kann. Dies erfolgt dadurch, dass die Druckfeder sicherstellt, dass
der Druckkolben sich verschiebt und dabei den O-Ring so weit verschiebt, dass
das Sauerstoffgas daran vorbeiströmen kann. Dabei bleibt der
Vorteil erhalten, dass bei eingeschobenem Sauerstofflanzenrohr dieses
einmal über
die Spannzange festgelegt wird und zum anderen über den durch das Sauerstoffgas
belasteten Druckkolben mit der entsprechend verformten Dichtung
in der Dichtungshülse.
Um
das Abströmen
des Sauerstoffgases im Bereich der O-Ringdichtung in kurzem Zeitraum
zu ermöglichen,
ist vorgesehen, dass der Druckkolben am zur Öffnung weisenden Ende einen
an der O-Ringdichtung ansetzenden Rücksprung aufweisend und damit
einen Auslass vorgebend ausgebildet ist. Sobald die O-Ringdichtung
des Druckkolbens den Rücksprung überfahren
hat kann somit das anstehende Sauerstoffgas ausströmen und
verlässt dann über den
Auslass den Bereich des Druckkolbens, um weiter über die Druckhülse in die
Atmosphäre
zu gelangen. Dabei kann dieser Zeitpunkt, an dem das Gas ausströmen kann,
noch genauer festgelegt werden, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
Druckkolben und Haltergehäuse
je einen Rücksprung
bildend geformt sind, wobei diese beiden Rücksprünge miteinander korrespondieren. Wichtig
ist dabei der im Haltergehäuse
oder in der Innenwand des Haltergehäuses ausgebildete Rücksprung,
weil dieser nach Überfahren
der O-Ringdichtung das Ausströmen
des Gases aus dem Bypass ermöglicht.
Der Rücksprung
am Druckkolben optimiert dies.
Das
den Druckkolben verlassende Sauerstoffgas gelangt zunächst in
eine Art die Spannzange umgebenden Vorraum, um von dort aus an der Spannzange
vorbei in die Atmosphäre
abzuströmen. Sitzt
die Spannzange aufgrund irgendwelcher Gegebenheit direkt an der
Druckhülse
an und fest, so ist der Spalt für
das abströmende
Gas nicht groß genug, wobei
man solchen Problemen gut dadurch entgegentreten kann, dass in der
Druckhülse
den Vorraum und den Auslass mit der Atmosphäre verbindende Axialbohrungen
angeordnet sind. Dabei kann es sich um zwei oder auch um einen ganzen
Ring von Axialbohrungen handeln, die den Vorraum und die Atmosphäre miteinander
verbinden. Da von hier aus Verschmutzungen eigentlich nicht zu befürchten sind, muss
nicht unbedingt ein Sieb vorgesehen sein, es kann aber ein Sieb
in die Axialbohrung so eingesetzt werden, dass Dreck nicht in den
Bereich der Druckhülse
bzw. in den Bereich des Vorraums versehentlich eindringen kann.
Beim
Verschieben des Druckkolbens wird die O-Ringdichtung über die
Führung
der Innenwand des Haltergehäuses
hinausgeschoben. Um hier ein Herausrutschen der O-Ringdichtung zu
vermeiden, ist vorgesehen, dass die O-Ringdichtung und Nut eine
Pressringdichtung ergebend ausgebildet sind.
Beim
Zurückschieben
des Druckkolbens soll die Dichtung der Dichthülse die Spannzange mit verschieben,
wobei die Auflastung auf die aus flexiblem Material bestehende Dichtung
durchaus möglich
ist, weil der Druckkolben eine die Dichtung einfassende Führungsnase
aufweist. Die Führungsnase
ergibt mit der Innenwand der Druckhülse eine Art Kanal, in die die
entsprechende Dichtung eingeschoben ist.
Das
Einsetzen des Druckkolbens bzw. schon dessen Fertigung wird dadurch
erleichtert, dass der Druckkolben zweiteilig ausgebildet ist, wobei
ein Ringteil die Führungsnase
und die die Druckfeder abstützende
Rückseite
sowie Verbindungsbohrungen zum Bypass aufweist, während ein
Hülsenteil
mit den von den Verbindungsbohrungen ausgehenden Steckbohrungen,
dem als Radialbohrung ausgebildeten Bypass sowie der Nut ausgerüstet ist.
Die beiden Bauteile können
zusammengesetzt werden, wobei das Ringteil eigentlich nur eine Scheibe
mit der Führungsnase
ist, während
das Hülsenteil
die Kolbenwirkung mit dem in die Nut eingesetzten O-Ringdichtung
darstellt, wobei Ringteil und Hülsenteil
ineinandersteckbar und dabei die Dichtung zwischen Hülsenteil
und Führungsnase
einklemmend ausgebildet sind.
Weiter
vorn ist bereits darauf hingewiesen worden, dass die Dichtung über die
Innenwand des Hülsenteils
und die Führungsnase
eingespannt ist, wobei diese Dichtung von beiden Seiten her eingefasst
ist, indem die Dichtungshülse
die Außenwand der
Dichtung abstützend
und führend
und die Führungsnase
an der Innenwand der Dichtung anliegend ausgebildet sind.
Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Lanzenhalter
geschaffen ist, der vorteilhaft zu manipulieren ist und dies auch
in ungünstigsten
Arbeitspositionen und Situationen. Bei verstopftem Lanzenrohr ist
eine Lösung
vorgegeben, die zu einem automatischen Druckabbau im Lanzenhalterinnenraum
führt,
d. h. die Bedienungsmannschaft selbst braucht gar nicht auf diese
Situation zu reagieren. Der Lanzenhalter selbst sorgt dafür, dass der
Druckaufbau sich verringert, wenn die Stelleinrichtung des Lanzenhalters
betätigt
wird, um das Lanzenrohr zu entnehmen. Vorteilhaft ist dabei insbesondere
auch, dass die beschriebene Lösung
sowohl bei pneumatischer Ausbildung eines derartigen Lanzenhalters
eingesetzt werden kann, wie auch bei einer rein mechanischen. In
beiden Fällen
ist sichergestellt, dass mit Betätigen
der Stelleinrichtung, also d. h. mit Aufgeben von Druckluft oder
mit Betätigen des
Kniehebels die Druckhülse
von der Spannzange herabgeschoben wird und dabei gleichzeitig über ein Sicherheitssperrkolben
ein Bypass geöffnet
wird, der ein Ausströmen
und zwar ein schnelles Ausströmen des
Sauerstoffes aus dem Innenraum des Lanzenhalters erzwingt. Aufgrund
dieser Zwangsentlüftung und
der multifunktionellen Stelleinrichtung ist ein sicherer Betrieb
auch mit nicht so eingeübten
Bedienungsmannschaften möglich.
Eine besonders einfache Ausbildung ist die, bei der der Druckkolben gleichzeitig
auch die Wirkung des Sicherheitssperrkolbens mit übernimmt,
indem der verschobene Druckkolben über die Steckbohrung und eine
Radialbohrung als Bypass dann ein Vorbeiströmen des Sauerstoffgases an
der O-Ringdichtung ermöglicht, sodass
dieses in die Atmosphäre
gelangen kann.
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:
1 einen
Lanzenhalter mit pneumatischer Stelleinrichtung im Querschnitt,
2 einen
Lanzenhalter mit Handhebel-Stelleinrichtung im Querschnitt,
3 eine
Draufsicht auf die Ausbildung nach 1 mit angebautem
Schwenkgelenk und
4 einen
Lanzenhalter mit Handhebel-Stelleinrichtung mit als Sicherheitssperrkolben dienendem
Druckkolben.
1 zeigt
ein Lanzenhaltersystem mit pneumatisch erfolgender Lösung der
Lanzenrohre und per Federkraft erfolgender Festsetzung der Lanzenrohre.
Der
Halter 1 für
die Lanzenrohre 12 verfügt über ein
rohrförmiges
Haltergehäuse 2 mit
der Spannzange 3 und der darüber verschiebbaren Druckhülse 4.
Wie erkenn bar ist, kann sich die Spannzange 3 geringfügig in Richtung
Pufferhülse 5 verschieben,
um auf diese Art und Weise die Dichtungshülse 14 bzw. die Dichtung 13 zu
verspannen.
Im
Haltergehäuse 2 angebracht
ist eine Schlackenrücklaufsicherung 6,
die hier gleichzeitig als Sauerstoffrückschlagventil 20 dient
bzw. entsprechend ausgebildet ist. Über die Thermosicherung 7 spricht
die Schlackenrücklaufsicherung 6 dann
an, wenn flüssige
Schlacke in das Haltergehäuse 2 eingedrungen
sein sollte, wobei in Längsrichtung 8 des Haltergehäuses 2 hinter
der Schlackenrücklaufsicherung 6 der
Sauerstofflanzenschlauch 9 angeschlossen ist. Hier ist
eine besondere, weiter hinten noch beschriebene Ausführung eines
Schlauchanschlusses 10 verwirklicht.
Allgemein
mit 11 ist eine Stelleinrichtung bezeichnet, wobei es sich
bei der Ausbildung bzw. Ausführung
nach 1 um eine pneumatische Stelleinrichtung handelt. Über diese
Stelleinrichtung 11 kann das Sauerstofflanzenrohr 12,
das in 3 wiedergegeben ist, über die Spannzange 3 und
die Druckhülse 4 festgelegt
bzw. entsperrt werden.
Zur
zusätzlichen
Sicherung des Lanzenrohres 12 ist die Dichtungshülse 14 in
einem Druckkolben 15 untergebracht, der in Längsrichtung 8 des Haltergehäuses 2 verschieblich
ist und der dabei die Dichtungshülse 14 bzw.
Dichtung 13 zusätzlich
verspannt und damit dafür
sorgt, dass diese sich dicht und haltend an das Lanzenrohr 12 anlegt.
Der
Innenraum 16 des Haltergehäuses 2 ist über einen
Bypass 17 mit einem Sicherheitssperrkolben 18 mit
der Atmosphäre
verbunden. Tritt ein Überdruck
im Innenraum 16 auf, so kann dieser Druck über dem
Bypass 17 abgebaut werden. Nähere Erläuterungen hierzu folgen weiter
hinten.
Bei
der pneumatischen Ausführung
gemäß 1 verfügt die Druckhülse 4 über ein
Gehäuse 22 mit
einem Druckluftanschluss 23 und einer Spannfeder 24.
Die Spannfeder 24 sorgt dafür, dass im drucklosen Zustand
der Spannkolben 25 und damit die Druckhülse 4 in Richtung
Spannzange 3 verschoben wird, um diese und damit das Lanzenrohr 12 einzuspannen.
Gleichzeitig sorgt das Druckmedium, das das eingespannte Lanzenrohr 12 durchströmt, dafür, dass
im Bereich vor der Einfassung des Lanzenrohres 12 der Druckkolben 15 mit
der Dichthülse 14 in die
umgekehrte Richtung, wie die Spannzange 3 bewegt wird.
Hierdurch erfolgt eine zusätzliche
Einspannung der Dichthülse 14 und
damit ein noch besseres Festsetzen des Lanzenrohres 12.
Soll
das Reststück
eines verbrauchten Lanzenrohres 12 entfernt werden, so
wird über
den Druckluftanschluss 23 nach Eindrücken des Kupplungsstiftes 33 über die
Absperrkupplung 34 von dem Luftschlauch 35 herangeführte Druckluft
in den Zylinderraum 26 geleitet. Dieser verschiebt den
Spannkolben 25 gegen die Spannfeder 24 so zusammen,
dass damit gleichzeitig auch die Druckhülse 4 zurückbewegt
wird, um die Spannzange 3 freizugeben. Das Lanzenrohr 12 kann
dann entnommen werden.
Da
der Zylinderraum 26 über
die Zuführleitung 27 mit
dem Schließkolben 28 des
Sicherheitssperrkolbens 18 verbunden ist, ist gleichzeitig
auch dieser Sicherheitssperrkolben 18 geöffnet. Die Druckluft
aus der Zuführleitung 27 drückt nämlich den Schließkolben 28 gegen
die Druckfeder 29 heraus, sodass der Stößel 30 den Auslass 31 freigibt.
Evtl. im Innenraum 16 des Haltergehäuses 2 anstehende Überdruckluft
bzw. ein entsprechender hoch gespannter Sauerstoff kann dann über den
Bypass 17 und den Auslass 31 in die Atmosphäre entweichen.
Eine
solche Situation kann insbesondere dann auftreten, wenn das in 1 nicht
dargestellte Lanzenrohr 12 am freien Ende über abgekühlte Schlacke
verstopft ist. Es baut sich dann im Innenraum 16 ein Überdruck
auf, der eine gefährliche Höhe deshalb
nicht erreichen kann, weil nach Auftreten des Überdrucks die Stelleinrichtung 11 auf Öffnen gestellt
wird, indem der Spannkolben 25 mit Druckluft aus dem Druckluftanschluss 23 versorgt
wird. Diese Druckluft öffnet,
wie vorn beschrieben, gleichzeitig den Sicherheitssperrkolben 18 bzw.
verschiebt dessen Schließkolben 28,
sodass der Überdruck
im Innenraum 16 sehr schnell abgebaut wird, weil der Sauerstoff über den
kurzen Bypass 17 und dem Auslass 31 abströmt.
Der
Halter 1 nach 2 ist im Prinzip so aufgebaut
wie der nach 1, nur dass hier eine mechanisch
wirkende Stelleinrichtung 11' verwirklicht ist.
Auch hier ist die Dichthülse 14 bzw.
Dichtung 13 in einem Druckkolben 15 gelagert bzw.
von diesem umgeben, sodass beim Verfahren dieses Druckkolbens 15 die
Dichtung 13 entsprechend verformt und gegen das hier nicht
dargestellte Lanzenrohr 12 gedrückt wird, zumal, wie leicht
erkennbar, auch die Spannzange 3 über die Druckhülse 4 und
die Stelleinrichtung 11' in
Richtung auf die Dichtungshülse 14 verschoben
werden kann. Ebenso wie bei der Ausführung nach 1 ist
auch hier in der Außenwand 36 des
Druckkolbens 15 eine Nut 37 oder eine Doppelnut 38 ausgebildet,
in der eine O-Ringdichtung 39 angeordnet ist.
Hinter
dem Dichtkolben 15 ist eine Pufferhülse 5 angeordnet,
die über
eine Spiralfeder 40 ebenfalls in Richtung auf die Dichtungshülse 14 verschieblich
ist. Diese Pufferhülse 5 ist
in beiden Fällen
so aufgebaut, dass sich ein Ringraum 41 bildet, wobei hier
der Bypass 17 in Form von Radialbohrungen 56, 57 ansetzt,
der mit dem Sicherheitssperrkolben 18 in Verbindung steht.
Zum
Verspannen des hier nicht dargestellten Lanzenrohres 12 wird
die Druckhülse 4 über den Kniehebel 44 auf
die Spannzange 3 geschoben, sodass das Lanzenrohr 12 eingespannt
wird. Gleichzeitig verschiebt sich dabei die Spannzange 3 wie
schon beschrieben in Richtung Dichtungshülse 14, die entsprechend
mit der Druckhülse 4 das
Lanzenrohr 12 einspannt. Dieses Einspannen wird dann beim
Aufgeben von Sauerstoff noch dadurch begünstigt, dass der Druckkolben 15 entgegen
der Verschieberichtung der Spannzange 3 verschoben wird,
um so die Dichtungshülse 14 bzw.
die Dichtung 13 wirksam einzuspannen.
Beim
Verspannen der Spannzange 3 drückt der Druckkolben 15 mit
seiner Rückseite 49 auf
Bypasskolben 45, 46 gegen die Kraft der Druckfeder 48. Diese
werden dadurch durch das oder die Dichtelemente 47 geschoben,
sodass über
den Bypass 17 und die Auslassöffnung 53 Sauerstoff
nicht in die Atmosphäre
entweichen kann. Der Sauerstoff kann aber durch den Bypass 17 und
dann entlang der Steckbohrung 51 an den Bypasskolben 45, 46 bedingt
vorbeistreichen und Druck auf den Druckkolben 15 ausüben, sodass
die Verspannung des Lanzenrohres 12 über die Dichtungshülse 14 verbessert wird.
Unterstützt
wird dies noch durch die Druckfeder 48, die zwischen der
Ringwandung 50 der Steckbohrungen 51 und der Rückseite 49 des
Druckkolbens 15 eingespannt ist.
Soll
nun das Lanzenrohr 12 gelöst und aus dem Halter 1 entfernt
werden, wird über
den Kniehebel 44 die Druckhülse 4 von der Spannzange 3 abgezogen.
Der Druckkolben 15 mit der Dichtungshülse 14 folgt dieser
Bewegung begünstigt
durch die Druckfeder 48, sodass damit auch die Bypasskolben 45, 46 aus
dem Dichtelement 47 bzw. dem Dichtring 52 sich
herausbewegen und die Auslassöffnung 53 freigeben.
Aus dem Innenraum 16 kann damit Sauerstoff auf kürzestem
Wege abgeleitet werden, um einen evtl. Überdruck im Innenraum 16 schnell
abzubauen.
In
der Auslassöffnung 53 ist
eine Schmutzsicherung 54 so angeordnet und ausgebildet,
dass von außen
kein Dreck über
die Auslassöffnung 53 in
den Bereich des Dichtringes 52 bzw. des Dichtelements 47 gelangt.
Eine bleibende Funktion des Sicherheitssperrkolbens 18 ist
damit gegeben.
3 zeigt
eine Seitenansicht des Halters 1 mit dem Haltergehäuse 2,
wobei der seitlich angeordnete Sicherheitssperrkolben 18 erkennbar
ist. Zur Verbindung mit dem Sauerstofflanzenschlauch 9 dient
ein Schwenkgelenk 59 mit Kugellagerführung 60, wobei der
Anschlussstutzen 61 automatisch sich der jeweiligen Position
bzw. dem aktuellen Arbeitswinkel des Sauerstofflanzenschlauches 9 anpasst.
Mit 63 ist
der Verfahrantrieb bezeichnet, über den
der gesamte Halter 1 in einer entsprechenden Führung hin-
und hergeschoben werden kann.
Durch
sicheres Halten des verstopften Lanzenrohres 12 und der
beschriebenen Zwangsdruckentlastung kann auf das bisher bekannte
zusätzlich der
Schlackenrücklaufsicherung 6 zugeordnete
Vorventil verzichtet werden. Damit und durch weitere Vereinfachungen
steht jeweils mehr Sauerstoff zur Verfügung, sodass die Arbeitstakte
verkürzt
werden können.
Zusätzlich
stellt sich bei durch Schlackenrücklauf
ausgelöster Thermosicherung
eine zusätzliche
Sicherheitsfunktion ein, da eine völlige Druckentlastung des Systems
bis zum Sauerstoffrückschlagventil 20 von
der Rohrentnahme zu verzeichnen ist. Vorteilhaft ist weiter, dass
eine automatische Anpassung an vorhandene Rohrtoleranzen erreicht
wird, ohne dass die Bedienungsmannschaft hierzu mitbeteiligt werden
muss. Selbst dann, wenn bei auftretendem Überdruck versehentlich und
vielleicht zu früh der
Entkopplungsvorgang eingeleitet wird, wird das Lanzenrohr 12 über die
beschriebene Fixierung Druckkolben 15/Dichtungshülse 14 soweit
gesperrt, dass das Lanzenrohr 12 erst entnommen werden kann,
wenn der Druckabbau im Haltergehäuse 2 abgeschlossen
ist. Diese automatische Druckentlastung bei der Entkopplung des
Halters 1 durch gezielten Druckausgleich ist insbesondere
vorteilhaft, wenn Lanzenrohre 12 durch Schlacke und sonstiges verstopft
oder eine verschlossene Vorderöffnung
aufweisen. Das beschriebene Lanzenhaltersystem ist sowohl bei Handhebelbetätigung,
also bei Betätigung über den
Kniehebel 44, wie auch bei Druckluftbetätigung des Spannkolbens 25 zu
verwirklichen, sodass sich eine multifunktionale Betätigung ergibt.
Schließlich
ist noch als Vorteil hervorzuheben, dass am dem Sauerstofflanzenschlauch 9 zugewandten
Ende ein Schwenkgelenk 59 angeordnet ist, das eine optimale Anpassung
der Lanzenhalter-Schlauchverbindung an den aktuellen Arbeitswinkel
des Sauerstofflanzenschlauches 9 ermöglicht.
Die 4 entspricht
vom grundsätzlichen Aufbau
der in 2 gezeigten Ausführung, wobei allerdings hier
der Druckkolben 15 gleichzeitig als eine Art Sicherheitssperrkolben 18 mit
eingesetzt wird. Hierzu ist zunächst
einmal vorgesehen, dass die Pufferhülse 5 von einem Ringraum
umgeben wird, in dem die Druckfeder 48' angeordnet ist. Deshalb wird dieser
Bereich auch als Federraum 70 bezeichnet. Das anstehende
Sauerstoffgas O2 kann somit aus dem Bereich
der Spiralfeder 40 an der Pufferhülse 5 entlang in den
Federraum 70 eindringen. Da der Druckkolben 15 hier
zunächst
einmal mit Verbindungsbohrungen 67 und dann mit den Steckbohrungen 51' ausgerüstet ist,
gelangt das Sauerstoffgas bis dicht an die Nut 37 und die
O-Ringdichtung 39 heran. Die Steckbohrungen 51' enden hier
mit einem Bypass 17'/57,
d. h. der Bypass 17' ist
hier als Radialbohrung 57 bzw. 56 ausgebildet.
Damit steht das Sauerstoffgas (O2) hier
an und sorgt dafür,
dass der gesamte Druckkolben 15 so verschoben wird, dass die
eingeklemmte Dichtung 13 der Dichtungshülse 14 verformt wird.
Durch die Verformung der Dichtung 13 wird das eingeschobene
Sauerstofflanzenrohr 12 zusätzlich fixiert.
Wird
nun durch Betätigung
des Kniehebels 44 die Druckhülse 4 von der Spannzange 3 abgezogen,
kann das Reststück
des Sauerstofflanzenrohres 12 entfernt werden, wobei das
eventuell noch anstehende Sauerstoffgas sich dadurch bemerkbar macht, dass
der Druckkolben 15 weiter verschoben wird, sodass die O-Ringdichtung 39 über den
Rücksprung 72 bzw. 73 hinweggeschoben
wird, sodass dann das Sauerstoffgas über den Auslass 31' und den Vorraum 74 und
dann die Axialbohrungen 75, 76 in die Atmosphäre entweichen
kann.
Die
entsprechenden Rücksprünge 72, 73 sind
am Ende 71 des Druckkolbens 15 in Richtung Öffnung 19 der
Druckhülse 4 ausgebildet.
In 4 ist ihre Lage und Ausbildung deutlich erkennbar.
Sobald die O-Ringdichtung 39 diese Rücksprünge 72, 73 überfahren
hat, kommt es zum Abströmen
des Sauerstoffgases. Damit ist das System dann wieder entlastet.
Die O-Ringdichtung 39 ist in der Nut 37 angeordnet,
wobei die entsprechende Wandung des Bypasses 17' wie eine Art
Sicherheitssperrteil 68 wirkt.
Zur
optimalen Führung
der Dichtung 13 bzw. der Dichtungshülse 14 ist diese und
außerdem
auch der Druckkolben 15 besonders ausgebildet. Der Druckkolben 15 besteht
aus einem Ringteil 78 und einem Hülsenteil 79, die ineinandersteckbar
ausgebildet sind, wobei das Ringteil 78 Verbindungsbohrungen 67 aufweist
und außerdem
die Führungsnase 65, die
mit der Innenwand des Hülsenteils 79 zusammen das
untere Ende der Dichtung 13 führt. Hierdurch ist die Dichtung 13 mit
Innenwand 81 und Außenwand 80 entsprechend
eingeklemmt, wobei am gegenüberliegenden
Ende der Dichtung 13 die Dichtungshülse 14 für eine entsprechende
Einlage und Führung
der Dichtung 13 sorgt. Das Endteil des Hülsenteils 79 ist
praktisch eine Art Gegenstück 66,
das entsprechend weit in den Vorraum 74 vorragt und dabei wiederum
den Stützring 82 der
Spannzange 3 mit führt.