DE2617487A1

DE2617487A1 - Behaelterreinigung

Info

Publication number: DE2617487A1
Application number: DE19762617487
Authority: DE
Inventors: Petrus Jacobus Schilder
Original assignee: ZEEVENHOOVEN BV
Current assignee: ZEEVENHOOVEN BV
Priority date: 1975-04-22
Filing date: 1976-04-22
Publication date: 1976-11-04
Also published as: CH609891A5; NL7504751A; FR2308432A1; AU508161B2; NL175268B; AU1326676A; NL175268C; DE2617487C2; GB1550933A; JPS521973A; FR2308432B3; JPS612435B2

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02

Anwaltsakte 27 045 «j ßpft 1,370

Zeevenhooven B.V. Roden (Dr.) / Holland

Behälterreinigung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von Hohlkörpern, insbesondere zur Entfernung von Ansätzen, Inkrustationen u.a., Ablagerungen von der Innenwandung von Gefäßen oder Rohren.

Zum Beispiel in metallurgischen Betrieben werden Gießpfannen verwendet, die mit einem aus keramischem Material hergestell-

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(089) 981Z7Z 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3390002624

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

ten Putter versehen sind. Nach Verlauf von Zeit lagert sich an dieser Innenauskleidung eine Schlackenschicht ab, wobei es regelmäßig vorkommt, daß auch Metall örtlich einbrennt. Bisher verwendet man einen pneumatisch angetriebenen Schlagmeißel zur Entfernung dieser Inkrustationen. Dieses Verfahren ist zunächst zeitraubend, während der Meißel, wenn dieser auf einen harten Metallteil stößt, außerdem von diesem Teil abprallen und in das verhältnismäßig weiche feuerfeste Material eindringen kann.

Mit der Erfindung wird bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden. Zu diesem Zweck werden die Ablagerungen erfindungsgemäß durch eine Fräs- oder Bohrbearbeitung entfernt. Auf diese Weise können Schlackenablagerungen u.a. genau gesteuert und unabhängig von lokalen Härtedifferenzen selektiv entfernt werden, während außerdem der der Anwendung pneumatischer Schlagapparatur inhärente Lärm vermieden wird. Außerdem ist es möglich, für die Auskleidung von Gießpfannen verhältnismäßig billiges feuerfestes Material zu wählen, da dieses nicht gegen Hämmern beständig zu sein braucht.

Zur Entfernung von an der feuerfesten Innenauskleidung einer Metallgießpfanne haftenden Ablagerungen, wie von Schlacken- und Metallteilen, kann man die Gießpfanne erfindungsgemäß um ihre Achse drehen und einen Präskopf mit deren Innenwandung in Berührung bringen. Die Gießpfanne kann z.B. horizontal

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liegend gedreht werden, wobei sie auf Tragrollen abgestützt ist und außerdem durch Halterollen auf ihrem Platz gehalten wird. Man kann einen zylindrischen Präskopf mit einem Durchmesser verwenden, der kleiner ist als der Innendurchmesser
der zu behandelnden Gießpfanne, welcher Fräskopf entgegen der Drehrichtung der Gießpfanne gedreht wird. Wenn eine relative Axialbewegung zwischen der drehenden Gießpfanne und dem drehenden Präskopf ausgeführt wird, wenn die Gießpfanne z.B. in Längsrichtung hin und her bewegt wird, kann die ganze zylindrische Innenwandung der Gießpfanne behandelt werden. Der Fräskopf kann auf seiner Mantelfläche mit einigen, vorzugsweise auswechselbaren Zähnen versehen sein. Wenn auch auf der Stirnfläche ties Präskopfes Meißelzähne angeordnet werden, kann der Boden der Gießpfanne abgeschabt werden.

Die Zähne auf der Mantelfläche des Fräskopfes sind vorzugsweise nach V-förmigem Muster angeorndet, wobei die Spitze des V in Drehrichtung des PräskopfZylinders angeordnet ist.

Nicht nur bei Gießpfannen der im vorigen beschriebenen Art, sondern auch bei Rohren u.a. begegnet man dem Problem der Entfernung von an der Innenwandung angebackenem hartem Material. Zum Beispiel bei der Anordnung von Pundamentpfahlen wird ein Rohr verwendet, das in den Boden eingetrieben wird und nach Einschütten von Beton unter Zurücklassung des Betons aus dem Boden entfernt wird. An der Innenwandung solcher Betonschütt-

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rohre bildet sich eine sehr harte Schicht von Betonresten und Mörtel. Bisher hat man die Innenwandung solcher Rohre durch Behandlung mit Schabern, Stahlapparatur u.a. zu ""'einigen versucht. In der Praxis hat dies kaum Effekt; auf jeden Fall ist es so zeitraubend und dadurch teuer, daß man es in vielen Fällen bevorzugt, die Rohre zu ersetzen.

Diese Schwierigkeiten können erfindungsgemäß vermieden werden, wenn solche harten Ablagerungen nicht durch Schaben, Strahlen oder Klopfen entfernt werden, sondern wenn hierfür eine Fräsbearbeitung gewählt wird.

Im Prinzip kann bei solchen Betonschüttrohren eine Vorrichtung verwendet werden, die gekennzeichnet ist durch einen mittels einer verlängerbaren Welle durch das zu reinigende Rohr hindurch verschiebbaren, drehbaren Fräskopf und durch hinter dem Fräskopf angeordnete Zentriermittel, um wenigstens das letzte, dem Fräskopf benachbarte Teil der Antriebswelle zentriert im Rohr zu halten.

Um zu vermeiden, daß die Meißel bei unrunden Rohren auch Rohrmaterial entfernen, kann der Fräskopf erfindungsgemäß mit in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten, radialen Meißelhaltern versehen sein, deren Meißel mit einstellbarer Vorspannung radial vorstehen.

Ebenfalls zum Ausgleich der örtlichen Unrundheit des Rohrs kann erfindungsgemäß unmittelbar hinter dem Fräskopf eine axial
fixierte Buchse mit wenigstens drei, axial vorstehenden, in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Auslegern für mit einstellbarer Federvorspannung radial hinausragende Laufräder freidrehend um die Antriebswelle angeordnet sein.

In der Praxis wird bevorzugt, zwei oder mehr Systeme von je wenigstens drei Laufrädern in axialen Abständen voneinander auf der Buchse anzuordnen.

Um den Fräskopf drehend vorwärtszubewegen, kann erfindungsgemäß ein auf einem über Schienen verfahrbaren Wagen angeordneter Motor angewendet werden, welcher Wagen in Hubrichtung durch einen Kolben beweglich ist, dessen Zylinder an ein
unter pneumatischem Druck stehendes Flüssigkeitspuffergefäß angeschlossen ist. Ein pneumatischer Antrieb zur Ausführung eines axialen Hubs des den Wagen bewegenden Kolbens ist vorteilhaft, da es dadurch möglich ist, den Kolben und dadurch den Wagen den Rückgang schnell ausführen zu lassen. Der Nachteil eines ausschließlich pneumatischen Antriebs ist aber, daß
die Kontinuität der gleichförmigen Kolbenbewegung und dadurch der Fräsbewegung, wenn die Fräswerkzeuge im zu reinigenden Rohr auf ein Hindernis stoßen, wegen der Zusammendrückbarkeit der Druckluft nicht gewährleistet ist. Durch An-

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wendung eines Flüssigkeitspuffergefäßes auf die im vorigen angegebene Weise wird dieser Nachteil vermieden.

Zur Erläuterung der Erfindung werden unter Hinweis auf die Zeichnung einige Ausführungsbeispiele von Behälterreinigungs vorrichtungen beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Reinigung einer Gießpfanne;

Fig. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht des Fräskopfs

zur Anwendung bei der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2; Fig. 4 eine Detail-Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

eine Vorrichtung zur Reinigung von Rohren; Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie V-V in Fig. ¹J

und
Fig. 6 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig.

Gemäß der Zeichnung, insbesondere nach den Figuren 1-3, umfaßt eine Vorrichtung zur Reinigung einer Gießpfanne 1 einen Wagen 2, der durch Räder 3 über Schienen 4 in Längsrichtung verfahrbar ist. Der Wagen 2 umfaßt ein Untergestell 5 und eine Plattform 6, zwischen denen Winden 7 angeordnet sind, durch die die Plattform zum Anpassen der Vorrichtung an die Behandlung von Gießpfannen verschiedener Abmessungen höheneinstellbar ist. In der Zeichnung wird der Umfang einer ver-

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hältnismäßig großen Gießpfanne und einer Gießpfanne mit kleinerem Durchmesser 1' wiedergegeben.

Auf der Plattform 6 sind eine Anzahl frei drehender Stützrollen 8 angegeben_s während auf schwenkbaren Armen 9 frei drehende Halterollen 10 angeordnet sind. Zwischen den Rollensätzen 8 und 10 ist die Gießpfanne 1 horizontal um ihre Achse drehbar eingeklemmt. Schematisch ist ein Antriebskabel 11 wiedergegeben; es wird jedoch klar sein, daß jede gewünschte Weise des Rotationsantriebs angewendet werden kann. Die Lage der Stützrollen 8 und der Halterollen 10 für die drehbare Unterstützung der kleineren Gießpfanne 1' wird punktiert

wiedergegeben. Bei der Darstellung der Gießpfannen 1 und I¹ wurde die Dicke der Pfannenwandung und der feuerfesten Auskleidung nicht berücksichtigt.

Ein Präskopf 12 ist mit einem Antriebsmotor 13 auf einer Konsole 14 montiert, die über Schienen 15 auf einem Gestell in Querrichtung verschiebbar ist, mittels eines Querantriebs von jedem gewünschten Typ, der z.B. in Form einer Gewindestange ausgebildet sein kann.

Bevor die Wirkung der Vorrichtung erläutert wird, wird unter Hinweis auf Fig. 3 die Vorzugskonstruktion des Fräskopfes 12 im Detail beschrieben.

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Auf eina?Antriebswelle 18 mit einem konischen Teil 19 ist mit einem Keil 20 und einer Befestigungsmutter 21 ein zylindrischer Körper 22 montiert. Auf dem zylindrischen Körner 22 sind nach einem V-förmigen Muster eine Anzahl zahnförmiger Meißel 23 montiert. Die Meißel 23 sind vom handelsüblichen Typ, mit einer hartmetallenen Schneidkante 24 versehen und auswechselbar in fest mit der Oberfläche des Zylinders 22 verbundenen Meißelhaltern 25 montiert. Der Einfachheit halber ist nur eine beschränkte Anzahl Meißel 23 angegeben und werden die Meißelhalter 25 lediglich schematisch wiedergegeben.

Die Meißel sind in zwei V-förmigen, im allgemeinen mit A und B bezeichneten Reihen angeordnet. In der Reihe A sind alle Meißel mit der Schneidkante in der mit dem Pfeil F angegebenen Rotationsrichtung aufgestellt. Von der Reihe B sind die zwei mit 23' bezeichneten voreilenden Meißel schräg zueinander aufgestellt, während die zwei letzten Meißel der Reihe B, deren Halter mit der Bezugsziffer 23" angegeben sind, in bezug auf die Drehrichtung auswärts geneigt angeordnet sind, damit die Bahnen der Schneidkanten der betreffenden Meißel 23" sich über die Oberfläche 22 des Zylinders hinaus erstrecken.

Auf der von der Antriebswelle IS abgekehrten Stirnfläche des Zylinders 22 ist eine Stirnplatte 26 mit einem die Stirnfläche bestreichenden Muster von Meißeln 23 angeordnet, von denen der mit 23"' bezeichnete Randmeißel gleichfalls aus-

wärts geneigt ist.
Die Vorrichtung funktioniert wie folgt:

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Fräskopf 12 seitlich einstellbar, jedoch in dieser Ausführungsform vertikal fixiert. Die Unterstützung für die Gießpfanne 1, I¹ ist, zum Anpassen des Gießpfannendurchmessers an die Lage des Fräskopfes 12 mittels Winden 7 höheneinstellbar. Während die Gießpfanne rotiert, wird ein seitlicher Teil der Innenwandung mit dem rotierenden Fräskopf 12 in Berührung gebracht. Der Fräskopf hat einen Durchmesser, der grosser als die Hälfte des Durchmessers der zu behandelnden Gießpfanne ist, so daß die Stirnfläche 26 den Boden 27, 27' der Gießpfanne 1 bzw. 1' abschaben kann, ohne daß der Fräskopf in Querrichtung in bezug auf die Achse der Gießpfanne verschoden werden muß. Der Fräskopf wird gegen einen Seitenteil der Innenwandung der Gießpfanne gedrückt gehalten. Andrücken gegen einen Teil der höher als die horizontale Ebene durch die Gießpfannenachse liegt, hat den Nachteil, daß die Gießpfanne von den Stützrollen 8 abgedrückt wird, während Andrücken gegen einen Teil nahe dem niedrigsten Punkt der Innenwandung der Gießpfanne den Nachteil hat, daß sich der Fräskopf 12 in der sich sammelnden Schabseimasse bewegt. Selbstverständlich ist es möglich, die Höhe etwas zu vari-

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ieren. Während die Gießpfanne und der Fräskopf in entgegengesetzter Richtung rotieren, kann mit dem Wagen 2 eine Längsbewegung der Gießpfanne über die Schienen 4 ausgeführt werden, so daß die Fräse in ortsfester Stellung die ganze Tiefe der Gießpfanne bestreicht.

Es ist klar, daß verschiedene Abwandlungen möglich sind. So kann die Fräse 12 höheneinstellbar ausgebildet sein und können andere Antriebsarten der Gießpfanne und auch andere Unterstützungsarten gewählt werden.

Unter Hinweis auf die Figuren H₃ 5 und 6 wird jetzt die Fräsvorrichtung beschrieben, die zur Reinigung von Rohren angepaßt ist.

Ein Rohr 28, das z.B, beim Schütten von Fundamentpfählen aus Beton in den Boden angewendet wird, sammelt im Laufe der Zeit an seiner. Innenwandung eine Ablagerung von Zement, Beton u.a. in Form einer; äußerst harten Schicht, die übrigens in der Zeichnung nicht abgebildet ist.

Auf Basis des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Prinzips, kann diese Schicht mittels eines im allgemeinen mit der Bezugsziffer 29 angegebenen Fräs- oder Bohrgeräts abgefräst werden.

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Das Fräsgerät 29 ist auf einer Antriebswelle 30 angeordnet, an der mittels einer Kupplung 31 Verlängerungsrohre 32 befestigt werden können. Das Präsgerät 29 ist mit drei, in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Meißelhaltern versehen, vor denen Meißel 3¹J mit ihrer erhärtenten Schneidkante 35 radial vorstehen. Die Meißel stehen unter Vorspannung einer Feder 36,die durch (nicht eingezeichnete) Unterlageplatten mehr oder weniger komprimiert werden kann.

Zur Führung des Geräts 29 durch das Rohr 28 befindet sich unmittelbar hinter dem Gerät eine Führung (Fig. 5), bestehend aus zwei Sätzen von drei in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Auslegern 37, in die mittels Druckfedern radial auswärts vorgespannte Lagerungen für Laufräder 38 aufgenommen sind. Die Auslegersätze 37 mit Laufrädern 38 sind auf einer Buchse 39 angeordnet, die axial fixiert, jedoch freidrehend um die Antriebswelle 30 gelagert ist. Die Laufräder 38 bewirken also, daß wenigstens das letzte, dem Gerät 29 sofort vorangehende Teil 32 der Antriebswelle 30 axial zentriert bleibt, während die federnde Aufstellung der Räder 38 und auch der Meißel 3^» 35 bewirkt, daß das Gerät 29 bei örtlicher Unrundheit des Rohres zentriert bleibt und die Meißel 3¹J₉ 35 nicht in das Material des Rohres 28 eindringen können.

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Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die im vorhergehenden beschriebenen Anwendungsgebiete ₃ also auf Gießpfannenreinigung und Rohrreinigung beschränkt ist, bondern im Prinzip in allen Fällen angewendet werden kann, in denen hartes Material mit gewisser Genauigkeit von der Innenwandung eines Hohlkörpers entfernt werden muß, ohne daß das Material dieses Körpers selbst beschädigt wird.

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Claims

- 13 Patentansprüche :

1.) Verfahren zur Reinigung von Höhlkörpern, insbesondere zur Entfernung von Ansätzen, Inkrustationen u.a. Ablagerungen von der Innenwandung von Gefäßen oder Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerungen durch eine Präs- oder Bohrbearbeitung entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Entfernung von an der feuerfesten Innenauskleidung einer Metallgießpfanne haftenden Ablagerungen, wie von Schlacken- und Metallteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gießpfanne um ihre Achse dreht und einen Präskopf mit deren Innenwandung in Berührung bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man den Fräskopf entgegen der Drehrichtung der Gießpfanne dreht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Entfernung von an der Innenwandung eines rohrförmigen Körpers gebildeten Ablagerungen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Präskopf mit einem effektiven Durchmesser, der nahezu dem Innendurchmesser des Rohrs entspricht, zentriert und drehend

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- 14 durch das Rohr hindurchbewegt.

5. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1-3 zur Reinigung von Gießpfannen oder ähnlichen Behältern, gekennzeichnet durch Mittel zum Drehen des Behälters um seine Achse, durch einen in bezug auf den Behälter einstellbaren, drehbaren Präskopf und durch Mittel zur Ausführung einer relativen, axialen Bewegung zwischen dem Behälter und dem Präskopf.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Behandlung eines zylindrischen Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Fräskopf, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Behälters, aber größer als der Halbmesser des Behälters, auf der einen Stirnfläche und auf der Mantelfläche mit einigen Zähnen versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Zähne auf der Mantelfläche des Fräskopfes nach V-förmigem Muster angeordnet sind, wobei die Spitze des V in Drehrichtung des PräskopfZylinders angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet , daß die Zähne lösbar an der Mantelfläche des Präskopfes angeordnet sind.

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9. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 4 zur Entfernung von erhärteten Betonresten von der Innenwandung von beim Schütten von Fundamentpfählen verwendeten Rohren, gekennzeichnet durch einen mittels einer verlängerbaren Welle durch das Rohr hindurch verschiebbaren, drehbaren Fräskopf und durch hinter dem Fräskopf angeordnete Zentriermittel um wenigstens das letzte, dem Fräskopf benachbarte Teil der Antriebswelle zentriert im Rohr zu halten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf mit in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten, radialen Meißelhaltern versehen ist, deren Meißel mit einstellbarer Vorspannung radial vorstehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß unmittelbar hinter dem Fräskopf eine axial fixierte Buchse mit wenigstens drei radial vorstehenden, in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Auslegern für mit einstellbarer Federvorspannung radial hinausragende Laufräder freidrehend um die Antriebswelle angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß zwei oder mehr Systeme von je

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wenigstens drei Laufrädern in axialen Abständen voneinander auf der Buchse angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsantrieb der Welle des Präskopfes einen auf einem über Schienen verfahrbaren Wagen angeordneten Motor enthält, welcher Wagen in Hubrichtung durch einen Kolben beweglich ist, dessen Zylinder an ein unter pneumatischem Druck stehendes Flüssigkeitspuffergefäß angeschlossen ist.

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