DE3007072A1

DE3007072A1 - Stichlochstopfmaschine und verfahren zur herstellung des aufnahmezylinders derselben fuer die stopfmasse

Info

Publication number: DE3007072A1
Application number: DE19803007072
Authority: DE
Inventors: Albrecht Ing.(grad.) 5910 Kreuztal Bäumer; Alfred Ing.(grad.) 4100 Duisburg Roßenrath
Original assignee: Dango and Dienenthal Maschinenbau GmbH; Mannesmann AG
Current assignee: Dango and Dienenthal Maschinenbau GmbH; Vodafone GmbH
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1981-09-10
Also published as: DE3007072C2; IT1135558B; DE8005062U1; FR2476824A1; JPS56157786A; ZA811285B; FR2476824B1; IT8119878A0; LU83166A1

Description

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Mannesmann Aktiengesellschaft, Mannesmannufer 2, 4000 Düsseldorf Dango & Dienenthai Maschinenbau GmbH, Hagener Straße 103, 5900 Siegen 1

Stichlochstopfmaschine und Verfahren zur Herstellung des Aufnahmezylinders derselben für die Stopfmasse

Die Erfindung betrifft eine Stichlochstopfmaschine für metallurgische Ufen, mit einem Druckzylinder zur Aufnahme der Stopfmasse und einem Stopfkolben zum Herauspressen der'Stopfmasse aus einem in das Stichloch des Ofens eingeführten Mundstück des Druckzylinders.

Stichlochstopfmaschinen dieser Art finden zum Schließen der Abstichöffnungen von Reduktions- oder Schmelzofen, z.B. Hochöfen zur Roheisengewinnung und Niederschachtofen zur Erschmelzung von Nichteisen-Metal1 en , Ferrolegierungen usw., Verwendung. Beim Stopfarbeitsgang wird die Stopfkanone mittels einer Schwenkvorrichtung mit einer großen Kraft gegen die Ofenbrust gepreßt, wobei die Anpreßkraft der Stopfmaschine so lange aufrechterhalten wird, bis die durch die Stopfkanone in die Stichlochöffnung des Ofens eingepreßte plastische Stopfmasse erhärtet ist.

Mit der Steigerung der Schmelzleistung der öfen sind im Laufe der Zeit auch die Anforderungen an die Abstichtechnik vor allem hinsichtlich eines schnellen und betriebssicheren üffnens und Schließens. der Stiehl ocher-gestiegen. Eine besondere Bedeutung haben bei der Verbesserung der Abstichtechnik widerstandsfähige und schnell aushärtende Stopfmassen gewonnen, die im allgemeinen aus einer Mischung von feuerfesten Materialien mit Teer oder Kunstharzen bestehen. Mit aer Widerstandsfähigkeit

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der Stopfmassen ist in gleichem Maße auch deren Zähigkeit im Verarbeitungszustand erheblich gestiegen. Die Fortschritte bei der Entwicklung qualitativ hochstehender Stopfmassen führte zum Bau leistungsfähiger Stichlochstopfmaschinen mit Stopf-

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massenpressungen über 200 daN/cm am Stopfkolben.

Durch die vorbeschriebene Veränderung der physikalischen Eigenschaften der Stopfmassen wurde zwangsläufig der Verschleiß der mit der Stopfmasse in Berührung kommenden Bauteile der Stichlochstopfmaschinen, insbesondere des Druckzylinders zur Aufnahme der Stopfmasse sowie des Stopfkolbens, ungünstig beeinflußt.

In der Vergangenheit sind zahlreiche Stichlochstopfmaschinenkonstruktionen mit dem besonderen Augenmerk auf die Erhöhung der Verschleißfestigkeit von Stopfmassezylinder und Stopfkolben entwickelt worden. Durch die DE-OS 24 02 088 ist beispielsweise eine Stichlochstopfmaschine mit einem in einem Druckzylinder zur Aufnahme der Stopfmasse laufenden Stopfkolben bekannt, welcher einen in einer Umfangsnut radial verschiebbaren Kolbenring mit großem Querschnitt aufweist, dessen in Preßrichtung weisende Stirnfläche mindestens teilweise freiliegt und dessen entgegengesetzt zur Preßrichtung weisende Stirnfläche kegel stumpfförmig ausgebildet ist und an einer kegelstumpfförmig oder linsenförmig ausgebildeten Gegenfläche anliegt. Der Kolbenring des Stopfkolbens dieser Stichlochstopfmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß er sich bei geringem Preßdruck unter der Wirkung seiner eigenen Vorspannung dichtend gegen die Zylinderwandung legt und bei höherem Preßdruck unter der Einwirkung der Stopfmasse auf einer schiefen Ebene gespreizt und somit zusätzlich gegen die Zylinderwandung gedrückt wird. Diese Kolbenringausführung ermöglicht eine gute Abdichtung des Stopfkolbens gegenüber der Zylinderinnenwand, so daß der Eintritt der Stopfmasse in den Zylinderspalt zwischen Zylinderinnenwand und Kolben in hohem Maße unterbunden und damit die stark abrasive Wirkung der Stopfmasse und der Verschleiß von

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Zylinder und Kolben der Stopfmaschine beträchtlich herabgesetzt werden. Diese bekannte Stopfmaschinenkonstruktion bietet den Vorteil, daß die Kolbenringe, die die Hauptbeanspruchung übernehmen und somit dem stärksten Verschleiß unterliegen, verhältnismäßig billig sind und leicht ausgewechselt werden können.

Mit dem Ziel einer Erhöhung der Verschleißfestigkeit von Stopfkolben und Stopfmassezylinder wurden Stichlochstopfmaschinen erprobt, die Stopfmassezylinder mit eingesetzten gehärteten Büchsen aufwiesen. Diese Stopfmaschinen haben sich in der Praxis wegen der teuren Herstellung der Stopfmassezylinder nicht durchgesetzt.

Ferner wurden Stichlochstopfmaschinen mit einem Stopfmassezylinder entwickelt, auf dessen innerer Mantelfläche eine verschleißfeste Schicht durch Flammspritzen aufgebracht wurde. Dieses Fertigungsverfahren ist ebenfalls sehr teuer und weist den zusätzlichen Nachteil auf, daß unter der Einwirkung von unvermeidbaren Wärmespannungen, die beim Einsatz der Stopfmaschinen durch das aus den öfen ausfließende Schmelzgut entstehen, Risse und Ausbrüche in der verschleißfesten Innenbeschichtung der Stopfmassezylinder entstehen, welche den .Stopfmassezyl inder unbrauchbar machen.

Schließlich wurden Stopfmaschinen mit einem Stopfmassezyl inderaus hochwertigem, verschleißfestem Material angeboten. Diese Stopfmaschinen sind mit dem Nachteil hoher Anschaffungskosten behaftet, bedingt durch die teuren Werkstoffe sowie durch die fertigungstechnischen Schwierigkeiten, die sich beim Schweißen der hochwertigen Werkstoffe ergeben.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine zu einem wirtschaftlichen Preis herstellbare Stichlochstopfmaschine mit einer hohen Verschleißfestigkeit des Stopfmassezylinders und des Stopfkolbens zu entwickeln.

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Diese Aufgabe wird ausgehend· von einer Stichlochstopfmaschine der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die innere Mantelfläche des aus einem Werkstoff mit einer bestimmten Grundfestigkeit hergestellten Druckzylinders mit einer Hartchromschicht ausgekleidet ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Stopfkolben in an sich bekannter Weise durch mindestens einen Kolbenring gegen die innere Mantelfläche des Stopfmasse-Druckzylinders abgedichtet.

Die Erfindung betrifft ferner ein erstes Verfahren zur Herstellung des Druckzylinders zur Aufnahme der Stopfmasse für die erfindungsgemäße Stichlochstopfmaschine, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hartchromschicht nach dem Aufbringen auf die innere Mantelfläche des Druckzylinders auf ein bestimmtes Fertigmaß geschliffen wird.

Ein zweites Herstellungsverfahren für den Stopfmasse-Druckzylinder der erfindungsgemäßen Stichlochstopfmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die Kanten der auf die innere Mantelfläche des Druckzylinders aufgebrachten Hartchromschicht entgratet werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer schematischen Längsschnittdarstellung der neuen Stichlochstopfmaschine kurz erläutert.

Die Stichlochstopfmaschine weist als Hauptbauteile einen Druckzylinder 1 mit einer Einfül!öffnung 2 für die Stopfmasse 3 auf sowie einen in dem Druckzylinder 1 hin und her bewegbaren Stopfkolben 4 mit einem elektrohydraulischen Antrieb 5. Der Stopfkolben 4 ist durch einen radial verschiebbaren Kolbenring gegen die innere Mantelfläche 7 abgedichtet. Die Stopfmasse 3 wird beim Vorlauf des Stopfkolbens 4 durch ein am vorderen Ende des Zylinders 1 angebrachtes Mundstück 8 in das Stichloch eines Ofens gepreßt.

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Der Stopfmassezylinder 1 ist aus einem Werkstoff mit einer bestimmten Grundfestigkeit in gegossener oder geschweißter Ausführung hergestellt. Die innere Mantelfläche des Stopfmassezylinders 1 ist mit einer Hartchromschicht 9 ausgekleidet, welche nach einem bekannten Verfahren hergestellt wird. Die Stärke der Hartchromschicht 9 ist von der Maschinenbauart abhängig und kann z.B. bei Stichlochstopfmaschinen für Hochöfen 0,1 bis 0,2 mm betragen. Die auf die innere Mantelfläche 7 des Stopfmassezylinders 1 aufgebrachte Hartchromschicht 9 wird entweder auf ein bestimmtes Fertigmaß maschinell geschliffen oder es werden lediglich die Kanten der Hartchromschicht entgratet.

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Claims

PATENTANWALT Friedrich-rbe Telefon (0271)331970 r. λ ~ ι „ r,-. , Telegramm-Anschrift: Patschub. Sifcgen 80 318, Pu/u 2 5. FEB. 1380 Mannesmann Aktiengesellschaft Dango & Dienenthai Maschinenbau GmbH ~"; ι Ee!eg^i^nip;ar Patentansprüche

1. Stichlochstopfmaschine für metallurgische öfen, mit einem Druckzylinder zur Aufnahme der Stopfmasse und einem Stopfkolben zum Herauspressen der Stopfmasse aus einem in das Stichloch des Ofens eingeführten Mundstück des Druckzylinders, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Mantelfläche (7) des aus einem Werkstoff mit einer bestimmten Grundfestigkeit hergestellten Druckzylinders (1) mit einer Hartchromschicht (9) ausgekleidet ist.

2. Stichlochstopfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Hartchromschicht (9) auf der inneren Mantelfläche (7) des Stopfmasse-Druckzylinders (1) 0,1 bis 0,2 mm beträgt.

3. Stichlochstopfmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfkolben (4) in an sich bekannter Weise durch mindestens einen Kolbenring (6) gegen die innere Mantelfläche (7) des Stopfmasse-Druckzylinders (1) abgedichtet ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Druckzylinders zur Aufnahme der Stopfmasse für Stichlochstopfmaschinen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartchromschicht (9) nach dem Aufbringen auf die innere Mantelfläche (7) des Stopfmasse-Druckzylinders (1) auf ein bestimmtes Fertigmaß geschliffen wird.

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5. Verfahren zur Herstellung eines Druckzylinders zur Aufnahme der Stopfmasse für Stichlochstopfmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der auf die innere Mantelfläche (7) des Stopfmasse-Druckzylinders (1) aufgebrachten Hartchromschicht (9) entgratet werden.

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