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Bezeichnung "Vorrichtung insbesondere zur Entfernung von
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Schlackeansätzen von Torpedopfannen oU. dgl."
Die
Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Entfernung fester Beläge von den
Innenflächen von Behältern, insbesondere zur Entfernung von Schlackeansätzen von
Torpedopfannen od. dgl.
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In vielen Bereichen in der Technik, insbesondere bei der Stahl- und
Eisenerzeugung, gibt es Einsatzgebiete, bei denen z.B. flüssiges Metall in Großbehältern
transportiert wird, wobei die Behälter mit einer feuerfesten Ausmauerung versehen
sind. Im Laufe der Zeit setzen sich an den Behälterwänden Schlacken ab, die von
Zeit zu Zeit entfernt werden müssen, um die Funktionsfähigkeit der Behält er und
insbesondere deren zur Verfügung stehendes mransportvolumen voll ausnutzen zu können.
Im Falle von Roheisen und Stahl wird dieser häufig in sog. Torpedopfannen transportiert,
die mit einer mittigen Beschickungsöffnung versehen und an ihren Längsenden sich
verjüngend ausgebildet sind und dort in der Regel in Fahrgestellen .aufgehEngt sind.
Bisher werden derartige Torpedopfannen in der Weise von der Schlacke befreit, daß
nach Abkühlen der leeren Pfanne Arbeiter durch die Beschickungsöffnung in den Innenraum
einsteigen und dort mittels preßluftbeaufschlagter Werkzeuge die Schlackenschicht
abtragen.
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Bei dieser schwierigen, unsauberen, zeitraubenden und s.uSwendigen
Arbeit ist nicht zu vermeiden, daß durch das Ab tragen mittels Preßluithämmern auch
Teile der Ausmauerung der Pfanne zerstört werden, so daß diese häufig nach
kurzer
Zeit erneut ausgemauert werden müssen, was mit nicht unerheblichen Kosten verbunden
ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der diese
aufwendigen Abtragarbeiten von Hand entbehrlich werden, insbesondere mit der diese
Arbeiten, die von Hand bis zu einer Woche dauern können, erheblich verkürzt werden.
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Bei einer Vorrichtung der einganges bezeichneten Art wird diese Aufgabe
gemäß der Erfindung durch ein im Inneren des Behälters zusammenbaubares Führungselement
und ein am Führungselement geführtes Fräsag£regat gelöst.
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Die Erfindung macht sich den Tatbestand zunutze, daß eine Schale aus
einem festen Belag in der Regel in sich selbst zusammenbricht, wenn in die Schale
ein ausreichend breiter Schlitz eingebracht wird. Dieser Schlitz wird nach der Erfindung
von dem Fräsaggregat z.B. in die Schlackenschicht eingefräst, während das Fräsareat
an im Behälter angeordneten rührungselementen entlanggeführt wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Neben- bzw.
Unteransprüchen beschrieben.
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Mit der Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 2 wird diese insbesondere
für Behälter einsetzbar, die nur
Uber eine relativ kleine Füll-
bzw. Entleerungsöffnung verfügen, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die Erfindung
auch bei Behältern einsetzbar ist, deren oeffnung ihrem größten Durchmesser bzw.
ihrer größten Breite oder Länge entspricht. Die Segmente aus Leichtmetall lassen
sich schnell montieren, nicht zuletzt, weil sie von wenigen Personen in der Regel
ohne Hebezeuge handhabbar sind.
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Anspruch 3 stellt eine vorteilhafte Ausgestaltung derartiger Leichtmetallsegmente
dar, während Anspruch 4 eine besondere Ausgestaltung beschreibt, die insbesondere
bei einem bevorzugten Anwendungsgebiet der Erfindung, nämlich dem Einsatz bei Torpedopfannen,
zum Tragen kommen kann.
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Derartige Torpedopfannen sind drehbar in Gestellen aufgehängt, so
daß sie in ihrer Mittelachse mit Lagern versehen sind, die zum Pfanneninneren in
der Regel lediglich durch Stopfen verschlossen sind. Nach Entfernen derartigen Stopfen
können in diese Lage die entsprechend ausgebildeten Teile der Führungselemente eingesetzt
werden.
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Anspruch -5 bedient sich eines Richthilfsmittels, welches es erlaubt,
das Führungselement äußerst präzise relativ zur Mittelachse des Behälters auszurichten.
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Mit der Ausbildung nach Anspruch 6 wird mit einfachen Mitteln eine
Gestaltung für das Fräsaggregat angegeben, wenngleich die Erfindung nicht hierauf
beschränkt ist.
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Grundsätzlich kann die Fräswalze, die Frässcheibe oder die Frässcheiben
z.B. durch Stellspindeln od. dgl. in ihrer Fräsposition gehalten sein, allerdings
ist die Maßnahme nach Anspruch 7 besonders vorteilhaft.
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Um einerseits möglichst günstige Hebelarme zu erreichen und andererseits
ein Verstellen der Fräswalze sowohl in Richtung einer Endstellung des zu bearbeitenden
Behilters als auch in der entgegengesetzten Richtung, ist es zweckmäßig, den Aristellzylinder
am Rahmenteil umspannbar zu gestalten, wie dies in Anspruch 8 vorgesehen ist, instesondere
dann, wenn, wie bei Torpedopfannen üblich, die Längsenden sich verjüngend ausgebildet
sind.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Anstellzylinder
mit einem Clausgleichzylinder hydraulisch verbunden ist, wobei das wirksame Aufnahmevolumen
des Zylinderraumes des Ausgleichzylinders über Steuerflächen veränderbar ist (Anspruch
9), wobei in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein kann, daß die SteuerfLächen
als in ihrer Neigung einstellbare Rampen am Führungse'ement vorgesehen sind, über
die eine den Ausgleichzylin der beaufschlagende Laufrolle in der Gebrauchslage geführt
ist (Anspruch 10).
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Diese letztgenannten Ausgestaltungen der Erfindung ermeglichen eine
ganz einfache zweckmäßige Rückstellung des
Fräsaggregates zum Behälterinneren
hin, wenn das Fräsaggregat in die Randbereiche des zu bearbeitenden 3ehälters eindringt
und der Kontur der sich verjüngenden Wand folgen muß, um Beschädigungen der feuerfesten
Ausmauerung zu vermeiden. Durch eine entsprechende Einstellung der Steuerflächen
kann der von einer Laufrolle beaufshlagte Ausgleichzylinder z.B. sein mit dem Anstellzylinder
hydraulisch verbundenes wirksames Volumen vergrößern, so daß der Druck innerhalb
des Anstellungszylinders reduziert wird und sich dieser durch eine entsprechende
Reaktionskraft an der Frässcheibe selbsttätig zurückschieht, so daß die Frässcheibe
in ihrem Rahmenteil um die Schwenkachse am Laufwagen schwenkt.
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Grundsätzlich kann das Fräsaggregat mit einer Fräswalze oder einer
Frässcheibe ausgerüstet sein, allerdings ist die Ausgestaltung nach Anspruch 11
besonders vorteilhaft, um die Vorrichtung für möglichst viele Einsatzgebiete geeignet
zu machen.
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Neben jeder anderen Antriebsart über Elektromotor, Verbrennungsmotor
od, dgl., ist die in den Ansprüchen 12 und 13 angegebene Antriebsart besonders zweckmäßig.
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ZweckmEßig sind auch die Maßnahmen der Ansprüche 14 bis 16, die insbesondere
die Handhabung erleichtern und die Arbeitsbedingungen der in den Behältern arbeitenden
Personen wesentlich verbessern.
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Weitere Mermalc, Einzelhten und orteile der Erfindung ergeben-ch aufgrund
der nachfolgenden ieschreibur.ç sowie anhand der Zeichnung. ,iese zeigt in Fig.
1 einen Schnitt durch eine Torpedopfanne mit eingebauter erfindungsgemäßer Vorrichtung,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Endbereiches einer Torpedopfanne mit dem
Fräsaggregat in versrhie denen Positionen und in Fig. 3 einen Querschnitt durch
eine Torpedopfanne etwa nach Linie III-III in Fig. 1 im Maßstab der Fig. 2.
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Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Vorricntung wird im
Einsatz bei einer Torpedopfanne 2 erläutert, die mit einer feuerfesten Ausmauerung
3 und einer zu entfernenden mit Schlacke versehenen Schicht 4 in den Figuren dargestellt
ist.
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Die Torpedopfanne 2 ist an ihren Längsenden mit zur Mittelachse 5
achssymmetrischen Bohrungen 6 versehen, durch die z.B. als Richthilfsmittel der
Strahl eines LasergerE-tes 7 an einem Ende auf einen Spiegel 8 am anderen Ende hindurchtreten
kann, wobei er von dem Spiegel zurückreflektiert wird. Durch Anbringen von Lochschablonen
am auszurichtenden Element läßt sich dieses exakt über den reflektierten Laserstrahl
positionieren.
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Durch eine Füll- bzw. Entleerungsöffnung 9 ist die Vorrichtung 1 im
Inneren der Torpedopfanne 2 einbaubar. Sie besteht aus einem allgemein mit 10 bezeichneten
Führungselement, auf welchem das allgemein mit 11 bezeichnete Fräsaggregat verschiebbar
angeordnet ist.
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Das Führungselement 10 besteht aus einigen längenendseitig aneinander
lösbar verbindbaren Fachwerkträgern 12 aus Leichtmetall, die eine solche Größe aufweisen,
daß sie durch die Füllöffnung 9 ins Innere von Hand einbringbar sind. An seinen
äußeren freien Enden 13 ist das Führungselement 10 in den Bohrungen 6 exakt mittig
in der Torpedopfanne 2 gelagert, was in den Figuren nur vereinfacht dargestellt
ist. Die Fachwerkträger-Segmente 12 weisen randseitige Laufschienen 14 auf und sind
wenigstens in den Bereichen, in denen die Wandkontur der Torpedopfanne 1 von der
Zylinderform abweicht, mit einer Steuerfläche 15 für einen weiter unten näher beschriebenen.Ausgleichzylinder
16 versehen.
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Das Fräsaggregat 11 wird im wesentlichen von einem auf dem Führungselement
10 über Rollen 17 gerührten Laufwagen 18 und am Laufwagen 18 den Rahmenelementen
19 geführten Frässcheiben 20 gebildet. Die RahmeneMmente 19 sind uln die Achse 21
schwenkbar am Laufwagen 18 angeordnet und werden über einen Anstellzylinder 22 in
ihrer Position gehalten. Der Anstellzylinder 22 ist hydraulisch
mit
dem Ausgleichzylinder 16 verbunden, was in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie
23 dargestellt it.
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In Fig. 1 sind zwei randseitige Positionen des Frsagregates 11 dargestellt,
aus denen sich ergibt, daß tier Anstellzylinder 22 an den Rahmenteilen 19 von der
in der linken Figurenhälfte dargestellten Position in die in der rechten Figurenhälfte
dargestellte Position umspannbar ist.
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Zusätzlich ist in Fig. 1 auch eine Absaugvorrichtu.lg 24 andeutungsweise
eingezeichnet, mit welcher das FrEsklein und/oder der Frässtaub über eine Leitung
24' aus dem Inneren der Torpedopfanne 2 beim Fräsen aussaugbar#st Da die Beschaffenheit
der Beläge in der Regel so ist, daß durch Einbringen eines Frässchlitzes damit durch
Auflösen des sich selbst stützenden Schalenverbandes des Belages dieser in sich
zusammenbrechen kann, sind auch Abspannbögen 25 vorgesehen, die ein Zusammenbrechen
des Belages während der Bearbeitungsdauer verhindern.
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In Fig. 2 ist ein sich verjüngendes Ende einer Torpedopfanne 2 dargestellt,
mit dem Fräsaggregat 11 in eirer Position am Ubergangsbereich von der zylindrischen
Pfannenform in die kegelstumpfförmie Form in ausgezogenen Linien und einer Position
bei Anschlag an die Stirnflächeri in gestrichelten Linien. Wie aus den Figurenpositionen
erkennbar
ist, stützt sich der Kolben des Ausgleichzylinders 16 mit einer Laufrolle 26 auf
einer Steuerfläche 15 ab, die auf der der Frässcheibe 20 abgewandten Seite am Führungselement
10 vorgesehen ist. In jedem der beiden Endbereiche der Torpedopfanne 2, die kegelstumpfförmig
ausgebildet sind, neigt sich die Steuerfläche 15 zur Mittelachse 5 hin, d.h. sie
hat einen gegenüber der zu fräsenden Wand entgegengesetzten, nicht unbedingt gleichen
Neigungswinkel.
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Durch die Rotation der Frässcheibe 20 in Richtung des Pfeiles 27 ergibt
sich im Anstellzylinder eine Rückstellkraft, die durch den Pfeil 28 angedeutet ist.
Da die Zylinderräume des Ausgleichzylinders 16 und des Anstellzylinders 22 hydraulisch
verbunden sind, wird das ölvolumen im Zylinderraum des Anstellzylinders 22 in den
Zylinderraum des Ausgleichzylinders 16 durch die Reaktionskraft der Frässcheiben
angedrückt, wenn die Laufrolle 26 das Zylindervolumen dadurch vergrößert, daß sie
die Rampe der Steuerfläche 15 herabfährt, d.h. von der in Fig. 2 rechten durchgezogenen
Stellung in die linke gestrichelt wiedergegebene Stellung. Durch eine entsprechende
Abstimmung der Volumina und des Rampenwinkels IäBt sich eine exakte Bergaufführung
der Frässcheibe 20 ohne weitere technische Hilfsmittel automatisch erreichen. Beim
Fräsen des anderen Pfannenendbereiches wird nur der Anstellzylinder umgespannt,
die sonstigen Bedingungen und Verhältnisse sind gleich.
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Die Ansicht auf die Vorrichtung 1 in Fig. 3 zeigt, daß im dargestellten
Beispiel das Fräsaggregat 11 zwei brasscheiben 20 und 20' aufweist, deren Abstand
über eine Distanz buchse 29 gewährleistet ist, die auswechserbar ist. Beide Frässcheiben
20 und 20' werden je von einem Clmotor 30 bzw. 30' getrieben, wie sich aus Fig.
3 ergibt. Statt der ölmotoren 30 können die FrEsscheiben auch von einem gemeinsamen
Antrieb beaufschlagt sein, z.B. einem Elektromotor od. dgl.
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Schließlich ist in Fig. 3 auch noch ein Detail der Abspannbdgen 25,
insbesondere deren Verspannbarkeit im Inneren der Torpedopfanne 2, dargestellt.
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Der Vorschub des Fräsaggregates 11 kann z.B. über einen endlos umlafenden
Seilzug im Inneren des FGhrungselementes 10 erfolgen oder aber über hydraulische
Vorschubstempel, die segmentweise am Führungselement 10 festle -bar sind, was nicht
näher dargestellt ist.
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Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel noch in vielfacher
Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So ist die
Erfindung insbesondere nicht auf die dargestellte gerade Gestaltung des Führungselementes
10 beschrEnkt. In gleicher Weise können hier ringförmige Führungselemente, die winderum
aus einzelnen bogenförmigen Segmenten zusammenge-
stellt sind,
vorgesehen sein, um insbesondere sehr große Behälter umlaufend abfräsen zu können.
Statt der doppelten Frässcheiben kann auch eine Fräswalze vorgesehen sein, ebenso
wie die Möglichkeit, bei nicht von selber zusammenbrechenden Belägen die Führungselemente
mit Fräsaggregat segmentweise um eine Mittelachse umzuspannen, um jeweils benachbarte
Trennfugen oder Fräsbahnen einbringen zu können.