DE3402444A1

DE3402444A1 - Ausziehvorrichtung fuer einen gasspuelstein

Info

Publication number: DE3402444A1
Application number: DE19843402444
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 5410 Höhr-Grenzhausen Höffgen
Original assignee: Brohltal Deumag Ag Fuer Feuerfeste Erzeugnisse 5401 Urmitz; Brohltal-Deumag AG fur Feuerfeste Erzeugnisse
Current assignee: Veitsch Radex GmbH and Co OG
Priority date: 1984-01-25
Filing date: 1984-01-25
Publication date: 1985-07-25
Also published as: DE3402444C2

Description

Ausziehvorrichtung für einen Gasspülstein
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herausziehen eines mit einem zentralen Gasanschlußrohr versehenen Gasspülsteins, insbesondere eines blechummantelten Gasspülsteins, aus einem Lochstein bzw. einer Lochsteinhülse in einem metallurgischen Gefäß mittels einer an den Gasspülstein ankuppelbaren Zugstange, insbesondere mit einem Gestell zum Abstützen der in diesem verschiebbaren Zugstange gegenüber der Außenseite des Lochsteins oder der Lochsteinhülse bzw. der Außenwand des metallurgischen Gefäßes nach der deutschen Patentanmeldung P 33 30 105.0, mit einem hohlzylindrischen Kupplungsteil am Zugstangenende und einem hohlzylindrischen Kupplungsgegenteil in koaxialer Anordnung am Gasspülstein.
In metallurgischen Gefäßen, die beispielsweise bei der Stahlerzeugung verwendet werden, werden häufig Lochsteine, die einen herausziehbaren Gasspülstein enthalten, in den Boden bzw. die Seitenwände eingesetzt, damit die Metallschmelze mit Spülgasen behandelt werden kann. Die Gasspülsteine sind Verschleißteile, die von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden müssen. Dabei bereitet insbesondere das Herausziehen der verschlissenen Gasspülsteine aus dem Lochstein bzw. der Lochsteinhülse erhebliche Schwierigkeiten. Mit der eingangs genannten deutschen Patentanmeldung ist eine Ausziehvorrichtung vorgeschlagen worden, mit der sich Gasspülsteine ohne nennenswerte Schmutzentwicklung aus dem Lochstein bzw.
der LochsteinhUlse herausziehen lassen. Diese Vorrichtung umfaßt ein Gestell zum Abstützen an der Außenseite des Lochsteins bzw. der Lochsteinhülse oder an der Außenwand des metallurgischen Gefäßes, eine in dem Gestell relativ zu diesem axial verschieblich geführte Zugstange, die zur Mittelachse des Spülsteins fluchtend ausgerichtet ist, eine an der Zugstange vorgesehene Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln des Zugstangenendes an den Gasspülstein sowie eine Hubeinrichtung zur Verschiebung der Zugstange in die vom Lochstein wegweisende Richtung. Die hierbei verwendete Kupplungseinrichtung weist ein am Ende der Zugstange angeordnetes Kupplungsteil mit mindestens einer quer zur Zugstange verlaufenden Bohrung, ein an dem Blechboden des Gasspülsteins angeordnetes Gegenkupplungsteil mit ebenfalls mindestens einer quer zur Spülsteinachse verlaufenden Bohrung sowie einen durch die zueinander ausgerichteten Bohrungen steckbaren Kupplungsbolzen auf.
Unabhängig von der Ausgestaltung des Gestells und der Hubeinrichtung erscheint die hiermit vorgeschlagene Kupplungseinrichtung in verschiedener Hinsicht verbesserungsfähig. Nach der vorgeschlagenen Ausführung bedarf es beispielsweise eines sorgfältigen Ausrichtens der beiden Kupplungsteile, damit der Kupplungsbolzen eingesteckt werden kann, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Zugänglichkeit der Kupplungseinrichtung durch die Stützbeine des Gestells eingeschränkt ist. Weiterhin ist es hierbei konstruktionsbedingt erforderlich, daß das am Gasspülstein angeordnete Gegenkupplungsteil über das Gasanschlußrohr hinausragt, uni ein ungehindertes Durchstecken des Kupplungsbolzens zu ermöglichen. Weiterhin ist zu bemerken, daß die Zugstange und das mit ihr verbundene Kupplungsteil keine geeignete Möglichkeit zum Verdrehen innerhalb des Gestells bietet, das zum Ausrichten der Bohrungen erforderlich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, unabhängig von der Betätigung der Zugstange eine verbesserte Möglichkeit zum Aneinanderkuppeln der einerseits an der Zugstange und andererseits am Gasspülstein befestigten Kupplungsteile zu schaffen.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einer Vorrichtung der genannten Art, bei der eines der Kupplungsteile mit zumindest zwei in die Zylinderwand eingesetzten und nach innen und/oder außen vorstehenden radialen Zapfen versehen ist und das andere Kupplungsteil eine entsprechende Anzahl von vom äußeren Ende ausgehenden Schlitzen mit zur Aufnahme der Zapfen geeigneten Breite in gleicher Umfangsverteilung aufweist, die jeweils zunächst etwa axial und daran anschließend mehr als einen Zapfendurchmesser senkrecht hierzu in Umfangsrichtung verlaufen, wobei die Kupplungsteile ungehindert ineinander einschiebbar und miteinander verriegelbar sind. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, ohne besondere Berücksichtigung der Lage von verriegelnden Zapfen und Schlitzen zueinander die Kupplungsteile zunächst soweit ineinanderzuschieben, bis die Zapfen an der Stirnfläche des Kupplungsgegenstückes anschlagen, und dann das mit der Zugstange verbundene Kupplungsteil vorzugsweise im Sinne der abgewinkelten Teile der Schlitze unter leichtem Anpreßdruck gegenüber dem mit dem Gasspülstein verbundenen Kupplungsteil zu verdrehen, bis die Zapfen von selber in die axial verlaufenden Schlitze finden und durch Eingreifen in die abgewinkelten Teile der Schlitze eine Verriegelung zwischen den Kupplungsteilen herstellen.
Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung vereinfacht das Ansetzen der Zugstange am Gasspülstein wesentlich und ermöglicht zudem den Verzicht auf ein verlierbares Losteil in Form des früher erforderlichen Kupplungsbolzens. Verschiedene besonders günstige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind durch den Inhalt der Unteransprüche gegeben und werden nachfolgend erläutert.
Das die Zapfen enthaltende Kupplungsteil kann das Kupplungsgegenteil entweder von außen übergreifen oder von innen in dieses einschiebbar sein. Dementsprechend sind die Zapfen entweder so anzuordnen, daß sie im wesentlichen im Inneren des Kupplungsteils vorstehen und von außen in die Schlitze des Kupplungsgegenteils hineinragen,oder die Zapfen können im anderen Fall nach außen über das Kupplungsteil vorstehen und nach außen aus den Schlitzen herausragen.
Da die Zapfen erfindungsgemäß bevorzugt aus Rundstahlstücken bestehen, die mit einer Schweißung im zylindrischen Kupplungsteil fixiert werden, bieten im wesentlichen nach innen ragende Zapfen eine besonders günstige Herstellungsmöglichkeit des Kupplungsteils, während nach außen vorstehende Zapfen den Vorgang des Verriegeln erleichtern, indem sie eine an sich nicht unbedingt erforderliche optische Kontrolle der Relativlage zwischen Zapfen und Schlitzen ermöglichen.
Ein erleichtertes Einführen der Zapfen in die Schlitze ist erfindungsgemäß durch Aufweitungen der Schlitze herbeizuführen, wodurch der Vorgang des Verriegelns abermals erleichtert wird.
Um die Verriegelung in ihrer Endlage gegen ein ungewolltes Verdrehen und damit verbundenes Entriegeln zu sichern, können in bevorzugter Ausführung die Enden der Schlitze mit Ausbuchtungen versehen werden, in welche die Zapfen einrasten können. Sobald hiernach die Zugstange entgegen dem Lochstein verspannt wird, ist ein Lösen der Verbindung nicht mehr möglich.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung bietet den besonderen Vorteil, daß es möglich ist, das Gasanschlußrohr von innen über das am Gasspülstein angeordnete Kupplungsgegenteil hinausragend auszuführen. Hiermit wird eine verbesserte Möglichkeit gegeben, zur Herstellung der Betriebsbereitschaft eine Gaszuführleitung ungehindert an den Gasspülstein anzuschließen, ohne daß die Möglichkeit der Ankupplung einer Zugstange irgendwie beeinträchtigt wird. Sofern die Zugstange sich mittels eines Gestells gegenüber der Außenwand des Gefäßes abstützt und gegenüber diesem Gestell axial verschiebbar ausgeführt ist, ist es besonders vorteilhaft, die Zugstange als Gewindespindel auszubilden und mit einem Handrad auszustatten, das sich gegenüber einem festen oder verschieblichen Teil des Gestells abstützen kann und gegenüber der Spindel arretierbar ist. Das Handrad kann hierbei gegenüber dem Gestell auf Distanz gebracht werden und mit der Zugstange verriegelt werden, so daß die Möglichkeit gegeben ist, durch axiales Verschieben und durch Verdrehen des Handrades die Verriegelung der Kupplungsteile herbeizuführen. Die Bedienungsmöglichkeit der Kupplungseinrichtung ist hierdurch abermals verbessert. Die Ver- riegelungsmöglichkeit zwischen Handrad und Zugstange besteht bevorzugterweise aus einer Querbohrung im Handrad, einem Langloch in der Zugstange und einem einsteckbaren Splint. Das Langloch ermöglicht hierbei ein leichteres Auffinden der Uberdeckung der vom Splint durchdrungenen Öffnungen. Nach dem Herstellen der Verriegelung der Kupplungsteile kann der Splint gezogen werden und das Handrad in Anlage mit dem Gestell gebracht werden. Durch weiteres Verdrehen des Handrades wird dann ein Ausziehen des Gasspülsteines bewirkt.
Alternativ ist es Jedoch auch möglich, das Handrad nur leicht mit dem Gestell zur Anlage zu bringen und danach eine Verschiebung des entsprechenden, beispielsweise als Kolben ausgestalteten Teiles innerhalb des Gestells zu bewirken, um das Ausziehen des Gasspülsteines herbeizuführen. Hierfür ist insbesondere eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit hydraulischer oder pneumatischer Betätigung und definiertem Hubweg innerhalb des Gestelles geeignet.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im einzelnen erläutert.
Figur 1 zeigt eine Ausziehvorrichtung, die mit einem Gasspülstein gekuppelt ist und sich an einem Lochstein abstützt, in perspektivischer Darstellung.
Figur 2 zeigt einen Schnitt aus Figur 1 entlang der Linie II-II in vergrößerter Darstellung.
Figur 3 zeigt Sinzelheiten der erfindungsgemäßen Kupplungsteile aus Figur 2 in der Ansicht III in voneinander getrennter Stellung.
Die dargestellte Ausziehvorrichtung besteht aus einem Gestell 1 das sich an einem Lochstein 2 bzw. einer Lochsteinhülse oder im weiteren Sinne an der Außenwand eines nicht dargestellten metallurgischen Gefäßes abstützt, einer in dem Gestell 1 geführten Zugstange 3 sowie einer Kupplungseinrichtung 4, mit der die Zugstange 3 an einem mit einer Blechummantelung versehenen Gasspülstein 5 befestigt werden kann.
Das Gestell 1 weist eine zentrale Führungshülse 6 auf, in der die Zugstange 3 längsverschieblich geführt ist.
An der Führungshülse 6 sitzen jeweils drei um 120 zueinander versetzte Stützbeine 7, die an ihrem unteren Ende Jeweils mit einem Ahlageteller 8 versehen sind, mit denen das Gestell 1 am Lochstein 2 bzw. der Außenwand des metallurgischen Gefäßes aufliegt. Ferner weist das Gestell 1 eine Aufnahmehalterung 9 für eine Hubeinrichtung 10 zur Längsverschiebung der Zugstange 3 auf.
Die Jufnahmehalterung 9 ist als geschlitzter Zylinder 11 ausgebildet, in welchem eine Hubeinrichtung aus einem festen Druckzylinder 12 und einem darin beweglichen Hubkolben 14 sitzt. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine einfach wirkende Kolben-Zylinder-Einheit, die über eine Zuführungsleitung 13 mit Druck beaufschlagbar ist.
Die in der Führungshülse 6 geführte Zugstange 3, die im vorliegenden Beispiel als Gewindespindel ausgebildet ist, erstreckt sich durch eine zentrale Öffnung des Hubkolbens 14 hindurch und weist an ihrem aus dem Gestell 1 herausragenden Ende ein Handrad 15 auf, das auf der als Gewindespindel ausgebildeten Zugstange 3 verdreht und mit der Stirnseite des Hubkolbens 14 in Anlage gebracht werden kann.
Durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit wird das Handrad 15 angehoben und nimmt die Zugstange 3 dabei mit.
Die Kupplungseinrichtung 4 besteht aus einem am Ende der Zugstange 3 angeordneten Kupplungsteil 16 sowie einem am Blechboden 17 des Gasspülsteins 5 angeordneten Kupplungsgegenteil 18. Das mit der Zugstange 3 verbundene Kupplungsteil 16 ist als Hohlzylinder ausgebildet und mittels eines konischen Ubergangsstückes 21 mit der Zugstange 3 verbunden. Das konische Ubergangsstück 21 ist mit einem Ansatz mit einer zentrischenGewindebohrung 22 versehen, die auf die als Gewindespindel ausgebildete Zugstange 3 aufgeschraubt ist. Mittels einer umlaufenden Schweißnaht 23 sind das Kuppluilgsteil 16 und die Zugstange 3 drehfest miteinander verbunden. Das Kupplungsteil 16 weist zwei in Bohrungen 20 eingesetzte nach innen ragende Zapfen 19 auf, die jeweils außen mit einer umlaufenden Schweißnaht 24 befestigt sind.
Das Kupplungsgegenteil 18 ist ebenfalls als Hohlzylinder ausgebildet und an einem Stirnende mittels einer Schweißnaht 25 mit einem Blechboden 17 des Gasspülsteins 5 verbunden. Das Kupplungsgegenteil 18 ist mit zwei von der Stirnseite ausgehenden abgewinkelten Schlitzen 27 versehen, in welche die Zapfen 19 eingreifen und die mit Aufweitungen 33 am einen Ende und Ausbuchtungen 32 am anderen Ende ausgestattet sind.
Konzentrisch zum Kupplungsgegenstück 18 ist ein Gasanschlußrohr 26 am Gasspülstein 5 angeordnet, welches um einiges aus dem Kupplungsgegenstück 18 herausragt.
Das Gasanschlußrohr 26 ist zum Anschluß einer Gaszuführungsleitung beispielsweise mit einem Außengewinde versehen. Es ist in eine zentrale oeffnung im Blechboden 17 des Gasspülsteins eingeschweißt.
Der Außendurchmesser des zylindrischen Kupplungsgegenteils 18 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des zylindrisdien Kupplungsteils 16, so daß das letztgenannte Kupplungsteil 16 über das Kupplungsgegenteil 18 geschoben werden kann. Wenn die nach innen vorstehenden Zapfen hierbei mit der Stirnfläche des Kupplungsgegenteils 18 in Anschlag kommen, ist die Zugstange mit dem Kupplungsteil 16 so lange zu verdrehen, bis die Zapfen 19 in die Schlitze 27 einfahren und die Kupplungsteile durch weiteres Verdrehen miteinander verriegelt werden.
Zur erleichterten Handhabung des Kupplungsteils 16 bzw.
der Zugstange 3 ist das Handrad 15 mit einer Querbohrung 31 und die Zugstange 3 in einigem Abstand vom Hubzylinder 14 mit einem Langloch 30 versehen. Beide können durch Verdrehen des Handrades 15 in Uberdeckung gebracht werden und mit einem an einer Kette 29 gesicherten Splint 28 drehfest und somit auch axial gegeneinander fixiert werden. Die Verdrehung und Verschiebung des Kupplungsteils 16 kann somit über einen Kraftangriff am Handrad 15 bewirkt werden.
Zum Herausziehen eines Gasspülsteines 5 aus einem Lochstein 2 wird nach dem vorstehend beschriebenen Verriegeln der Kupplungsteile 16 und 18 das Handrad 15 nach Entfernen des Splintes 28 soweit in Richtung auf den Druckzylinder 12 gedreht, bis es an der ihm zugewandten Stirnseite des Hubkolbens 14 anliegt. Dann wird der Druckzylinder 12 über die Zuführungsleitung 13 mit einem Druckmedium beaufschlagt, wodurch der Hubkolben um einen definierten Betrag aus dem Druckzylinder 12 herausfährt und dabei über das Handrad 15 die Zugstange 3 mitnimmt. Durch die Verschiebung der Zugstange 3 wird der angekuppelte Spülstein 5 aus dem Lochstein 2 herausgezogen.

Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zum Herausziehen eines mit einem zentralen Gasanschlußrohr versehenen Gasspülsteins aus einem Lochstein eines metallurgischen Gefäßes mittels einer an den Gasspülstein ankuppelbaren Zugstange, i n s b e s o n d e r e mit einem Gestell zum Abstützen der in diesem verschiebbaren Zugstange gegenüber der Außenwand des Gefäßes nach der deutschen Patentanmeldung P 33 30 105.0, mit einem hohlzylindrischen Kupplungsteil am Zugstangenende und einem hohlzylindrischen Kupplungsgegenteil in koaxialer Anordnung am Gasspülstein, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eines der Kupplungsteile (16, 18) mit zumindest zwei in die zylindrische Wand eingesetzten, nach innen und/oder außen vorstehenden radialen Zapfen (19) versehen ist und daß das andere Kupplungsteil (18, 16) eine entsprechende Anzahl von vom äußeren Ende ausgehenden Schlitzen (27) mit zur Aufnahme der Zapfen (19) geeigneter Breite in gleicher Umfangsverteilung aufweist, die jeweils zunächst etwa axial und daran anschließend mehr als einen Zapfendurchmesser senkrecht hierzu in Umfangsrichtung verlaufen, wobei die Kupplungsteile (16, 18) ungehindert ineinander einschiebbar und miteinander verriegelbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gasanschlußrohr (26) zur freien Zugänglichkeit über das am Gasspülstein (5) angebrachte Kupplungsteil (18) hinausragt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zapfen (19) im wesentlichen nach innen überstehen und das entsprechende Kupplungsteil (16) einen größeren Durchmesser als das mit Schlitzen (27) versehene Kupplungsteil (18) hat.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zapfen (19) im wesentlichen nach außen überstehen und das entsprechende Kupplungsteil (16) einen kleineren Durchmesser als das mit Schlitzen (27) versehene Kupplungsteil (18) hat.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das mit Zapfen (19) versehene Kupplungsteil (16) an der Zugstange (3) befestigt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das mit Schlitzen (27) versehene Kupplungsteil (18) an der Zugstange (3) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schlitze (27) am äußeren Ende des Kupplungsteils (18) zum erleichterten Einführen der Zapfen (19) eine Aufweitung (33) haben.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schlitze (27) an ihrem toten Ende mit einer zum Kupplungsgegenteil (16) gerichteten Ausbuchtung (32) zum Einrasten der Zapfen (19) versehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zapfen (19) aus Rundstahl bestehen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zapfen (19) auf der den Schlitzen (27) gegenüberliegenden Seite an einem Uberstand mit ihrem Kupplungsteil (16) verschweißt sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einem Gestell zum Abstützen der in diesem verschiebbaren Zugstange gegenüber der Außenwand des metallurgischen Gefäßes, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Zugstange (3) als Gewinde spindel ausgebildet ist und auf ihrem aus dem Gestell (1) herausragenden Ende ein Handrad (15) trägt, das mit einer Stirnfläche an einer Gegenfläche eines Teils des Gestells (1) zur Anlage gebracht werden kann, und daß Mittel zur Arretierung des Handrades (15) auf der Gewindespindel vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gewindespindel in ihrem aus dem Gestell (1) herausragenden Ende eine Bohrung oder ein Langloch (30) aufweist und daß das Handrad (15) eine Querbohrung (31) hat und beide mittels eines Splintes (28) gegeneinander arretierbar ind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Handrad (15) mit einem verschiebbaren Teil (12) einer im Gestell (1) angeordneten Hubeinrichtung (10) zur Anlage gebracht werden kann.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daB die Hubeinrichtung (10) aus einer hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung (12, 14) mit definiertem Hubweg besteht, mit dessen beweglichen Teil die Zugstange (15) zumindest während des Ausziehvorgangs verriegelbar ist.