DE2457166B2 - Dämpfungsvorrichtung für schwenkbare Ausleger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungsvorrichtung für schwenkbare Ausleger, insbesondere für Schwenkarmausleger von Stichlochbohr- und Stichlochstopfmaschinen von Schacht-, insbesondere Hochöfen.

Schwenkbare Ausleger werden für die verschiedensten Zwecke in den unterschiedlichsten Industriebetrieben eingesetzt. Bei solchen, in der Regel ein Arbeitsgerät oder Arbeitswerkzeug tragenden Auslegern muß der Ausleger in seinen Schwenkendstellungen gedämpft bzw. abgebremst werden, um ihn weitgehend schlag- und stoßfrei in seine Betriebs- und Ruhestellung zubringen.

Ausleger werden vielfach durch pneumatische Antriebe verschwenkt. Bei solchen pneumatisch angetriebenen Auslegern ist es zum stoßfreien Dämpfen und Abbremsen der Ausleger bekannt, die austretende Luft des Antriebszylinders über Drosselventile zu drosseln. Solche Drosselventile haben jedoch nur eine begrenzte Wirkung, so daß die gewünschte Dämpfungs- bzw. Bremswirkung nicht oder nicht mit der gewünschten Intensität eintritt. Völlig unwirksam sind die Drosselventile in solchen Fällen, wenn in der zu drosselnden Seite des pneumatischen Antriebszylinders nur atmosphärische Luft und keine von der vorherigen Bewegung des Antriebskolbens zurückgebliebene Preßluft vorhanden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine für schwenkbare Ausleger, insbesondere für Schwenkarmausleger von Stichlochbohr- und Stichlochstopfmaschinen von Schacht-, insbesondere Hochöfen, geeignete Dämfpungsvorrichtung zu schaffen, die mit einfachen und kostengünstigen Mitteln ein äußerst wirksames Dämpfen bzw. Abbremsen des Auslegers gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch ein einerseits am Ausleger und andererseits an einem zur Schwenkachse des Auslegers exzentrisch gelegenen Anlenkpunkt eines drehfest angeordneten Arms angreifendes, sich während der Schwenkbewegung in seiner Länge änderndes, energieumwandelndes Dämpfungsorgan erreicht. Mit den Mitteln nach der Erfindung ergibt sich eine Dämpfungs- bzw. Abbremsvorrichtung, mittels derer auch vergleichsweise große Schwungsmassen, wie sie beispielsweise bei den Schwenkarmauslegern von Stichlochbohr- und Stichlochstopfmaschinen vorhanden sind, einwandfrei in den Endstellungen des Auslegers abgebremst bzw. gedämpft werden. Die Ausbildung des Dämpfungsorgans ist an sich nicht entscheidend, es kommt dabei nur darauf an, daß durch das Dämpfungsorgan während der Schwenkbewegung des Auslegers die der angetriebenen Schwungmasse des Auslegers innewohnende Trägheitsenergie kurz vor Erreichen der Endstellungen des Auslegers abgebaut wird. Das Dämpfungsorgan kann beispielsweise als Feder- oder Gummielement ausgebildet sein, beispielsweise als Zugfeder oder als auf Zug beanspruchbarer Gummistrang. Das Feder- bzw. Gummielement wird auf den kürzesten Abstand zwischen dem Anlenkpunkt am Ausleger und dem Anlenkpunkt am drehfest angeordneten Arm ausgelegt. Ausgehend von dieser Stellung verlängert sich das Feder- oder Gummielement beim Verschwenken des Auslegers, so daß die dann wirksam werdenden Rückstellkräfte auf den Ausleger einwirken und damit seine Schwenkbewegung dämpfen bzw. bremsen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht jedoch das Dämpfungsorgan aus einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit. In diesem Fall ist die Zylinder-Kolben-Einheit zweckmäßig mit ihrem Zylinder an dem

so ein Werkzeug tragenden Ausleger und mit einer Kolbenstange des im Zylinder verschieblich geführten Kolbens an dem radial vorstehenden Arm angelenkt, der als Teil einer koaxial zur Schwenkachse liegenden Schwenksäule ausgebildet ist. Damit die Zylinder-Kolben-Einheit vergleichsweise wenig Platz in Anspruch nimmt, ist sie vorteilhaft parallel und im wesentlichen unterhalb des Auslegers angeordnet.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung steht der Kolbenstangenraum des Zylinders der Zylinder-Kolben-Einheit über ein in einer Verbindungsleitung eingebautes Drosselorgan mit einem Flüssigkeitstank in Verbindung. Das Drosselorgan könnte grundsätzlich manuell gesteuert sein. Auch könnte es in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Weg des Auslegers gesteuert werden, d. h. in Richtung auf die Endstellungen des Auslegers zunehmend mehr in seine Drosselstellung gebracht werden, so daß sich ein einstellbares Drosselorgan ergibt.

In zweckmäßiger Ausgestaltung besteht das Drosselorgan jedoch aus einem kombinierten Drossel-Rückschlagventil, so daß bei der Schwenkbewegung in Richtung auf die Endstellungen die Drosselwirkung eintritt, hingegen in umgekehrter Schwenkrichtung über das Rücksehlagventil Drucköl ungedrosselt in den Kolbenstangenraum des Zylinders einströmen kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt entlang der Linie /-/ der F i g. 2 und

F i g. 2 eine Aufsicht auf den Ausleger in der Arbeitsund Ruhestellung, welche die Schwenkendstellungen darstellen.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist an einer vertikalen Säule 1 ein Ausleger 2 drehbar gelagert. An seinem freien Ende trägt der Ausleger 2 ein Arbeitswerkzeug 3, beispielsweise eine Bohrlafette einer Stichlochbohrmaschine, wie sie z. B. an Schacht- und Hochöfen verwendet wird. Der Ausleger 2 ist durch einen nicht dargestellten pneumatischen Schwenkantrieb, beispielsweise einen Preßluftzylinder, um die Schwenkachse 4 der Säule 1 schwenkbar, und zwar aus der im rechten Teil der F i g. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellten Arbeitsstellung in eine im linken Teil der F i g. 2 mit gestrichelten Linien dargestellte Ruhestellung.

Im wesentlichen unterhalb des Auslegers 2 ist eine hydraulische Dämpfungs- bzw. Bremsvorrichtung angeordnet, die im wesentlichen aus einer Zylinder-Κυΐ-ben-Einheit 5 besteht. Die Zylinder-Kolben-Einheit 5 besitzt einen Zylinder 6, einen darin verschieblich gelagerten Kolben 7 mit einer durch den Zylinder 6 nach außen tretenden Kolbenstange 8. An den außenliegenden Enden des Zylinders 6 und der Kolbenstange 8 sind Lageraugen 9, i 1 angeordnet, in die Befestigungsbolzen 12, 13 einsetzbar sind. Über diese Befestigungsbolzen 12, 13 ist das zylinderseitige Lagerauge 9 in einem gabelförmigen Befestigungsteil 14 am Ausleger 2 befestigt, während über den Befestigungsbolzen 13 das kolbenstangenseitige Lagerauge 11 an einem Anlenkpunkt 16 eines gleichfalls gabelförmig ausgebildeten Arms 15 befestigt ist.

Der Kolbenstangenraum 17 des Zylinders 6 ist über eine Verbindungsleitung 18 mit einem Flüssigkeitstank 19 verbunden. In der Verbindungsleitung 18 sind ein Drosselorgan 21 und ein sich zum Kolbenstangenraum 17 hin öffnendes Rückschlagventil 22 angeordnet. Das Drosselorgan 21 und das Rückschlagventil 22 sind als kombiniertes Drosselrückschlagventil ausgebildet. Das Drosselorgan 21 ist einstellbar.

Beim Schwenken des Auslegers 2 von seiner im rechten Teil der Fig. 2 dargestellten Arbeitsstellung in seine im linken Teil der F i g. 2 dargestellte Ruhelage und umgekehrt bewegt sich der zylinderseitige Befestigungsbolzen 12 entlang des Kreisbogens 23 um die Schwenkachse 4 der Säule 1. Da der Anlenkpunkt 16 bzw. der dort angreifende Befestigungsbolzen 13 gegenüber der Schwenkachse 4 der Säule 1 um das Maß a exzentrisch versetzt liegt, ergibt sich beim Schwenken des Auslegers 2 eine Bewegung des Zylinders 6 gegenüber dem durch den Arm IS und die Kolbenstange 8 festgehaltenen Kolben 7. Ausgehend von den in der Arbeitsstellung und der Ruhestellung einnehmenden Lagen des Kolbens 7 gegenüber dem Zylinder 6 hat sich nach einem Schwenkwinkel von 90° der Zylinder 6 gegenüber dem feststehenden Kolben 7 um das Maß b verschoben. Diese Relativbewegung des Zylinders 6 gegenüber dem Kolben 7 wird in nachfolgend

ίο beschriebener Weise zum Dämpfen und Bremsen des Auslegers 2 ausgenutzt.

Wie vorstehend erläutert, wird der Zylinder 6 beim Verschwenken des Auslegers 2 aus der Arbeitsstellung oder aus der Ruhelage heraus zum Kolben 7 hin verschoben. Durch den dabei im Kolbenstangenraum 17 entstehenden Unterdruck kann über das Rückschlagventil 22 und die Verbindungsleitung 18 öl aus dem Flüssigkeitstank 19 in den Kolbenstangenraum 17 eintreten. Sobald der halbe Schwenkweg zurückgelegt worden ist, d. h. nach einem Schwenkwinkel von 90° bleibt der Zylinder 6 gegenüber dem Kolben 7 stehen. Nach weiterem Schwenken, d. h. über 90° hinaus, bewegt sich der Zylinder 6 in bezug auf den Kolben 7 in entgegengesetzter Richtung. Dabei wird der Kolben-Stangenraum 17 wieder verkleinert, so daß das vorher in den Kolbenstangenraum 17 eingeströmte öl wieder aus dem Zylinder 6 herausgedrückt werden muß. Dieser Rückfluß des Öls aus dem Kolbenstangenraum 17 über die Verbindungsleitung 18 ist aber nur noch über das

Drosselorgan 21 möglich, da durch den Druck des Öls das Rückschlagventil 22 zum Flüssigkeitstank 19 hin geschlossen gehalten wird. Je nach Einstellung des Drosselorgans 21, d. h. je nach dem, ob eine große oder kleine Durchflußöffnung eingestellt ist, wird die gewünschte Dämpfungs- bzw. Bremswirkung erzielt.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Ansprüche Abänderungen zuläßt. So kann die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung nicht nur bei Auslegern von Stichlochbohr- und Stichlochstopfmaschinen eingesetzt werden, sondern überall dort, wo schwenkbare Ausleger in ihren Endstellungen wirksam gedämpft oder abgebremst werden müssen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Zylinder-Kolben-Einheit 5 in umgekehrter Lage zwischen dem Ausleger 2 und dem feststehenden Arm 15 anzulenken und die Kolbenstange 8 am Ausleger 2. Weiterhin ist es möglich, die Zylinder-Kolben-Einheit 5 über den Ausleger 2 und die Säule 1 hinweg derart anzuordnen, daß der an der Säule 1 befestigte Arm 15 gegenüber seiner Lage in F i g. 2 um 180° versetzt liegt. Auch in diesem Fall können der Zylinder 6 entweder am Ausleger 2 und die Kolbenstange 8 am feststehenden Arm 15 oder der Zylinder 6 am Arm 15 und die Kolbenstange 8 am Ausleger 2 angelenkt sein, ohne daß sich am Dämpfungsprinzip etwas ändert. Es ist lediglich erforderlich, das kombinierte Drosselrückschlagventii nicht am Kolbenstangenraum 17, sondern am Kolbenraum des Zylinders 6 anzuschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Dämpfungsvorrichtung für schwenkbare Ausleger, insbesondere für Schwenkarmausleger von Stichlochbohr- und Stichlochstopfmaschinen von Schacht-, insbesondere Hochöfen, gekennzeichnet durch ein einerseits am Ausleger (2) und andererseits an einem zur Schwenkachse (4) des Auslegers (2) exzentrisch gelegenen Anlenkpunkt (16) eines drehfest angeordneten Arms (15) angreifendes, sich während der Schwenkbewegung in seiner Länge veränderndes, energieumwandelndes Dämpfungsorgan (5).

2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsorgan aus einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit (5) besteht.

3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheit (5) mit ihrem Zylinder (6) an dem ein Werkzeug (3) tragenden Ausleger (2) und mit einer Kolbenstange (8) des im Zylinder (6) verschiebbar geführten Kolbens (7) an dem radial vorstehenden Arm (15) angelenkt ist, der als Teil einer koaxial zur Schwenkachse (4) liegenden Säule (1) ausgebildet ist.

4. Dämpfungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zylinder-Kolben-Einheit (5) im wesentlichen parallel unter- oder oberhalb des Auslegers (2) erstreckt.

5. Dämpfungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenslangenraum (17) des Zylinders (6) der Zylinder-Kolben-Einheit (5) über ein in einer Verbindungsleitung (18) eingebautes Drosselorgan (21) mit einem Flüssigkeitstank (19) in Verbindung steht.

6. Dämpfungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (21) einstellbar ausgebildet ist.

7. Dämpfungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan aus einem kombinierten Drosselrückschlagventil (21,22) besteht.