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Schalldämpfungsvorrichtung
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fUr eine Blasrohrreinigungsmaschtne
S challd dampf
uns vorrichtung für eine Blasrohrreinigungsmas chine Die Erfindung betrifft eine
Schalldämpfungsvorrichtung für eine Blasrohrreinigungsmaschine.
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Bei metallurgischen Verfahren verwendet man zur Behandlung der Metallschmelze
Blasrohre, mit denen Gas in die Metallschmelze eingebracht wird, dabei läßt es sich
nicht vermeiden, daß am eingetauchten Ende des Blasrohres Ansätze sich bilden, die
regelmäßig beseitigt werden müssen. In herkömmlicher Weise geschieht dies mit Hilfe
einer Blasrohrreinigungsmaschine, welche einen Stößel aufweist, der durch ein Kugel-
oder Klappenventil hindurch, welches einen Zugang zum Blasrohr freigibt, angesetzt
werden kann. Sobald der Stößel durch das Kugel- oder Klappenventil hindurch gedrungen
ist, entweicht Gas zwischen dem Stößel und dem Ventilsitz, so daß Gas unter Erzeugung
eines lauten Blasgeräusches entweicht; u.U. entweichen auch heiße Metallpartikel.
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Eine Schalldämpfungs- und Gasabdichtungsvorrichtung ist aus der US-Patentschrift
4019725 bekannt. Diese Schalldämpfungseinrichtung ist so ausgestaltet, daß sie an
einem Blasrohrkörper verwendet werden kann, man benötigt jedoch für jedes Blasrohr
eine Schalldämpfungsvorrichtung. Moderne metallurgische Behälter sind jedoch mit
einer großen Anzahl von Blasrohren versehen und man benötigt daher eine gleiche
Anzahl an Schalldämpfungsvorrichtungen. Der Herstellungsaufwand und die Instandhaltung
einer derartig großen Anzahl an Schalldämpfungsvorrichtungen läßt sich jedoch erheblich
verringern, wenn
die Schalldämpfungsvorrichtungen an den BlasrohrreinigungSmas
chinen befestigt werden können. Eine derartig ausgebildete Schalldämpfungsvorrichtung
ist aus der kanadischen Patentschrift 993368 bekannt.
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Diese Schalldämpfungsvorrichtung läßt sich jedoch nur sclrwierig mit
der Achse des Blasrohres ausrichten aufgrund der Hubwirkung des Bewegungsmechanismus,
der die Schalldämpfungsvorrlchtung am Blasrohr zum Ansatz bringt. Ferner benötigt
die bekannte Schalldämpfungsvorrichtung einen speziell ausgebildeten Stößelkopf
und insofern hat sich die Schalldämpfungsvorrichtung der bekannten Art in der Praxis
nicht allzusehr bewährt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schalldämpfungsvorrichtung
für eine Blasrohrreinlgungsmaschlne zu schaffen, bei der die vorstehend aufgezeigten
Nachteile vermieden sind und welche beim Ansetzen an das Blasrohr mit diesem auf
einfache Weise ausgerichtet werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf den beiliegenden Hauptanspruch
verwiesen, wobei in den Unteransprüchen vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben sind.
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Die Schalldämpfungsvorrichtung besitzt eine Kammer mit einer Vorder-und
einer Rückwand, die jeweils mit einer zentralen Öffnung versehen sind. Durch diese
zentralen Öffnungen kann der Stößel der Blasrohr reinigungsmaschine hindurchgeschoben
werden. Mehrere Verschlußelemente befinden sich im rückwärtigen Teil der Kammer
und sind so angeordnet, daß sie auf die Längsachse der Kammer zu und von dieser
wegbewegt werden können, außerdem sind Antriebsmittel vorhanden, durch die die Verschlußelemente
gegen den Umfang des Stößels angedrückt werden können, so daß sie dicht gegen den
Stößel anliegen.
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An der Frontseite der Kammer ist eine Dichtung befestigt, welche an
das Blasrohr zur Anlage gebracht werden kann bevor der Stößel durch das Blasrohr
hindurchdringt. Ein beweglicher Tisch ist verschiebbar
an der Blasrohrreinigungsmaschine
befestigt, so daß die Kammer gehalten werden kann. Betätigungsmittel an der Blasrohrreinigungsmaschine
dienen zum geradlinigen Vorwärtsstoßen des beweglichen Tisches, um die Kammer gegen
das Blasrohr zu drücken bevor der Stößel in das Blasrohr eindringt. Diese Betätigungsmittel
dienen auch zum Zurückziehen der Kammer, nachdem der Stößel aus dem Blasrohr zurückgezogen
worden ist.
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In bevorzugter Weise besitzt die Kammer einen Vorderteil, in welchem
der erhitzte Teil des Stößels nach dem Zurückziehen aus dem Blasrohr untergebracht
ist, sowie einen rückwärtigen Teil, in welchem die Verschlußelemente angeordnet
sind,welche um den Stößel eine Dichtung bilden.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der bewegliche
Tisch an den vorderen Enden zweier Stäbe befestigt, die an jeder Seite der Reinigungsmaschine
angeordnet sind und mit einem Kolben eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders
verbunden sind. Es ist jedoch auch möglich,den beweglichen Tisch lediglich durch
einen Stab und einen einzelnen Zylinder zu betätigen. Die Kammer der Schalldämpfungseinrichtung
wird bevorzugt von einem Auflager getragen, welches am beweglichen Tisch angeordnet
ist und in vertikaler Richtung einstellbar ist. Auf diese Weise kann eine genaue
Positlonlerung der Schalldämpfungsvorrichtung bezüglich der Längsachse des Blasrohres
erzielt werden. Ferner kann die Blasrohrrelnigungsmaschine mehrere Stößel aufweisen,
die an einem gemeinsamen Joch, welches von einem pneumatischen oder hydraulischen
Zylinder betätigt wird, befestigt sind. Der bewegliche Tisch kann dabei so angeordnet
sein, daß er mehrere Schalldämpfungselnrlchtungen trägt, deren Anzahl der Anzahl
der Stößel entspricht.
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Ferner kann der Betrieb des beweglichen Tisches durch die Zylinder
in bevorzugter Weise synchronisiert sein mit dem Betrieb des Zylinders, der das
Joch für die Stößel betätigt. In bevorzugter Weise kann außerdem die Bewegung des
beweglichen Tisches auf das Blasrohr zu synchronisiert sein mit der Bewegung des
Stößels und das Zurückziehen des beweglichen Tisches kann mechanisch durch das Joch,
welches den bzw. die Stößel trägt, erfolgen.
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In den beiliegenden Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, anhand dieses Ausführungsbeispiels soll die Erfindung noch näher erläutert
werden. Es zeigen: Fig. 1, 2, eine Seitenansicht, eine Draufsicht und eine Vorderan-und
3 sicht des Mechanismus zur Betätigung und Abstützung der Schalldämpfungseinrichtung,
welche an einer Blasrohrreinigungsmaschine angeordnet ist; Fig. 4 und 5 eine vergrößerte
Seitenansicht und Frontansicht der Schalldämpfungselnrlchtung; Fig. 6 und 7 schnittbildliche
Darstellungen der in der Figur 4 dargestellten Schalldämpfungsvorrichtung und Fig.
8 eine schnlttbildllche Darstellung entlang der Linien 8-8 In der Figur 3.
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In den Figuren 1, 2 und 3 sind Teile einer Blasrohrreinigungsmaschine
dargestellt, mit der vier Stößel 2 durch ein gemeinsames Joch 4 betätigt werden.
Jeder Stößel ist mit einer Schalldämpfungsvorrichtung 10 ausgestattet. Die Schalldämpfungsvorrichtwngen
10 werden von einem beweglichen Tisch 12 getragen, der an den vorderen Enden zweier
Stäbe 14 befestigt ist. Diese Stäbe sind verschiebbar in Lagern 16,
welche
In seitllchen Kanälen 18 an der Relnlgungsmaschlne befestigt sind, gelagert. Das
rückwärtige Ende eines jeden Stabes 14 ist mit einem Kolben eines pneumatischen
oder hydraulischen Zylinders 20 über einen Einspannkopf 22 verbunden. Auf diese
Weise wird der Betrieb des beweglichen Tisches ermöglicht. Der Zylinderkörper eines
jeden Zylinders 20 ist an einem Flansch 24 befestigt, der durch Schweißung oder
sonst wie am Kanal 18 befestigt ist. Eine Stabrückholeinrichtung Ist am rückwärtigen
Ende eines der Stäbe 14 befestigt.
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Diese Stabrückholeinrichtung kann mit einem Bügel 28 in Eingriff kommen,
der am Stößeljoch 4 befestigt ist. Dies erfolgt während des Zurückziehens der Stößel
und wird in folgendem noch im einzelnen beschrieben werden. Das Stößeljoch ist verschiebbar
an Führungen 30 gelagert und wird von einem Hauptzylinder 32 betätigt.
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In den Fig. 4 - 7 sind Einzelheiten eines Ausfthrungsbeispiels der
Schalldämpfungs- und Gasabdichtungsvorrichtung beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel
besitzt eine Kammer mit einem vorderen Kammerteil, in welchem der Kopf des Stößels
2 untergebracht ist, wenn der Stößel sich in zurückgezogener Stellung befindet.
Dieser vorder Kammerteil besitzt einen Zylinder 33, welcher durch zwei Endplatten
34 und 36 verschlossen ist. Die Endplatten besitzen Öffnungen, durch die des Stößel
hindurchragt. Eine konisch ausgebildete Hülse 38 ist zur Zentrierung des Stößels
in der Kammer angeordnet. Eine weitere Hülse 40 ist an der vorderen Endplatte 36,beispielsweise
durch Schweißung, befestigt und trägt eine Dichtung 42, die aus hitzebeständigem,
elastischem, flexiblem Material, wie beispielsweise Gummi, besteht. Die Dichtung
42 dient zum Abdichten des Blasrohrs beim Eindringen des Stößels in das Blasrohr,
die Dichtung ist an der Endplatte 36 durch geeignete Mittel, wie beispielsweise
Nieten 44, befestigt. Am rückwärtigen Kammerteil befindet sich eine Dichtung, welche
um den Stößel angeordnet ist, wenn dieser in das Blasrohr eingesteckt ist. Wie im
einzelnen aus den Fig. 5 und 7 zu ersehen ist, besitzt diese Dichtung 4 Verschlußelemente
in
Form von Backen 46, welche im Innern eines Gehäuses 48 angeordnet sind. Diese Backen
werden in Richtung auf die Längsachse des Gehäuses durch Federn 50 gedrückt, so
daß die Backen im Gehäuse selbstzentrierend gehalten sind. Die Backen 46 sind in
bevorzugter Weise von ihrer Außenseite her in Richtung auf die Enden, welche mit
dem Stößel in Berührung kommen, mit abgeschrägten Flächen 52 versehen. Die Enden
der Backen, welche mit dem Stößel in Berührung kommen, sind so geformt, daß sie
im Querschnitt einem Kreissegment entsprechen, so daß sie am Umfang des Stößels
diesem angepaßt anliegen. In den Fällen, in denen der Stößel keinen kreisförmigen
Querschnitt aufweist, sind die Enden der Backen so ausgestaltet, daß sie dem Umfang
des Stößels angepaßt sind. An den entgegengesetzten Enden der Backen sind Ausnehmungen
54 vorgesehen, in denen die Federn 50 angeordnet sind, so daß die Federn und die
Backen in der gewünschten Stellung gehalten werden. Die Sektorenwinkel, welche die
Backen 46 aufweisen sind derart, daß bei Berührung der Backen mit dem Stößel zwischen
den benachbarten Backen kein Spalt vorhanden ist, so daß eine wirkungsvolle Abdichtung
des rückwärtigen Endes der Schalldämpfungskammer gewonnen wird.
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Die Backen 46 werden durch Endplatten 56 und 34 geführt, welche das
Gehäuse abschließen. Die Backen und die Endplatten bestehen aus hartem Metall oder
sind beispielsweise durch Einsatzhärten gehärtet, so daß eine Abnützung der Gleitflächen
verhindert wird. Es können außerdem Dlchtungsbezüge zwischen den Backen vorgesehen
sein, welche durch Entfernen der Endplatten 56 und 34, ohne großen Aufwand, ausgewechselt
werden können. Um die Anordnung der rückwärtigen Abdichtung der Schalldämpfungsvorrichtung
zu erleichtern, können die Endplatten 34 und 56 mit Ausnehmungen 58 versehen sein,
wobei das Gehäuse 48 in derartigen Ausnehmungen angeordnet ist und durch Schrauben,
welche durch die Endplatte 46 hindurchragen und in die Endplatte 34 eingeschraubt
sind, in Position gehalten werden.
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Wie aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, sind in regelmäßigen Abständen
voneinander Träger 62 angeordnet, welche durch Schweißen oder sonstwie am beweglichen
Tisch 12 befestigt sind. Diese Träger erstrecken sich in vertikaler Richtung; jeweils
zwischen einem Trägerpaar 62 sind Auflager64 vorgesehen, welche die Schalldämpfungsvorrichtungen
tragen. Aus der Fig. 8 ist zu ersehen, daß die Träger 62 mit vertikalen Führungsstreben
66 und horizontalen Begrenzungsstreben 68 versehen sind. Nicht näher dargestellte
Schlitze sind in den Enden der Bodenplatte eines jeden Auflagers vorgesehen, in
welche die Führungsstreben 66 eingreifen. Einstellschrauben 70 sind in den beweglichen
Tisch 12 eingeschraubt, so daß die vertikale Lage der Auflager 64 eingestellt werden
kann. Auf diese Weise läßt sich die vertikale Stellung der Schalldämpfungsvorrichtungen
genau, mit Hilfe der Einstellschrauben 70, einstellen, so daß die Stößel, welche
in den Schalldämpfungsvorrlchtungen angeordnet sind, mit der Achse des jeweiligen
Blasrohrs ausgerichtet sind. Wie aus den Fig. 3,4 und 5 zu ersehen ist, sind die
oberen Enden der Träger 62 so ausgebildet, daß sie mit ihren einen Seiten zur Anlage
an die Endplatten 34 kommen können. An den Endplatten 36 sind Blöcke 72 befestigt,
welche mit den anderen Seiten der Träger in Berührung kommen, so daß während des
Betriebs des beweglichen Tisches die Schalldämpfungsvorrichtung verschoben werden
kann.
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Bei Blasrohrreinigungsmaschinen mit mehreren Stößeln, wie sie beispielsweise
aus der kanadischen Patentschrift 727 540 bekannt sind, sind die Stößel auswechselbar
am gemeinsamen Stößeljoch 4 befestigt.
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Dies erfolgt beispielsweise mit einer Vorrichtung 74, wie sie in der
Fig. 2 dargestellt ist. Auf diese Weise wird ein rascher Stößelwechsel ermöglicht,
sowie ein leichtes Lösen von der Reinigungsmaschine, wenn der metallurgische Behälter
bei in die Blasrohreç eingesteckten Stößel weggerollt wird. Bei der Schalldämpfungsvorrichtung,
nach der Erfindung, können diese lose auf den Auflagern aufsitzen, so daß sie
einen
raschen Stöl3elwechsel,oder ein rasches Lösen der Stößel beim Wegrollen des metallurgischen
Behälters ermöglichen.
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In Ruhestellung verbleibt der Stößel zwischen der durch die Backen
gewonnenen Verschlußeinrichtung, wie sie in der Fig. 6 dargestellt ist. Der Hauptzylinder
32 des Stößeljoches und die Zylinder 20, welche den beweglichen Tisch 12 betätigen,
sind in bevorzugter Weise so ausgebildet, daß die Schalldämpfungsvorrichtungen mit
der gleichen Geschwindigkeit bewegt werden wie die Stößel, wenn diese in Vorwärtsrichtung
verschoben werden. Der Hub des Hauptzylinders ist jedoch größer als der Hub der
Zylinder 20, welche den beweglichen Tisch betätigen. Beim Betrieb der vorstehend
erwähnten Zylinder erfolgt der Vorschub der Schalldämpfungsvorrichtungen und der
Stößel zusammen, bis der Blasrohrkörper erreicht ist und die Dichtung 42 an der
Vorderseite der Schalldäpfungsvorrichtungen dicht anliegt.
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Die Stößel setzen ihre Bewegung fort und dringen in das Blasrohr,
bzw. in die Blasrohre ein, wie das durch die strichlierten Linien in der Fig. 1
dargestellt ist. Auf diese Weise werden Anwüchse und dergl. aus dem Blasrohr entfernt.
Wenn das Blasrohr gereinigt ist, wird die Schalldämpfungs- und Gasabdlchtungsvorrlchtung
weiterhin gegen den Blasrohrkörper durch die Wirkung der Zylinder 20, welche auf
den beweglichen Tisch 12 ausgeübt wird, gepreßt. Beim ZurUckziehen des Stößeljoches
wird der Kopf eines jeden Stößels aus der Blasrohrdichtung herausgezogen. Der Bügel
28, welcher am Stößeljoch befestigt ist, greift an der Stabrückholeinrichtung 26
an und zieht den beweglichen Tisch 12 und die Schalldämpfungsvorrichtungen mit der
gleichen Geschwindigkeit wie die Stößel vom Blasrohrkörper weg. Das Stößeljoch kommt
dann in der in der Fig. 1 dargestellten Stellung zur Ruhe.
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Im vorstehenden ist die Erfindung im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel
erläutert worden. Andere Ausführungsbeispiele fallen ebenfalls in den Bereich der
Erfindung. Beispielsweise kann die Anzahl der Schalldämpfungsvorrichtungen geändert
werden Auch ist es möglich, daß pro Blasrohrreinigungsmaschine nur eine Schalldämpfungsvorrichtung
verwendet wird. Die Gestalt der Schalldämpfungsvorrichtungskammer kann ebenfalls
anders ausgestaltet sein und es ist möglich anstelle der zwei Kammerteile aufweisenden
Kammer im vorstehenden Ausführungsbeispiel eine einfache Kammer zu verwenden. Zur
Betätigung der Schalldämpfungsvorrichtungen in geradliniger Vorwärts -bewegung,.
können auch andere Betätigungsmittel zum Einsatz kommen.
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Die Erfindung zeigt insofern eine Schalldämpfungsvorrichtung, welche
an einer Blasrohrrelnigungsmaschlne verwendet werden kann. Die Schalldämpfungsvorrichtung
besitzt eine Kammer mit einer Vorderseite und einer Rückseite, die mit mit einer
zentralen Öffnung jeweils versehen sind. Durch diese Öffnungen kann der Stößel,
welcher von der Blasrohrreinigungsmaschine betätigt wird, hindur chges choben werden.
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Im rückwärtigen Teil der Kammer sind mehrere Verschlußelemente angeordnet,
welche in Richtung auf die Längsachse der Kammer zu und von dieser wegbewegbar sind.
Diese Verschlußelemente können gegen die Umfangsfläche des Stößels angedrückt werden,
so daß sie eine Dichtung zwischen den Verschlußelementen und dem Stößel bilden.
An der Vorderseite der Kammer ist außerdem eine Dichtung vorgesehen, welche gegen
das Blasrohr dicht angelegt werden kann, bevor der Stößel durch das Blasrohrventil
hindurchgeschoben wird. Die Schalldämpfungsvorrichtung ist dabei auf einem beweglichen
Tisch angeordnet, welcher von der Blasrohrreinigungsmaschlne getragen wird.
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Die Betätigung der Schalldämpfungsvorrichtung erfolgt synchron mit
dem Betrieb der, bzw. des Stößels.