DE3145100A1

DE3145100A1 - "fuehrungs- und supportkopf fuer abstichlochschlagstangen bei schachtoefen, sowie mit einem solchen kopf versehene bohrmaschine"

Info

Publication number: DE3145100A1
Application number: DE19813145100
Authority: DE
Inventors: Pierre Howald Mailliet
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1981-11-13
Publication date: 1982-07-01
Also published as: IT1140066B; ATA489181A; AU547670B2; JPH0133525B2; AU7678381A; BE890951A; NL186035C; CA1165562A; DE3145100C2; FR2494414A1; ZA817448B; IT8124941A0; FR2494414B1; NL8105206A; JPS57114307A; AT379411B; GB2088535A; NL186035B; LU82943A1; US4418894A

Description

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PATENTANMELDUNG

PAUL WÜRTH S.A.
32, rue d'Alsace
1j_ij κ t£ in b QU r g

Führungs- und Supportkopf für Abstichlochschlagstangen bei Schachtofen, sowie mit einem solchen Kopf versehene Bohrmaschine.

Die Erfindung betrifft einen Führungs- und Supportkopf für Abstichlocnschlagstangen bei Schachtöfen, mit einer Befestigungsplatte, welche dergestalt ausgeführt ist, dass sie mit der vorderen Extremität einer Bohrmaschinenlafette zu einer mechanischen Einheit vereinigt werden kann. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine mit einem solchen Kopf versehene Bohrmaschine.

Die aus dem Erscnmelzungsprozess in einem Schachtofen anfallenden schmelzflüssigen Produkte werden durch Abstichlöcher abgezogen, welche an der Basis der Ofenseitenwand angebracht werden. Zu diesem Zweck verfährt man meistens so, dass jedesmal, wenn schmelzflüssiges Produkt abgezogen werden soll, ein solcnes Absticnloch mittels einer Schlagbohrmaschine gebohrt wird, und, wenn der Abflusstrom von schmelzflüssigem Produkt nicht menr genügend gross ist, das Absticnloch mittels einer Stopfmasse wieder zu verstopfen, welch letztere mittels einer Stopfmaschine in das Abstichloch eingeführt wird. Diese Stopfmasse erhärtet dort und bildet dann einen ausserordentlich harten und widerstandsfähigen Stopfen, welcher für ein erneutes Oeffnen des Abstichloches wieder mittels der Bohrmaschine durchbohrt werden muss. Diese Bohr- und Stopfvorgänge wiederholen sich mehrere Male am Tag und, bei Oefen hoher Leistung, an mehreren Stellen um den Ofen herum.

Eine ganz andere und rezentere Technik besteht darin, nach dem Zustopfen des Abstichloches eine Bohrstange aus Metall durcn die Stopfmasse hindurchzuführen, bevor Letztere vollständig erhärtet ist. Diese Stange, welche vollständig durun die StopiJuasse hindurchgeht, wird in dieser Stellung belassen und, wenn das Abstichloch wieder geöffnet werden soll, mittels einem Schlagwerkzeug, welches im allgemeinen dasjenige der Bohrmaschine ist, herausgezogen. Eine solche Stange kann eventuell mehrere Male wieder verwendet werden und hat darüber hinaus den

Vorteil, dass keine besonderen Ansprüche an ihren Werkstoff gestellt werden müssen, im Gegensatz zu den Bohrern, welche aus Sonderstahl hergestellt werden müssen und deshalb teurer sind. Diese Technik des Belassens der Bohrstange in der erhärtenden Stopfmasse ist demnach vom wirtschaftlichen Standpunkt aus vorteilhafter.

Es besteht ebenfalls in metallurgischer Hinsicht ein Vorteil aufgrund einer günstigeren Form des Abstichloches Das Abstichloch wird nämlich länger /bei kleinerem Durchmesser, als bei den gebohrten Löchern, was bei hohen Ofendrücken günstig ist und die Dauer des Abstiches verlängert.

Was das benötigte Rüstzeug anbetrifft, so kann man auf die für das herkömmliche Bohren vorhandenen Einrichtungen zurückgreifen, sogar auf deren Schlagwerkzeuge, wenn diese für das Schlagen in zwei Ricntungen konzipiert sind. Es ist allerdings notwendig, an dem Schlagwerkzeug eine Greifvorrichtung für die Schlagstange vorzusehen, vorzugsweise eine zu diesem Zweck kürzlich geschaffene automatische Vorrichtung.

Diese Oeffriungstechnik müsste nun, grundsätzlich gesehen, schneller als die herkömmliche Technik sein, denn theoretisch kann das Abstichloch innerhalb einer Minute geöffnet sein, nachdem hierzu die Entscheidung getroffen worden ist.

Leider wird jedoch dieser scheinbare Zeitgewinn durch einen Zeitverlust kompensiert, welcher durch das Erfassen der Stange verursacht wird, wenn die Bohrmaschine von herkömmlicher Bauart ist. Um nämlicn ein korrektes Arbeiten zu gewährleisten muss der Lafettenkopf der Bohrmaschine mit einer Führungs- und Supportvorrichtung für die Stange ausgerüstet sein, insbesondere zum Halten letzterer, wenn sie keinen Halt mehr, oder noch keinen

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Halt im Abstichloch hat. Aus diesem Grunde sieht man an der vorderen Extremität eine hakenförmige Führungsplatte vor. Nun ist die Bewegung einer herkömmlichen Bohrmaschine aber im allgemeinen eine doppelte, deren letzte Phase zum endgültigen Positionieren in Flucht«^ mit dem Abstichloch immer eine vertikale Bewegung ist, d.h. parallel zur Ofenwand, selbst wenn die vornergehende üewegungsphase eine horizontale oder geneigte Annäherungsbann ist. Das Problem besteht darin, dass eine solche Bewegung das Einfünren der Führungsplatte über das hervorstehende Ende der Stange nicht ermöglicht, wenn letztere fest in der erhärteten Stopfmasse des Abstichloches verankert ist. Um dieses Einführen der herkömmlichen Bohrmaschinen über die Schlagstange zu ermöglichen, musste bis jetzt bei jedem Vorgang die Platte demontiert werden, die Bohrmaschinenlafette in die gewünschte Lage gebracht und anschliessend die Platte wieder montiert werden, nacndem mit letzterer die Schlagstange erfasst wurde. Durch dieses Vorgehen entsteht nicht nur ein Zeitverlust, sondern es besteht auf Grund des Ortes an dem dieser Arbeitsvorgang sich abspielt, Unfallgefahr für den ausfünrenden Arbeiter.

Eine Verbesserung in diesem Sinne ist realisierbar mit einer neuen Bohrmaschinenbauart, welche kürzlich von der Anmelderin entwickelt und in der deutschen Patentanmeldung P 28 401 82 vorgeschlagen worden ist. Bei dieser neuen Bohrmaschinenbauart wird die Lafette nicht mehr durch zwei verschiedene, sukzessive Bewegungen positioniert, sondern mittels einer kontinuierlichen, zusammengesetzten Bewegung, deren Bahn eine Zustellkomponente umfasst und eine verhältnismässig kleine Absenkkomponente bis in die Arbeitsstellung. Auf Grund dieses Bewegungsablaufes befindet sich die Lafette schon fast in der Verlängerung der Abstichlochachse und der Schlagstange, wenn die Führungsplatte der

Lafettenextremität sich der Stangenextremität nähert um mit dieser in Eingriff zu kommen.

Das einzige, sich bei dieser neuen Bohrmaschinen— bauart noch stellende Problem ist das korrekte Eindringen der Schlagstange in die Oeffnung der Führungsplatte, wenn die Lafette sich nähert. Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Lösung zu diesem Problem vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch einen Führungs- und Supportkopf der eingangs erwähnten Art mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angeführten Merkmalen gelöst.

Es ist dieser kegelstumpfförmige Teil, welcher das Erfassen des Schlagstangenendes und deren korrektes Eindringen in die Plattenöffnung gewährleistet.

In einer ersten Ausgestaltung sind der kegelstumpfförmige und der zylindrische Teil seitlich über 3 60 geschlossen, so dass das von ihnen dargestellte Teil die Form eines Trichters hat.

Gemäss einer zweiten Ausgestaltung erstrecken der kegelstumpfförmige und der zylindrische Teil sich nur über etwa 180 und sind nach oben offen, wobei die Befestigungsplatte mit einem offenen seitlichen Schlitz versehen ist, dessen Boden mit dem Boden des zylindrischen Teils zusammenfällt.

Vorzugsweise ist der hintere Rand des zylindrischen Teils ebenfalls konisch ausgeführt zwecks Erleichterung der Einführung der Schlagstange ναι der Seite der Greifvorrichtung her.

Die Erfindung umfasst ebenfalls eine mit einem Führungs- und Süpportkopf versehene Bohrmaschine mit den im Kennzeichen des Anspruchs 5 angeführten Merkmalen.

In dem Falle, wo der Kopf trichterförmig ausgelegt ist, muss die Schlagstange axial durch die von dem kegelstumpf förmigen und dem zylindrischen Teil gebildete Oeffnung eingeführt werden. In diesem Falle ist es vorteilhaft, an der Lafette, zwischen dem Kopf und der Greifvorrichtung, einen Traghaken vorzusehen, in welchen die Schlagstange seitlich hinein-und herausgeführt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen, in denen gleicne Teile mit den gleichen Referenzzahlen versehen sind, dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1, die schematische Seitenansicht einer mit einem Führungs- und Supportkopf ausgerüsteten Bohrmaschinenlafette während der Zustellphase zu einer sich im Abstichloch befindenden Schlagstange;

Figur 2, eine Ansicht analog derjenigen nach Figur 1, jedoch mit der Lafette in Arbeitsstellung;

Figur 3, eine analoge Ansicht, jedoch in der Greifphase der Schlagstange;

Figur 4, eine analoge Ansicht bei welcher die Extraktionsphase der Schlagstange gezeigt wird;

Figur 5, einen schematisierten Schnitt durch eine erste Ausgestaltung eines Führungskopfes;

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Figur 6, eine schematische Vorderansicht des Kopfes nach Figur 5;

Figur 7, einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines Führungskopfes;

Figur 8, eine schematische Vorderansicht der Ausgestaltung nach Figur 7;

Figur 9, die schematische Darstellung eines Traghakens zur Verwendung in Verbindung mit der Ausgestaltung nach den Figuren 5 und 6.

Die folgenden Ausführungen zur Erklärung der Arbeitsweise beim Bohren eines Abstichloches geschehen mit gleichzeitigem Bezug auf die Figuren 1 bis 4. In diesen Figuren bezeichnet die Referenzzahl 10 die Basis der Wandung eines Hochofens. Die Referenzzahl 12 bezeichnet das Abstichloch, welches mit einer Stopfmasse wie erhärteter Lehm 14, verstopft ist, durch welche vor dem Erhärten eine Schlagstange 16 eingeführt worden ist. Diese Schlagstange 16 wird bis zum nächsten Oeffnen des Abstichloches in der dargestellten Lage belassen und zum Oeffnen des Abstichloches aus demselben herausgezogen, sodass die Abstichlochöffnung 12 frei wird. Um das Erfassen dieser Stange 16 mittels eines geeigneten Gerätes zu erleichtern, ist die Stange an ihrem Ende mit einer Ringnut 18 versehen.

Zum Herausziehen der Schlagstange 16 bedient man sich eines Werkzeugs mit einer Schlagvorrichtung, welche in den beiden Richtungen schlagen kann. In den Figuren bezeichnet die Referenz 20 die Lafette mit einem Werkzeug 22, welches mit einer solchen Schlagvorrichtung ausgerüstet ist. Da dieses Arbeitswerkzeug 22 dafür ausgelegt ist, der Lafette 20 entlang zu wandern, kann man sich

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seiner zum Herausziehen der Schlagstange 16 bedienen, unter der Bedingung, dass an diesem Werkzeug eine Greifvorrichtung vorgesehen ist, welche schematisch bei der Referenz 24 dargestellt ist.

Die in den Figuren dargestellte Lafette 20 ist analog derjenigen einer Bohrmaschine, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 28 40 182 vorgeschlagen wird, d.h. dass die Lafette 20 zwischen ihrer Arbeitsstellung und ihrer Ruhestellung entlang einer schrägen Bahn verlagert wird, wobei diese Bahn eine Annäherungskomponente in Richtung der Ofenwand hat und eine Absenkkomponente in Richtung der nicht dargestellten Abstichrinne. Die Strichpunktlinie A ist die Bahn, entlang welcher sich das vordere Ende der Lafette bewegt. Diese von der Lafette 20 vollführte Annäherungsbewegung ist gänzlich verschieden von derjenigen anderer Bohrmaschinen, bei welchen die Lafette 20 in einer horizontalen oder schiefen Ebene bis in die Nähe der Wand 10 verlagert und sodann abgesenkt wird, bis sie sich vor dem Abstichloch in Arbeitsstellung befindet. Bei einem anderen bekannten Typ ist die Bohrmascnine vor der Ofenwand aufgehängt und erfährt ausschliesslich eine vertikale Bewegung zum Heranführen des Bohrgerätes vor das Abstichloch.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist es bei einer vertikalen Bewegung der Lafette vor der Ofenwand, um die Lafette mit dem Abstichloch 12 zum Fluchten zu bringen, nicht möglich, einen an der Extremität der Lafette vorgesehenen Führungs- und Supportkopf 26 mit der Schlagstange 16 in Eingriff zu bringen (siehe Figur 2). Es ist jedoch notwendig, dass die Schlagstange 16 in diesem Führungs- und Supportkopf 26 eingeführt wird, damit sie während der Expansionsphase gehalten

wird, insbesondere in der in Figur 4 dargestellten Phase.

Wird jedoch die Lafette entlang einer Kurve wie der Kurve A verlagert, so wird es möglich, diesen Führungsund Supportkopf 26 direkt mit dem Ende der Schlagstange zum Eingriff zu bringen. Da jedoch in der in Figur 1 dargestellten Stellung die Lafette noch nicht ganz mit der Abstichlochachse fluchtet, oder sie noch eine kleine Absenkbewegung bis in die Arbeitsstellung vollführt, sieht die Erfindung am Kopf 26 eine sich erweiternde oder konische Oeffnung vor, wodurch eine automatische Hineinführung der Extremität der Stange 16 in diesen Kopf 26 gewährleistet ist. Die besondere Gestalt dieses Kopfes 26 wird weiter unten mit Bezug auf die Figuren bis 8 beschrieben.

Aus der Figur 1 geht deutlich die Annäherungsphase zwischen der Lafette 20 und der Extremität der Stange hervor. Man sieht insbesondere, dass die weitere Verlagerung des Kopfes 26 in Richtung der Bahn A automatisch die Extremität der Stange 16 durch die zentrale Oeffnung des Kopfes 26 hindurchführt. Die Arbeitsstellung ist erreicht, wenn, wie in Figur 2 dargestellt ist, die Längsachse der Stange 16 und die Achse der Greifvorrichtung 24 im wesentlichen miteinander fluchten.

Ausgehend von der Lafettenstellung nach Figur 2 kann jetzt das Arbeitswerkzeug 22 vorgeschoben werden, sodass die Greifvorrichtung 24, wie aus Figur 3 hervorgeht, über die Extremität der Schlagstange 16 aufgeschoben wird. Um das Eindringen der Greifvorrichtung 24 über die Stange 16 zu begünstigen, ist es ebenfalls vorteilhaft, eine sich erweiternde Oeffnung für diese Vorrichtung 24 vorzusehen. Die Befestigung der Stange 16 in der Greifvor-

richtung 24 kann durch verschiedene, an sich bekannte Mittel erreicht werden. Insbesondere kann man ein Greif- ' system vorsehen mittels eines Zylinders, welcher pneumatisch durch das pneumatische Arbeitssystem des Arbeitswerkzeugs betätigt wird.

Sobald das Greifwerkzeug 24 die Stange 16 gefasst hat, kann die Schlagvorrichtung des Werkzeugs 22 betätigt werden zwecks Lockerung der Stange 16 und anschIiessendem Herausziehen derselben aus dem Abstichlocn 12, indem das Arbeitswerkzeug 22 entlang der Lafette 20 nach hinten gefahren wird, wie dies in Figur 4 dargestellt ist. Auch wenn die Stange vollständig aus dem Abstichloch 12 herausgezogen ist, wird sie immer noch am Kopf 26 gehalten.

Die Figuren 5 und 6 zeigen Einzelheiten eines Führungs- und Supportkopfes 26, wie dieser in den vorhergehenden Figuren dargestellt ist. Dieser Kopf 26 umfasst eine Befestigungsplatte 24, welche dazu ausgelegt ist, z.B. mittels Verschraubung, mit dem vorderen Teil der Lafette 20 eine mechanische Einheit zu bilden. Diese Platte 34 hat eine, durch einen zylindrischen Teil 28 begrenzte Oeffnung für das Hindurchführen der Schlagstange 16. Dieser Teil 28 wird nach vorne verlängert durch einen kegelstumpfförmigen Teil 3 0 zur Führung der Extremität der Stange 16 durch den Durchgang des zylindrischen Teils 28. Da die Teile 28 und 30 seitlich vollkommen geschlossen sind, haben sie die Form eines Trichters. Es ist ebenfalls angezeigt, den hinteren Rand 32 des zylindrischen Teils 28 schräg anzu fasen _t wodurch das Einführen der Schlägstange 16 beim Einlegen derselben in die Lafette erleichtert wird, und um zu vermeiden, dass der Rand einer an der Stange vorgesehenen Greifringnut am Rand 32 hängen bleibt, was geschehen könnte, wenn dieser scharfkantig wäre.

Die Ausgestaltung nach den Figuren 5 und 6 wird vorzugsweise in Verbindung mit einem Traghaken 46 verwendet, wie er in der Figur 9 dargestellt ist, und welcher etwas hinter dem Kopf 26 an der Lafette 20 befestigt wird, wie dies aus Figur 4 hervorgeht. Durch das Vorsehen dieses Hakens 46 ist es möglich, die Schlagstange 16 durch das Zurückfahren der Greifvorrichtung 24 soweit herauszuziehen, bis sie vollständig vom Kopf 26 freigegeben wird. Um die Stange 16 zu entfernen genügt es deshalb, einfach die Greifvorrichtung 24 zu lösen und die Stange seitlich herauszuheben.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine zweite Ausgestaltung eines Führungs- und Supportkopfes, bei welcher das Vorsehen eines Hakens 4 6 sich erübrigt. Der in diesen Figuren 7 und 8 gezeigte Kopf 3 6 umfasst ebenfalls eine Befestigungsplatte 38 mit einem Durchgang 40 und einem sich erweiternden Stück 42. Im Gegensatz jedoch zur vorhergehenden Ausgestaltung sind der kegelstumpfförmige Teil 42 und der Durchgang 40 halb offen. Desweiteren ist die Platte 38 seitlich mit einem Schlitz 44 versehen, dessen Boden mit dem abgerundeten Boden des Durchgangs zusammenfällt. Dieser Schlitz 44 ermöglicht demnach das seitliche Herausnehmen der Schlagstange 16. Es ist deshalb bei der Rückzugbewegung nicht notwendig, die Stange 16 vollständig aus dem Kopf 3 6 herauszuziehen, sodass letzterer die Extremität der Stange 16 trägt und verhindert, dass sie durch ihr Gewicht die Greifvorrichtung 24 zu stark beansprucht, oder dass sie herunterfällt.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Führungs- und Supportkopf für Abstichlochschlagstängen bei Schachtofen, mit einer Befestigungsplatte, welche dergestalt ausgeführt ist, dass sie mit der vorderen Extremität einer Bohrmaschinenlafette zu einer mechanischen Einheit vereinigt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass diese Platte (34, 38) Bestandteil einer Komponente mit einem kegelstumpf förmigen Teil (30, 42) ist, dessen kleinster Querschnitt zur Lafette (20) hin durch einen zylindrischen Teil (28, 40) verlängert ist.

2. Führungs- und Supportkopf nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der kegelstumpfförmige Teil (3 0) und der zylindrische Teil (28) seitlich über 360° geschlossen sind, sodass das von ihnen gebildete Bauteil die Gestalt eines Trichters hat.

3. Führungs- und Supportkopf nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der kegelstumpfförmige Teil (42) und der zylindrische Teil (40) sich nur über etwa 180 erstrecken und nach oben offen sind, und dass die Befestigungsplatte (38) einen offenen, seitlichen Schlitz (44) aufweist, dessen Boden mit dem Boden des zylindrischen Teils (40) zusammenfällt.

4. Führungs- und Supportkopf nach den Ansprüchen

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Rand (32) des zylindrischen Teils (28, 40) abgeschrägt ist.

5. Bohrmaschine mit einem Arbeitswerkzeug, welches mit einer Greifvorrichtung für eine Schlagstange versehen ist und solcherart an einer Lafette montiert ist, dass es in den beiden Richtungen entlang dieser Lafette verschieblich ist, gekennzeichnet durch einen Führungs- und Supportkopf (26, 3 6)

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nach den Ansprüchen 1 bis 4, welcher solcherart an der vorderen Extremität der Lafette 20 befestigt ist, dass die Achse des genannten Bauteils (28, 30) (40, 42) in der Verlängerung der Achse der Greifvorrichtung (24) und des Arbeitswerkzeugs (22) verläuft.

6. Bohrmaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch

einen Traghaken (46), welcher an der Lafette (20) zwischen

dem Pührungs- und Supportkopf (26) und dem Greifwerkzeug (24) befestigt ist.