DE2815730A1

DE2815730A1 - Stabilisierungsvorrichtung fuer die werkzeuglafette einer stichlochbohrmaschine

Info

Publication number: DE2815730A1
Application number: DE19782815730
Authority: DE
Inventors: Rene Mahr
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1977-06-08
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1978-12-21
Also published as: GB1555853A; LU77507A1

Description

PATENTANMELDUNG

PAUL WURTH S.A. 32, rue d¹Alsace

Luxemb urg

STABILISIERUNGSVORRICHTUNG FUER DIE WERKZEUGLAFETTE EINER STICHLOCHBOHRMASCHINE

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung für die Werkzeuglafette einer Stichlochbohrmaschine, insbesondere einer Stichlochbohrmaschine für Schachtöfen.

Bekanntlich geschieht das Aufbohren der Abstichlöcher an Schachtöfen, wie zum Beispiel Hochöfen, meist mit pneumatisch oder auch hydraulisch betätigten Schlagbohrwerkzeugen, welche längsverschieblich an einer Lafette montiert sind. Ein solches Schlagbohrwerkzeug besteht im wesentlichen aus einem Schlagzylinder und einer Bohrstange passender Länge.

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Beim Bohrvorgang werden an der Bohrstange Kräfte wirksam, welche sich unmittelbar auf die als Führungselement für das Bohrwerkzeug fungierende Lafette übertragen. Diese Kräfte sind einmal die von der harten Stopfmasse auf den Bohrstangenkopf ausgeübten Reaktionskräfte, sowie auch Massenkräfte von der Bohrstange selbst und des sie betätigenden Arbeitskolbens oder dergleichen. Die Wirkungslinie dieser letztgenannten Massenkräfte fällt praktisch mit der Bohrstangenachse zusammen, während erstgenannte Reaktionskräfte auch Komponenten quer zur Bohrstangenachse haben können, da der Bohrstangenkopf beim Bohrvorgang das Bestreben hat, jeweils den Weg des geringsten Widerstandes einzuschlagen, der nicht notwendigerweise mit der Bohrstangenachse fluchten muss ; hierbei spielen die Struktur der Stopfmasse und auch andere Faktoren eine Rolle. Auf Grund dieser räumlichen Verteilung der auf das Bohrgerät und damit auf die Werkzeuglafette einwirkenden Kräfte muss die Lafette während des Bohrvorgangs deshalb sowohl in Richtung der Bohrstangenachse als auch quer hierzu wirksam blockiert werden.

Nach einem früheren Stand der Technik wurde dieses Blockieren oder Verankern der Lafette für den Bohrvorgang mittels eines Gestänges oder desgleichen realisiert, mit Hilfe dessen die Lafette nach dem Einbringen in ihre Arbeitsstellung an der Hochofenaussenwand eingehakt werden' konnte, wodurch vor allem axial auf die Bohrstange einwirkende Kräfte aufgefangen werden konnten. Ein solches Festlegen der Lafette gegenüber der Hochofenwand war umso notwendiger, als nach diesem früheren Stand der Technik das Hineinmanövrieren der Lafette in ihre Arbeitsstellung mit Hilfe komplizierter und verhältnismässig nachgiebiger, das helsst wenig starrer Betätigungsorgane erfolgte.

Dieses frühere Konzept einer Stichlochbohrmaschine wies deshalb schon rein konstruktiv zwei grosse Nachteile auf, nämlich einen aufwandigen Manövrier- als auch einen umständlichen Verankerungsmechanismus.

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Ein weiterer,schwerwiegender Nachteil des

genannten Baukonzeptes ergibt sich aus dem Umstand, dass die Bohrmaschine nach Beendigung des Bohrvorgangs, das heisst wenn das flüssige Roheisen sich bereits in die Abstichrinne ergiesst, möglichst schnell aus diesem Bereich sehr hoher Temperaturen entfernt werden sollte, um Beschädigungen derselben durch Hitzeeinwirkung vorzubeugen. Ein solches unmittelbar erfolgendes Entfernen der Bohrmaschine aus ihrer Arbeitsstellung ist jedoch nicht möglich, da vorerst die Verankerung an der Hochofenaussenwand gelöst werden muss.

Durch die luxemburgische Patentschrift No.74 ist eine Bohrmaschinenkonstruktion bekanntgeworden, welche obenerwähnte Nachteile des früheren Standes der Technik, das heisst komplizierter und labiler Manövriermechanismus, die Notwendigkeit der Verankerung der Bohrmaschine an der Hochofenwand und Beschädigungsgefahr durch Hitzeeinwirkung, sowie grosser Platzbedarf, weitestgehend vermeidet, indem diese neue Bohrmaschinenbauart einen einfachen und starren Manövriermechanismus aufweist, welcher ebenfalls das Blockieren der Lafette in Arbeitsstellung zu realisieren gestattet, also auf eine Verankerung an der Hochofenwand verzichtet werden kann und damit gleichzeitig die Möglichkeit gegeben ist, die Lafette unmittelbar nach Beendigen des Bohrvorgangs aus einem Bereich sehr hoher Temperaturen in ihre Ruhelage zurückzumanövrieren. Das Blockieren der Lafette in Arbeitsstellung geschieht bei dieser neuen Bauart durch das Ausfahren des die Lafette manövrierenden Hydraulikzylinders,bzw. -kolbens gegen einen festen, einstellbaren Anschlag oder • · ähnliches im Bereich des Hydraulikzylinders, wobei die abstichlochseitige Extremität der Werkzeuglafette als das freie Ende einer Auslegerkonfiguration angesehen werden kann. Bei dieser bekannten Maschine ist nämlich die Lafette an der freien Extremität eines Auslegerarms montiert, der seinerseits an einer Tragsäule gelagert ist.

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Es besteht nun im modernen Hochofenbau die Tendenz, sowohl den Auslegerarm als auch die Lafette immer länger auszuführen. Hieraus ergibt sich nun aber, da bei genannter neuen Bauart das Blockieren des ganzen Bchrsystems durch Kräfte erfolgt, welche in verhältnismässig grosser Entfernung von der Bohrstangenextremitat am Auslegerarm angreifen, eine gewisse Labilität in der Führung der arbeitenden Bohrstange, dies insbesondere in der Richtung quer zu ihrer Längsachse und in der Nähe des Bohrstangenkopfes.

Der Erfindung liegt zur Vermeidung dieser Unzulänglichkeit des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche ein einwandfreies Blockieren der Werkzeuglafette in Arbeitsstellung durchzuführen gestattet, insbesondere zum Auffangen von Kräften quer zur Bohrstangenachse, ohne dass hierfür ein komplizierter Verankerungsmechanismus mit zeitraubender Betätigung zu Hilfe genommen werden muss, und welche es gestattet, die Werkzeuglafette unmittelbar nach Beendigung des Bohrvorgangs in ihre Ruhelage zurückzuschwenken.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stabilisierungsvorrichtung für die Werkzeuglafette einer Stichlochbohrmaschine des Bautyps mit kombiniertem Manövrier- und Blockiersystem für die Lafette, gekennzeichnet durch Mittel, um die abstichlochseitige Extremität der Lafette beim Bohr-Vorgang gegenüber quer zur Bohrstangenachse wirkenden Kräften an der Ofenaussenwand abzustützen, wobei diese Mittel aus einer Führungshülse und einem mit dieser zusammenwirkenden Dorn bestehen.

Gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel bildet die Führungshülse mit der Hochofenaussenwand eine mechanische Einheit, während der Dorn eine solche mit der Lafettenextremität bildet ; bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist es der Dorn, welcher mit der Ofenwand eine mechanische Einheit bildet, während die Führungshülse sich an der Lafette befindet.

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Diese Ausführungsbeispiele werden mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen :

Figur 1 eine Stabilisierungsvorrichtung in Seiten-. ansicht mit ofenseitiger Führungshülse und lafettenseitigem Dorn ;

Figur 2 eine Stabilisierungsvorrichtung ähnlich demjenigen nach Figur 1, jedoch mit ofenseitigem Dorn und lafettenseitiger Führungshülse.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsnummern versehen.

Figur 1 zeigt die abstichlochseitige Extremität einer Werkzeuglafette 4 mit Bohrstange 6 in Arbeitsstellung in bezug auf ein Abstichloch 8 in der feuerfesten Auskleidung 10 einer ausschnittsweise dargestellten Schachtofenwand 12, sowie eine Stabilisierungsvorrichtung 14, welche die Extremität der Lafette 4 mit der Aussenwand 32 des Ofens verbindet. Die Stabilisierungsvorrichtung 14 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel einerseits aus einer an der Lafette 4 befestigten Strebe 16 und einem hieran befestigten, zur Ofenwand hin zeigenden Dorn 18, und andererseits aus einem an der Ofenaussenwand 32 befestigten Arm 20, welcher in einer den Dorn 18 aufnehmenden Führungshülse 22 endet. Der Arm 20 ist zweckmässigerweise höhen- und seitenverstellbar, zum Beispiel mittels einer Verschraubung 24,an der Aussenwand 32 befestigt.

Um das Einführen des Domes 18 in die Hülse 22 beim Einfahren der Lafette in die gezeigte Arbeitsstellung ganz unproblematisch zu gestalten, ist die Hülse 22 mit einer trichterförmigen Erweiterung 28 und Extremität 30 des Domes konisch verjüngt ausgeführt.

3.0 Die Figur 2 zeigt eine Stabilisierungsvorrichtung

ähnlich derjenigen nach Figur 1, jedoch ist hier die Anordnung Hülse/Dorn gegenüber Figur 1 in einer durch ihre Längsachse 26 ( Figur 1 ) gehende Ebene um 180 geschwenkt vorgesehen und der Dorn 118 über den Arm 120 der Hochofenwand 32

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zugeordnet und die Hülse 122 über die Strebe 116 der Lafette 4. Bei dieser Anordnung nach Figur 2 wird demzufolge beim Einfahren der Lafette 4 in die gezeigte Arbeitsstellung die Hülse 122 über den starr mit der Hochofenwand 32 verbundenen Dorn 118 gestreift, was auch hier durch die trichterförmige Erweiterung 128 der Hülse 122 und die konische Verjüngung 130 der Dornextremität erleichtert wird. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist ebenfalls eine Befestigung 24 zwischen Ofenwand 32 und Arm 120 vorgesehen, welche eine Höhen- und Seitenadjustierung dieses Arms 120 vorzunehmen gestattet.

Wie aus den Figuren deutlich hervorgeht, wird durch die beschriebene Stabilisierungsvorrichtung 14, bzw. 114 mit der Dorn/Hülsen-Kombination 18/22 bzw. 118/122 die Lafette 4 und damit auch die Bohrstange 6 praktisch gegen alle beim Bohrgang auftretenden Kraftkomponenten quer zur Bohrstangenachse abgestützt, insbesonders gegen solche in annähernd vertikaler Richtung. Die axial auf die Bohrstange 6 und damit auch auf die Lafette 4 wirkenden Kraftkomponenten werden durch das Anschlagsystem gemäss weiter oben erwähnter bekannter Vorrichtung aufgefangen, gegen welchesder die Lafette 4 tragende Ausleger, bzw. dessen hydraulischer Betätigungszylinder ausgefahren wird ( nicht gezeigt ). Durch die Kombination des genannten Anschlagsystems mit der beschriebenen Stabilisierungsvorrichtung ist demzufolge die Lafette 4 während des Bohrvorgangs dreidimensional abgestützt und damit ein genaues und ruhiges Arbeiten der Bohrwerkzeuge gewährleistet.

Der grosse Vorteil der beschriebenen Stabilisierungsvorrichtung in Verbindung mit den Vorrichtungen gemäss erwähnter luxemburgischen Patentschrift gegenüber dem Stand der Technik besteht im wesentlichen darin,'dass nach dem Einfahren der Lafette in Arbeitsstellung und vor dem Zurückschwenken derselben in ihre Ruhelage kein umständliches und zeitraubendes Manipulieren mit Einhakvorrichtungen zum Festlegen der Lafette an der Ofenwand und zum

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Lösen hiervon mehr notwendig ist, da die Funktionsbereitschaft der beschriebenen Vorrichtung unmittelbar und automatisch durch das Schwenken der Lafette in Arbeitsstellung realisiert wird. Ebenso automatisch erfolgt das Lösen
der Verbindung Dorn/Hülse beim Zurückschwenken der Lafette in Ruhestellung, sodass dieses Zurückfahren der Lafette
sofort nach Beendigung des Bohrvorgangs vorgenommen werden kann und Lafette und Bohrwerkzeug somit nicht langer als
unbedingt nötig der Hitzeeinwirkung des aus dem Abstichloch ausfliessenden Roheisens ausgesetzt sind.

Die beschriebene Stabilisierungsvorrichtung kann nicht nur in Kombination mit den Vorrichtungen der genannten luxemburgischen Patentschrift verwendet werden, sondern
auch in Kombination mit jeder anderen Manövriervorrichtung für eine Werkzeuglafette, bei welcher die beim Bohrvorgang auf die Bohrstange wirkenden Axialkräfte durch geeignete
Mittel aufgefangen werden.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Stabilisierungsvorrichturig für die Werkzeuglafette einer Stichlochbohrmaschine des Bautyps mit kombiniertem Manövrier- und Blockiersystem für die Lafette, gekennzeichnet durch Mittel, um die abstichlochseitige Extremität der Lafette ( 4 ) beim Bohrvorgang gegenüber quer zur Bohrstangenachse wirkenden Kräften an der Ofenaussenwand ( 32 ) abzustützen, wobei diese Mittel aus einer Führungshülse ( 22, 122 ) und einem mit dieser zusammenwirkenden Dorn ( 18, 118 ) bestehen.

2. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse ( 22, 122 ) einen Ihnnendurchmesser aufweist, welcher geringfügig grosser ist als der Aussendurchmesser des Dornes (18,118)

3. Stabilisierungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse ( 22, 122 ) eine trichterförmige Erweiterung ( 28, 128 ) aufweist und der Dorn ( 18, 118 ) eine konische Verjüngung ( 30, 130 ).

4. Stabilisierungsvorrichturig nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse ( 22 ) oder der Dorn ( 118 ) an einem Arm ( 20, 120 ) befestigt welcher der Ofenwand ( 32 ) zugeordnet ist und an dieser adjustierbar ( 24 ) befestigt ist.

5. Stabilisierungsvorrichturig nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse ( 122 ) oder der Dorn ( 18 ) an einer Strebe ( 16, 116 ) befestigt sind, welche eine mechanische Einheit mit der abstichlochseitigen Extremität der Lafette ( 4 ) bildet.

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