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Stichlochsto73fmaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stichlochstopfmaschine, deren
Stopfkanone an einem um eine Säule schwenkbaren Ausleger mittels eines um dessen
Längsachse drehbaren Gabelkopfs in zwei Freiheitsgraden schwenkbar gelagert ist.
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Eine solche Stichlochstopfmaschine ist aus der deutschen Patentschrift
1 162 856 bekannt. Bei dieser Stichlochstopfmaschine ist der Gabelkopf am Ende einer
im Ausleger drehbaren Welle angeordnet, die durch eine an der Säule befindliche
Kurvensteuerung beim Schwenken des Auslegers gedreht wird. Auf diese Weise läßt
sich die Stopfkanone bei Annäherung an die Arbeitsstellung durch Schwenken in einer
vertikalen Ebene in die erforderliche geneigte Stopfstellung bringen. Die zum Drehen
des Gabelkopfs erforderliche Kurvensteuerung bedingt nicht nur hohe Herstellungs-
sowie Wartungs - und Instandhaltungskosten, sondern durch das funktionsmäßig bedingte
Spiel der Kurvensteuerung ergibt sich beim Ansetzen der Stopfkanonenspitze an die
Stichlochöffnung eines Ofens, beispielsweise eines Hochofens, eine um ein Vielfaches
höhere Ungenauigkeit. Durch die geometrisch bedingten Geschwindigkeitsdifferenzen
in den Berührungslinien zwischen einer Kurvenbahn und einer Kurvenrolle der Kurvensteuerung
tritt ferner im Laufe der Zeit ein zunehmender Verschleiß ein, der Zu einer weiteren
Vergrößerung des Spiels und damit zu einer ständig größer werdenden Ungenauigkeit
der Positionierung der Stopfkanonenspitze
führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stichlochstopfmaschine
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei einfachem und kostengünstigem
Aufbau auch bei unterschiedlichem Einsatz und unterschiedlichen Betriebverhältnissen
jeweils ein optimales Anstellen der Stopfkanone ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Gabelkopf im Schwenkmittelpunkt des Auslegers mit einem
gegenüber dessen Schwenkachse geneigten Lagerelement schwenkbeweglich verbunden
ist. Infolge der schwenkbeweglichen Verbindung des Gabelkopfes mit dem im Schwenkmittelpunkt
des Auslegers geneigt angeordneten Lagerelement einerseits und der dehnbaren Lagerung
des Gabelkopfes um die Längsachse des Auslegers andererseits dreht sich beim Schwenken
des Auslegers um die Säule der Gabelkopf und damit die Stopfkanone zwangsläufig
um die Längsachse des Auslegers, so daß die Stopfkanone während ihrer Schwenkbewegung
von einer bestimmten Ruhelage genau in die gewünschte geneigte Stellung der Arbeitslage
gelangt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Lagerelement
aus einem an der Säule des Auslegers in einer vorbestimmten Neigung angeordneten
Innenring und einem dazu drehbaren Außenring. Der Innenring und der Außenring des
Lagerelements können dabei Teile eines Wälzlagers sein, so daß sich nicht nur eine
gute Wirkungsweise und eine große Lebensdauer ergeben, sondern diese Konstruktion
auch vergleichsweise kostengünstig ist.
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Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist, daß der Außenring
fest in einem Lagerring angeordnet ist und dieser mit einem gabelförmigen Fortsatz
einer den Gabelkopf tragenden Welle formschlüssig verbunden ist. Hierdurch wird
auf einfache Weise die Antriebubertragung vom Lagerelement auf den Gabelkopf sichergestellt.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Größe und/oder
die Richtung der Neigung des Lagerelements einstellbar ist. Durch zweckmäßige Wahl
der Veränderung der Neigungsgröße und/oder der Neigungsrichtung des Lagerelementes
läßt sich die Neigung der Stopfkanone in der Arbeitsstellung und der Ruhelage den
jeweiligen Erfordernissen leicht anpassen.
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Das Einstellen der Größe der Neigung des Lageiements läßt sich beispielsweise
durch einen den Innenring des Lagerelements aufnehmenden, an der Säule um Zapfen
begrenzt schwenkbaren Tragring erreichen, der Vorzugsweise durch eine Einstellvorrichtung
in der jeweiligen Lage arretiert wird. Die Einstellvorrichtung kann beispielsweise
aus Stellschrauben und sich an der Säule abstützenden, nockenartigen Fortsätzen
bestehen.
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Um die Neigungsrichtung des Lagerelements leicht einstellen zu können,
besitzt die Säule einen auf einem Untergestell befestigten vertikalen Lagerzapfen
und eine darauf drehbare Hülse, an der der Tragring um die Zapfen drehbar gelagert
ist. Durch einfaches Drehen der Hülse und damit über die Zapfen entsprechendes Drehen
des Tragrings läßt sich die Richtung der Neigung des Lagerelementes bequem einstellen.
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Um eine noch weitergehende Anpassung an die vorherrschenden Verhältnisse
zu erreichen, ist ein vom Schwenkantrieb und der beschriebenen Neigungseinstellung
der Stopfkanone unabhängiges Verstellen der Neigung der Stopfkanone möglich. Zu
diesem Zweck ist nzunächst der Gabelkopf mittels einer Lagerwelle in der hohlen
Welle drehbar gelagert. Ferner befindet sich zwischen dem Gabelkopf und der Welle
ein deren Relativlage zueinander bestimmendes Verstellelement. Dadurch kann die
Neigung der Stopfkanone unabhängig vom Schwenkantrieb des Auslegers und vom Neigungsmechanismus
verstellt
werden, wodurch sich eine noch bessere Anpassung erreichen
läßt.
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Weiterhin kann eine vorgespanntes, auf das Verstellelement einwirkendes
Federelement beispielsweise innerhalb des Verstellelements untergebracht sein. Dieses
Federelement gestattet ein Ausweichen der Stopfkanonenspitze in der Vertikalen,
wenn die Federvorspannung überschreitende äußere Kräfte auf die Stopfkanonenspitze
ausgeübt werden, was beispielsweise bei einem ausgewaschenen Stichloch der Fall
sein kann. Die Maschine kann sich also dem veränderten Stichloch anpassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
FiR. 1 eine Seitenansicht einer in Arbeitsstellung befindlichen Stichlochstopfmaschine,
Fig. 2 die zugehörige Draufsicht auf die Stichlochstopfmaschine, FiR. einen teilweisen
Horizontalschnitt durch den Ausleger der Stichlochstopfmaschine, Fig. 4 einen Schnitt
nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig.~7 eine abgewandelte Ausführung der in Fig.
4 dargestellten Lagerstelle, Fig. 6 die zu Fig. 5 gehörende Draufsicht auf die Lagerstelle,
Fig.7 eine weitere Abwandlung der Stichlochstopfmaschine entsprechend der Darstellung
in Fig. 3 und
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der
Fig. 7.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist die Stichlochstopfmaschine
1 oberhalb einer Abstichrinne 2 eines mit einem Stichloch 3 versehenen Schachtofens
4 angeordnet. Die Stichlochstopfmaschine 1 besteht aus einer Säule 5, von der in
Fig. 1 nur das Untergestell 6 dargestellt ist. An der Säule 5 ist eine Ausleger
7 um eine vertikale Achse der Säule 5 schwenkbar gelagert. Am vorderen Ende des
Auslegers 7 ist in weiter unten näher beschriebener Weise ein Gabelkopf 8 um die
Längsachse des Auslegers 7 drehbar gelagert. An den vorderen Enden des Gabelkopfes
8 ist über Zapfen 9 eine Stopfkanone 11 schwenkbeweglich gelagert. Wie aus Fig.
2 hervorgeht, läßt sich die Stopfkanone durch den Ausleger 7 von einer in Fig. 2
mit strichpunktierten Linien dargestellten Ruhestellung in eine in Fig. 2 mit ausgezogenen
Linien dargestellte Arbeitsstellung verschwenken.
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Aus Fig. 3 geht hervor, daß der Gabelkopf 8 über eine Welle 12 im
Ausleger 7 schwenkbar gelagert ist. Der Ausleger 7 kann in nicht dargestellter Weise
einen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb besitzen.
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Die drehbare Welle 12 besitzt an ihrem dem Gabelkopf 8 abgewandten
Ende einen gabelförmigen Fortsatz 13, der mittels Zapfen 14 in einem Lagerring 15
eines in Fig. 4 und 5 näher erläuterten Lagerelements 16 gelagert ist. Wie aus Fig.
4 hervorgeht, ist das Lagerelement 16 in bezug auf die Vertikale geneigt angeordnet.
Daskgerelement 16 besteht aus einem im Untergestell 6 in einer vorbestimmten Neigung
angeordneten Innenring 17 und einem diesem gegenüber drehbaren Außenring - 18. Der
Innenring 17 und der Außenring 18 können Teile eines Wälzlagers sein. Der Außenring
18 sitzt in dem bereits erwähnten Lagerring 15, in den über die Zapfen 14 der Gabelförmige
Fortsatz 13 der Welle 12 bzw. des Gabelkopfes
8 formschlüssig
eingreift. Aus Fig. 4 ist ferner ersichtlich, daß der Ausleger 7 über ein Ringlager
19 auf dem Untergestell 6 der Säule 5 drehbar gelagert ist.
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Wenn die Stichlochstopfmaschine 1 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung
verschwenkt werden soll, um das Stichloch 3 zu schließen, wird der Ausleger 7 verschwenkt,
Bei dieser Schwenkbewegung werden zwangsläufig die drehbare Welle 12 mit dem gabelförmigen
Fortsatz 13 und über die Zapfen 14 der Lagerring 15 des Lagerelements 16 mit verschwenkt
und dabei infolge Rotation um den feststehenden Innenring 17 der Außenring 18 sowie
der Lagerring 15 um die Längsachse der Welle 12 gedreht. Damit wird auch der Gabelkopf
8 gedreht, so daß die dran befindliche Stopfkanone 11 während der Schwenkbewegung
von der Ruhelage in die geneigte Arbeitslage bewegt wird.
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Um die Stichlochstopfmaschine hinsichtlich ihrer Ruhestellung und
ihrer Arbeitsstellung von Fall zu Fall unterschiedlichen örtlichen Verhältnissen
anzupassen, läßt sich die Größe und die Richtung der Neigung des Lagerelements 16
verändern. Ese spezielle Art der Neigungsänderung ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt.
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Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist der Innenring 17 in einem Tragring
21 fest angeordnet. Der Tragring 21 ist über Zapfen 22 in einer Hülse 23 begrenzt
schwenkbar gelagert, die ihrerseits auf einem im Untergestell 6 der Säule5fest angeordneten
Lagerzapfen 24 drehbar gelagert ist. Zum Einstellen der Neigungsgröße des Lagerelements
16 dient eine Einstellvorrichtung 25, die aus Stellgliedern 26 und sich an der Hülse
23 abstützenden, nockenförmigen Fortsätzen 27 besteht.
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Durch Einstellen der Stellglieder 26 läßt sich die Neigung des Lagerelements
16 ausgehend von der dargestellten Lage über die Winkel Oc und d'gegenüber der Hülse
23 verstellen.
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Um auch die Richtung der Neigung des LageSLements 16 zu verändern,
ist der Tragring 21 und die damit verbundene Hülse 23 gegenüber dem Untergestell
6 der Säule 5 verdrehbar.
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Die Hülse 23 kann ausgehend von der in Fig. 6 dargestellten Lage um
die Winkel ß bzw. 2 verdreht werden. In der neu eingestellten Lage läßt sich die
Hülse 23 durch nicht dargestellte Mittel fixieren.
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In den Fig. 7 und 8 ist ein von dem zuvor beschriebenen Schwenkantrieb
und der Neigungseinstellung nach in der Größe und der Richtung unabhängiges Verstellen
der Neigung der Stopfkanone veranschaulicht. Zu diesem Zweck ist der Gabelkopf 8
mittels einer Lagerwelle 28 in der Welle 12 drehbar gelagert, die zu diesem Zweck
hohl ausgebildet ist.
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Die gegenseitige Lage des Gabelkopfes 8 und dir Welle 12 wird durch
ein Verstellelement 29 bestimmt, das einerseits mittels Zapfen 31 an hebelartigen
Fortsätzen 32 der Welle 12 und andererseits mittels eines Bolzens 33 an einem Hebel
34 des Gabelkopfes 8 angreift. Durch Verändern des Abstandes zwischen den Zapfen
31 und dem Bolzen 33, was sich beispielsweise in nicht dargestellter Weise durch
Mittel innerhalb des Verstellelements erreichen läßt, kann die gegenseitige Lage
der Welle 12 und des Gabelkopfes 8 ausgehend von der dargestellten Lage beispielsweise
um die Winkel r , 3E verändert werden. Um die gleichen Winkel ändert sich damit
zwangsläufig auch die Neigung doer Stopfkanone 11. Innerhalb des Verstellelements
29 kann sich ein nicht dargestelltes Federelement befinden, das eine Vergrößerung
oder Verringerung des Abstandes zwischen dem Zapfen 31 und dem Bolzen 33 zuläßt,
wenn beispielsweise durch äußere Einflüsse die Vorspannkraft des Federelements überschritten
wird. Dies kann beispielsweise infolge Ablenkung der Mündstückspitze der Stopfkanone
11 durch ein ausgewaschenes Stichloch 3 des Ofens 4 der Fall sein.
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L e e r s e i t e