DE4301382A1 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Bohren des Abstichlochs eines Schachtofens, die für die Verwirklichung des Verfahrens der verlorenen Stange ausgelegt ist, bei dem nach dem Verschließen des Abstich­ lochs mit einer Verschlußmasse in diese Verschlußmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eine Metallstange ein­ geschoben wird, und diese Metallstange in den gewünschten Augenblick zwecks Öffnung des Abstichlochs herausgezogen wird. Diese Maschine umfaßt eine Lafette, mit einer Auf­ lage, die auf der Lafette so angebracht ist, daß sie die Stange am vorderen Ende der Lafette trägt, einer hinteren Auflage, die auf der Lafette verschiebbar ist und mit Mitteln versehen ist, um an das hintere Ende der Stange angekuppelt zu werden, und einer Zange, die verschiebbar auf der Lafette angebracht ist, und die Stange an einer beliebigen Stelle zwischen der vorderen und der hinteren Auflage festklemmen kann.

Die bisher zur Verwirklichung dieses Verfahrens der verlorenen Stange verwendeten Maschinen sind im Prinzip herkömmliche Bohrmaschinen, die für die Verwendung mit einem Bohrer ausgelegt sind, aber bei denen geeignete Anpassungen und Änderungen für die Verwirklichung des Verfahrens vorgenommen wurden.

Das Arbeitswerkzeug dieser Maschinen muß ein Spannfutter mit einer Ankupplungszange für die Stange umfassen, und vor allem eine kräftige pneumatische Zwei­ richtungs-Schlagvorrichtung aufweisen, um die Energie zu entwickeln, die zum Einschieben und Herausziehen der ver­ lorenen Abstechstange erforderlich ist.

Meistens besteht bei diesen Maschinen auch weiter­ hin die Möglichkeit, eine Bohrmaschine mit einem Bohrer zu verwenden, und zwar um das Abstichloch neu zu bilden oder zu versetzen, oder um mit einem herkömmlichen Bohrer zu arbeiten, wenn die verlorene Stange aus dem einen oder anderen Grunde nicht verwendet werden kann.

Eine kräftige Schlagvorrichtung, wie sie auf diesen Maschinen verwendet wird, ist jedoch nicht ohne Nach­ teile. Sie setzt das Material starken Beanspruchungen und Vibrationen aus, insbesondere die Zange zum Ankuppeln der Stange, die daher einer raschen Abnutzung unterworfen ist. Außerdem ist sie äußerst geräuschvoll, und erfüllt oft nicht die immer strenger werdenden Normen, die auf eine Verminderung des Schallpegels in industrieller Umgebung abzielen.

In der Patentanmeldung EP 03 79 018 wird angegeben, wie diese Nachteile teilweise beseitigt werden können. Dazu wird ein Verfahren zum Herausziehen der Stange in mehreren Phasen mittels einer Hin- und Herbewegung einer Zange durch einen geräuscharmen hydraulischen Hubzylinder vorgeschlagen. Die pneumatische Schlagvorrichtung muß also nicht mehr in beiden Richtungen wirken, da sie nicht mehr zum Herausziehen verwendet wird, aber sie ist immer noch erforderlich zum wirksamen und raschen Einschieben der Abstechstange.

Die Nachteile der Schlagvorrichtung legen es nahe, auch beim Einschieben der Abstechstange auf die Schlag­ wirkung zu verzichten. Es könnte beispielsweise vor­ gesehen werden, ein kräftigeres Antriebsmittel auf das Arbeitswerkzeug wirken zu lassen, um das an die Stange angekuppelte Arbeitswerkzeug längs der Lafette in Richtung des Abstichlochs zu verschieben und so die Stange mit Gewalt und ohne Vibrationen in die halb aus­ gehärtete Verschlußmasse einzuschieben. Dieser Versuch ist jedoch nicht realisierbar, da angesichts der Länge der Stange bei einem kräftigeren Schub ohne Schlag­ vorrichtung in der Tat Gefahr besteht, daß die Stange zunächst geknickt wird, und danach, wenn sie in die rasch aushärtende Masse teilweise eingeschoben ist, endgültig blockiert wird.

Eine raffiniertere Lösung wird in der am 3. April 1991 eingereichten luxemburgischen Patentanmeldung LU-87 915 angegeben. In dieser Patentanmeldung wird eine Zwei­ richtungszange vorgeschlagen, deren Hin- und Herbewegung, die am vorderen Ende der Lafette von einem Hydraulik­ zylinder hervorgerufen wird, sowohl zum Einschieben, als auch zum Herausziehen der Abstechstange verwendet wird. Dieser Vorschlag scheint daher die optimale Lösung zu sein, da sie ermöglicht, auf die geräuschvolle Schlag­ vorrichtung, die die Zange zerstört, zu verzichten. Ein Nachteil dieser Maschine ist, daß die Zweirichtungszange und die Mittel, durch die sie betätigt wird, immer in dem vorderen Bereich der Lafette angeordnet sind. In diesem Bereich besteht jedoch die Gefahr, daß Spritzer auf­ treten, wenn nach dem Herausziehen der Stange der Strahl aus schmelzflüssigem Material aus dem Abstichloch heraus­ schießt.

Eine Lösung, bei der dieser Nachteil beseitigt ist, wird in der am 31. Oktober 1991 eingereichten luxemburgi­ schen Patentanmeldung LU-88 029 vorgeschlagen. Die in dieser Patentanmeldung vorgeschlagene Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hubzylinder eben­ falls verschiebbar auf der Lafette angebracht ist, und daß er durch einen zweiten hydraulischen Hubzylinder längs der Lafette verschoben werden kann. Das Heraus­ ziehen der Stange erfolgt nicht mehr durch eine Hin- und Herbewegung der Zange, sondern durch eine kontinuierliche Rückfahrbewegung der Zange infolge der kombinierten Wirkung der zwei hydraulischen Hubzylinder. Die Zange wird so aus der durch Spritzer gefährdeten Zone am vor­ deren Ende der Lafette zurückgefahren, bevor der Strahl aus schmelzflüssigem Material aus dem Abstichloch heraus­ schießt. Außerdem erfolgt das Herausziehen der Stange rascher, da es durch eine kontinuierliche Bewegung aus­ geführt wird, und keine Hin- und Herbewegung der Zange mehr damit verbunden ist.

Das Einschieben der Abstechstange in das Abstich­ loch erfolgt dagegen nach dem gleichen Verfahren wie in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-87 915; das heißt, die Zange führt infolge der Wirkung des ersten Hub­ zylinders eine Hin- und Herbewegung aus, nachdem dieser erste Hubzylinder durch den zweiten Hubzylinder in die Arbeitsposition vorgeschoben wurde.

Diese in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-88 029 vorgeschlagene Lösung ist hinsichtlich der Funktions­ weise voll zufriedenstellend. Sie führt jedoch zu einer wesentlichen Erhöhung der Gesamtlänge der Maschine, was angesichts des Platzmangels um den Schachtofen herum mehr als hinderlich ist.

Außerdem hat die Überlagerung von zwei Hubzylindern lange Hebelarme bei der Übertragung der Kräfte zur Folge, was zwangsläufig sehr hohe Kontaktdrücke im Bereich der Gleitorgane bedeutet.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Maschine zum Bohren des Abstichlochs eines Schachtofens vorzuschlagen, die für eine ähnliche Verwirklichung des Verfahrens der verlorenen Stange wie bei der Maschine der luxemburgischen Patentanmeldung LU-88 029 ausgelegt ist, aber sich durch eine geringere Gesamtlänge von der in dieser Patentanmeldung vorgeschlagenen Maschine unter­ scheidet.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der vor­ liegenden Erfindung eine Abstechmaschine von der in dem Oberbegriff des Patentanspruchs festgelegten Art vor­ geschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen auf der Lafette angebrachten Hubzylinder mit einem Hub C, einen Hubvervielfacher, der zwischen dem Hubzylinder und der Zange so angeschlossen ist, daß die Zange über eine Strecke 2C längs der Lafette verschoben werden kann, und durch Steuermittel für den Hubzylinder, um eine Hin- und Herbewegung der Zange auszuführen zwischen einer Position (B) am vorderen Ende der Lafette und einer Position (A), die einen Abstand L von der Position (B) hat, wobei der Abstand L kleiner als die Länge der Stange ist.

Gemäß dem Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Hubzylinder mit einem Hub C verwendet, wobei dieser Hubzylinder über einen Hubvervielfacher auf eine längs der Lafette verschiebbare Zange wirkt, die eine Bewegung mit dem Hub 2C ausführt.

Dabei muß zunächst angemerkt werden, daß die Maschine der vorliegenden Erfindung ermöglicht, das in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-88 029 vor­ geschlagene Verfahren zum Einschieben und Herausziehen der Stange anzuwenden.

Das Einschieben der Abstechstange in die Verschluß­ masse wird mittels der Steuermittel des Hubzylinders auf die folgende Weise ausgeführt:

Nachdem die Abstechstange in die Zange eingeschoben wurde und an eine verschiebbare Auflage am hinteren Ende der Lafette angekuppelt wurde, wird die offene Zange in einen Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette gebracht. Dann wird die Zange geschlossen, und die Stange mit Hilfe der Zange um eine Länge L vorgeschoben, um sie in die Verschlußmasse einzuschieben. Danach wird die Zange geöffnet und wieder bis zu dem Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette zurückgeschoben. Die Zange wird geschlossen, und die Stange wird um eine zweite Länge L vorgeschoben.

Diese Hin- und Herbewegung der Zange über den Abstand L wird wiederholt, bis die Stange um die gewünschte Länge in das Abstichloch eingeschoben ist.

Dabei ist anzumerken, daß der Abstand L so bestimmt wird, daß eine Knickung der Stange beim Einschieben ver­ mieden wird.

Das Herausziehen der Abstechstange wird auf die folgende Weise ausgeführt:

Nachdem das Ende der Stange in der am vorderen Ende der Lafette befindlichen Zange festgeklemmt wurde, wird die Zange durch die Kette zurückgefahren, wobei die Abstechstange bei kontinuierlicher Bewegung aus dem Abstichloch herausgezogen wird.

Um die Stange mittels der Zange bei kontinuier­ licher Bewegung herausziehen zu können, muß natürlich der Hub der Zange auf der Lafette ungefähr der Länge der Stange entsprechen.

Wenn man diese Herausziehbewegung durch einen einzigen Hubzylinder ohne Hubvervielfacher verwirklichen wollte, müßte dieser Hubzylinder also einen Hub haben, der gleich der Länge der Stange ist. Da dieser Hub­ zylinder zwangsläufig hinter der Zange angebracht werden muß, wäre die Gesamtlänge einer solchen Maschine größer als die doppelte Länge der Stange. Der Hubzylinder der vorliegenden Erfindung soll jedoch einen Hub haben, der nur der halben Länge der Stange entspricht. Selbst wenn ein Hubvervielfacher gewählt würde, der nur vor dem Hubzylinder wirken kann, würde eine Gesamtlänge der Maschine erhalten, die höchstens gleich der 1,5-fachen Länge der Stange wäre.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung wird ein besonders einfacher und robuster Hubvervielfacher vorgeschlagen, der speziell für die Verwendung in der rauhen und schmutzigen Umgebung eines Schachtofens ausgelegt ist. Dieser Hubvervielfacher enthält in der Tat als einzige Bauteile einen in der Lafette angebrachten, verschiebbaren Wagen und eine Kette.

Außerdem wird durch eine raffinierte Anordnung des Hubzylinders und des Wagens auf der Lafette erreicht, daß die Gesamtlänge der Maschine auf ungefähr die Länge der bei dem Verfahren verwendeten Stange vermindert wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Einfachheit, mit der die Steuerung der verschiedenen Bewegungen der Zange ausgeführt werden kann. Infolge eines Hubzylinders von raffinierter Konstruktionsweise gelingt es in der Tat, diese Steuerung mit Hilfe von nur drei Hydraulikleitungen zu verwirklichen. Außerdem ist kein Endschalter auf der Maschine erforderlich, um den Steuerkreis für die Bewegung der Zange zu verwirklichen.

Weiterhin ist anzumerken, daß infolge des Hub­ vervielfachers die Geschwindigkeit der Zange doppelt so groß wie die Geschwindigkeit des Hubzylinders ist. Natür­ lich ist die Kraft, die der Hubzylinder aufbringen muß, um die Zange vorzuschieben, ebenfalls doppelt so groß wie die Rückwirkungskraft, die die Zange antrifft. Es ist also möglich, den Versorgungsdruck des Hubzylinders anzuheben, um die Geschwindigkeit der Zange unter Last wesentlich zu erhöhen, ohne deshalb den Hydraulikfluid­ verbrauch des Hubzylinders zu erhöhen. Im unbelasteten Zustand ist die Geschwindigkeit der Zange jedenfalls doppelt so groß wie die Geschwindigkeit einer Zange, die an einen Hubzylinder angeschlossen ist, der die gleichen Abmessungen hat und mit dem gleichen Hydraulikfluid- Versorgungsdruck betrieben wird. Dies ist ein wesent­ licher Vorteil, vor allem beim Einschieben der Stange. Die Zeit, die jedesmal für die Rückkehr der Stange bis zu einem Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette erfor­ derlich ist, ist in der Tat durch zwei geteilt.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung von nachstehend zur Veran­ schaulichung wiedergegebenen, vorteilhaften Ausführungs­ formen, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen :

• - Die Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung, in der Phase der Vorbereitung zum Einschieben einer Abstechstange in die Verschlußmasse.
• - Die Fig. 2 ist ein analoger Schnitt in dem Augenblick vor der ersten Einschiebebewegung der Abstechstange.
• - Die Fig. 3 ist ein analoger Schnitt in dem Augenblick nach der ersten Einschiebebewegung der Abstechstange.
• - Die Fig. 4, 5 und 6 sind Schnittansichten einer bevorzugten Ausführungsform eines bei der vor­ liegenden Erfindung verwendeten Hubzylinders, wobei jede Figur eine verschiedene Position des Hubzylinders wieder­ gibt.

In allen Figuren werden zur Bezeichnung gleicher Bauteile gleiche Kennziffern verwendet.

Zur Beschreibung der Bauweise der Maschine wird auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. Das Skelett der Abstechmaschine besteht aus einer Lafette 20. Diese Lafette 20 wird zum Beispiel in herkömmlicher und bekannter Weise an dem Ende von einem Tragarm (nicht dargestellt) getragen. Dieser Tragarm kann um eine Konsole geschwenkt werden, um die Abstechmaschine zwischen einer Parkposition und einer Betriebsposition, und umgekehrt, zu verschieben.

Die Lafette 20 kann beispielsweise von zwei mit­ einander verbundenen, parallelen Trägern 20a, 20b gebildet werden. In den Figuren ist nur der Träger 20a sichtbar, da der Träger 20b entfernt wurde, um mehr Einzelheiten zu zeigen. Die zwei Träger 20a, 20b weisen auf ihrer inneren Fläche zwei einander gegenüber angeordnete Schienen 22 bzw. 24 auf. In der Fig. 1 ist nur die Schiene 22 sichtbar.

Die Kennziffer 26 bezeichnet eine Abstechstange, auch verlorene Stange genannt, für das oben beschriebene Verfahren. Diese Stange 26 wird am vorderen Ende der Maschine von einer Auflage getragen, die beispielsweise eine verschiebbare Auflage von der in dem Patent GB 22 16 827 beschriebenen Art sein kann.

Es kann jedoch auch eine feste Auflage von der in der europäischen Patentanmeldung EP 00 64 644 vorgeschla­ genen Art verwendet werden. Eine solche Auflage ist in den Figuren mit der Kennziffer 28 bezeichnet. Diese Auf­ lage besteht aus zwei Klappen, die am vorderen Ende der Lafette 20 angebracht sind, und zwischen zwei Positionen geschwenkt werden können, nämlich einer offenen Position, die das Einführen und Ergreifen der Stange 26 zum Heraus­ ziehen der Stange 26 erleichtert, und einer geschlossenen Position, in der die zwei Klappen eine Öffnung zwischen sich bilden, um die Stange 26 durchzuführen und zu tragen. Die zwei Klappen stellen also eine Auflage für die Stange 26 dar, und bilden gleichzeitig einen Schild zum Schutz vor den Spritzern, die von dem aus dem Abstichloch herausschießenden Strahl ausgehen.

Am hinteren Ende wird die Stange 26 von einer zweiten Auflage getragen, die der Verschiebung der Stange folgen kann. Es handelt sich beispielsweise um eine mit einem Arbeitswerkzeug 32 fest verbundene Kupplung 30. Dieses Arbeitswerkzeug wird von einem Schlitten getragen, der längs der Lafette 20 frei verschiebbar ist, bei­ spielsweise auf Laufschienen, die auf den Flanschen der Träger 20a und 20b angebracht sind.

Dieses Arbeitswerkzeug 32 weist in herkömmlicher Weise eine Bohrmaschine und eine Schlagvorrichtung auf, und wird bei dem Verfahren der verlorenen Stange normalerweise nicht verwendet. Es ist nur vorgesehen, um gegebenenfalls ein Abstichloch mit einem herkömmlichen Bohrer bohren zu konnen. Daraus folgt, daß dann, wenn eine herkömmliche Bohrung nicht erforderlich ist, oder wenn die Bohrung auf eine andere Weise ausgeführt werden kann, das Arbeitswerkzeug 32 im Prinzip weggelassen werden kann. Es wird dann durch eine einfache, verschieb­ bare Auflage ersetzt, die der Bewegung der Abstechstange 26 folgt, wodurch diese an ihrem hinteren Ende getragen wird.

Die Kennziffer 34 bezeichnet eine Zange, beispiels­ weise eine Zweirichtungszange von der in der luxemburgi­ schen Patentanmeldung LU-87 915 oder der Zusatzpatent- Anmeldung LU-88 020 beschriebenen Art. Diese Zange 34 wird von einem Wagen 36 getragen, der beispielsweise auf Laufschienen angebracht ist, die mit den Flanschen der Träger 20a und 20b fest verbunden sind.

Auf der Lafette 20 ist ein hydraulischer Hub­ zylinder 42 angebracht, dessen Hub C ungefähr der halben Länge der Stange 26 entspricht. Dieser Hubzylinder umfaßt ein Gehäuse 43, das nach den Regeln der Kunst bei 46 auf der Lafette 20 befestigt ist, und eine Kolbenstange 68, die nach den Regeln der Kunst bei 45 an einem Hubverviel­ facher befestigt ist. Dabei ist anzumerken, daß dann, wenn die Kolbenstange 68 aus dem Gehäuse 42 vollständig ausgefahren ist, der Hubzylinder eine Länge hat, die ungefähr gleich der Länge der Stange 26 ist.

Es könnte jeder Hubvervielfacher gewählt werden, der i) von einfacher und robuster Konstruktion ist, ii) leicht in die Lafette 20 integriert werden kann, und iii) ermöglicht, eine Gesamtlänge der Maschine zu erhalten, die im Prinzip auf die Länge der Stange 26 begrenzt werden kann. Ein Hubvervielfacher, der diese drei Bedingungen erfüllt, wird nachstehend als Beispiel beschrieben.

Dieser bevorzugte Hubvervielfacher weist einen Wagen 50 auf, der zum Beispiel mit Hilfe von Kufen (nicht dargestellt) in den Schienen 22 und 24 gleitet, die auf den inneren Flanken der Träger 20a und 20b, die die Lafette 20 bilden, angebracht sind. Der Wagen 50 weist an seinem vorderen Ende ein Rad 54, und an seinem hinteren Ende ein Rad 56 auf. Diese zwei Räder 54 und 56 dienen dazu, eine endlose Kette 52 zu spannen, die über ihren oberen Strang an der Lafette 20 befestigt ist. Es muß festgehalten werden, daß dieser Punkt, bei dem die Kette 52 an der Lafette 20 befestigt ist, und der in den Fig. 1 bis 3 mit der Kennziffer 58 bezeichnet ist, ungefähr bei der halben Länge der Lafette liegt. Der Hub des Wagens 50 ist folglich bezüglich der Lafette 20 zentriert. Der untere Strang der Kette ist mit dem Wagen 36 fest verbunden. Es ist ersichtlich, daß auf diesen Wagen 36 keine großen Drehmomente mehr einwirken infolge übermäßiger Hebelarme bei der Übertragung der Kräfte.

Außerdem ist festzuhalten, daß bei der vorliegenden Ausführungsform der Hubzylinder 42, der Wagen 50 und der Wagen 36 so angeordnet sind, daß dann, wenn die Kolben­ stange 68 vollständig eingefahren ist, der Hubzylinder 42 und der Wagen 50 in der hinteren Hälfte der Lafette über­ einander angeordnet sind, und der Wagen 36 sich an der Stelle befindet, die dem hinteren Hubende der Zange 34 entspricht. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da i) die Gesamtlänge der Maschine im wesentlichen gleich dem Hub der Zange 34 ist, und ii) am Ende des Herauszieh­ vorgangs der Stange, wenn Spritzergefahr besteht, der Wagen 36, der Wagen 50 und die Kolbenstange 68 in der zurückgefahrenen Position bezüglich des vorderen Endes der Lafette sind.

Wenn der Wagen 50 in einer ersten Richtung um eine Strecke X verschoben wird, wird jeder Punkt des unteren Strangs der Kette 52 in dieser ersten Richtung um eine Strecke 2X bezüglich der Lafette verschoben. Diese Ver­ schiebung 2X teilt sich dabei in eine relative Verschie­ bung X des betreffenden Punktes der Kette bezüglich des Wagens 50, und eine relative Verschiebung X des Wagens 50 bezüglich der Lafette auf.

Die Kette könnte natürlich durch Drahtseile ersetzt werden, aber bei dieser Lösung würde die Bauhöhe des Wagens 50 vergrößert werden, da der Aufwickeldurchmesser für die Drahtseile wesentlich größer als für die Kette gewählt werden müßte. Es wäre auch möglich, zwei Hubver­ vielfacher in Serie anzuordnen, um die Länge des Hub­ zylinders 42 noch weiter zu verringern. Dies hätte jedoch keinen Einfluß auf die Gesamtlänge der Maschine, da die Lafette, die die Stange 26 tragen muß, in jedem Falle so lang wie die Stange 26 sein muß.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Maschine zum Einschieben der Abstechstange 26 in das Abstichloch, und zum Herausziehen der Abstechstange 26 aus dem Abstichloch beschrieben. Die Stange 26 wird vorzugsweise in die Maschine geladen, wenn sich die Maschine in der Parkposition befindet, und wenn die Zange 34 am hinteren Ende der Lafette angeordnet ist, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist. Zum Laden wird die Stange 26 durch die offene Zange 34 hindurch in die mit den Arbeitswerkzeug 32 fest verbundene Auflage-Kupplung 30 geschoben.

Wenn die Stange 26 gemäß der Fig. 1 angebracht ist, wird der Hubzylinder betätigt und die Kolbenstange 68 ausgefahren, um die vollständig geöffnete Zange 34 in eine Position A gemäß der Fig. 2 vorzuschieben. Da die Zange 34 nicht geschlossen ist, kann sie bezüglich der Stange 26, die in der Kupplung 30 des Arbeitswerkzeugs 32 festgehalten wird, frei gleiten.

Im Prinzip wäre es möglich, die Zange 34 in die Arbeitsposition gemäß der Fig. 2 vorzuschieben, bevor die Stange 26 geladen wird, aber es ist leichter, die Stange in die Maschine einzuschieben, wenn die Zange 34 am hinteren Ende der Lafette gemäß der Fig. 1 angeordnet ist.

Ab der Position der Fig. 2 kann der Prozeß zum Einschieben der Stange 26 in die Verschlußmasse des Abstichlochs eingeleitet werden. Dieser Vorgang erfolgt im Prinzip gemäß dem in der luxemburgischen Patent­ anmeldung LU-87 915 vorgeschlagenen Verfahren. Zum Ein­ schieben der Stange 26 werden der Hubzylinder 42 und die Zange 34 gleichzeitig betätigt, wodurch i) die Zange 34 geschlossen wird, und ii) die Zange von der Position A der Fig. 2 nach der Position B der Fig. 3 verschoben wird, wobei die Kolbenstange 68 um eine weitere Strecke L/2 ausgefahren wird. Bei dieser Bewegung wird die Stange 26 um eine Strecke L vorgeschoben, wobei sie mit den vorderen Ende in die Verschlußmasse eindringt, und mit dem hinteren Ende das Arbeitswerkzeug 32 mitnimmt. Wenn die Zange 34 in der Position B angekommen ist, ist es erforderlich, i) die Zange 34 zu öffnen, und ii) sie durch Einfahren der Kolbenstange 68 des Hubzylinders 42 zurückzuschieben. Während die Zange 34 zurückgeschoben wird, bleibt die Stange 26 an ihrem Platz, da die Zange 34 offen ist und daher längs der Stange 26 gleiten kann.

Wenn der Wagen 36 bei der Rückfahrt in der Position A ankommt, ist es erforderlich, i) die Zange 34 zu schließen, und ii) die Kolbenstange 68 erneut um eine Strecke L/2 auszufahren, um die Zange 34 nach der Position B der Fig. 3 zu verschieben, und die Stange 26 um eine Strecke L in die Verschlußmasse einzuschieben. Diese Hin- und Herbewegung der Zange 34 zwischen der Position A und der Position B wird danach so oft wieder­ holt, wie erforderlich ist, um die Stange 26 um die gewünschte Länge in das Abstichloch einzuschieben.

Um die Stange aus dem Abstichloch herauszuziehen, wird die Lafette 20 zu dem Abstichloch hin verschoben. Die Zweirichtungszange 34 wird mittels des Hubzylinders 42 nach dem vorderen Ende der Lafette, das heißt, bis in die Position B verschoben. Wenn die Lafette richtig positioniert ist, ist das freie Ende der Stange 26 in die offene Zange 34 eingeschoben. Der Versorgungskreis der Zange 34 wird danach umgekehrt, so daß die Zange 34 geschlossen wird. Jetzt kann der Hubzylinder 42 den Wagen 36, der die Zange 34 trägt, zurückfahren, und so die Stange aus dem Abstichloch herausziehen.

Dabei ist anzumerken, daß beim Vorbeifahren des Wagens 36 an der Position A der Fig. 2 dieses Mal die Zange nicht geöffnet wird und die Bewegungsrichtung des Hubzylinders nicht umgekehrt wird, sondern daß die Stange auf einmal herausgezogen wird, und zwar so weit, bis der Hubzylinder 42 vollständig eingefahren ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch auch eine interessante Variante für den Ausziehvorgang vor­ geschlagen, bei der die Kupplung 30 des Arbeitswerkzeugs 32 verwendet werden kann. Dabei ist anzumerken, daß dies bisher für unmöglich gehalten wurde, da gut bekannt ist, daß das Arbeitswerkzeug 32 normalerweise nicht dimensio­ niert ist, um eine große Zugkraft auf die Stange 26 zu übertragen.

Bei dieser Variante ist die Kupplung 30 daher zwangsläufig eine Zange, die zum Herausziehen der Stange ausgelegt ist, zum Beispiel eine Zange von der in der europäischen Patentanmeldung EP 03 79 018 beschriebenen Art, und die Zange 34 kann eine Einrichtungszange sein, die zum Einschieben der Stange 26 ausgelegt ist. Die Zange 34 wird offen gelassen, und das freie Ende der Stange 26 wird durch die Zange 34 hindurchgeführt, um in der Kupplung/Zange 30 festgeklemmt zu werden. Bei der Rückwärtsfahrt liegt die Zange 34 oder der Wagen 36 unmittelbar an der Kupplung 30 an, wobei das Arbeits­ werkzeug 32 vor der Kupplung hergeschoben wird. Da die Zugkraft unmittelbar auf die Kupplung 30, und nicht auf das Arbeitswerkzeug 32 übertragen wird, muß das Arbeits­ werkzeug 32 keine Zugkraft aushalten. Bei der Rückwärts­ bewegung wird es einfach vor der Zange 34 und der Kupplung 30 hergeschoben. Diese raffinierte Variante bietet in erster Linie konstruktive Vorteile. Insbeson­ dere wird der Bau der Zange einfacher, da sie nur noch ein einziges Backenpaar haben muß. Außerdem muß sie nur an einen einzigen pneumatischen Kreis angeschlossen werden.

Weiterhin ist anzumerken, daß es auch möglich ist, den Wagen 36, der die Zange 34 trägt, mit dem Arbeits­ werkzeug 32 fest zu verbinden, zum Beispiel mittels zwei Haken, die auf beiden Seiten des Arbeitswerkzeugs angeordnet sind und in seitlich auf dem Wagen 36 angebrachte Zapfen manuell oder automatisch eingehängt werden können. Dann benötigt das Arbeitswerkzeug 32 kein eigenes Antriebssystem auf der Lafette 20, um zum Beispiel eine Bohrung mit einem herkömmlichen Bohrer aus­ zuführen. Wenn das Arbeitswerkzeug (32) nicht verwendet wird, wird es jedoch vorzugsweise am hinteren Ende der Lafette festgestellt.

Besonders hervorzuheben ist, daß gemäß der vor­ liegenden Erfindung auch ein Hubzylinder vorgeschlagen wird, der ermöglicht, die automatische Steuerung der Auf­ einanderfolge dieser verschiedenen Bewegungen stark zu vereinfachen. Dieser Hubzylinder wird nun anhand der Fig. 4, 5 und 6 betrachtet.

In diesen drei Figuren ist der Hubzylinder 42 mit einem Gehäuse 43 und seiner Kolbenstange 68 dargestellt. Das Gehäuse 43 umfaßt eine erste Kammer 60 von konstantem Querschnitt, mit einem verschlossenen Ende, das einen Anschluß 72 für eine erste Hydraulikleitung aufweist, und einem offenen Ende, bei dem ein Anschluß 74 für eine zweite Hydraulikleitung angeordnet ist. Eine koaxiale, zweite Kammer 62, die einen geringfügig größeren Quer­ schnitt aufweist, verlängert die erste Kammer 60. Sie ist an ihrem verschlossenen Ende, das entgegengesetzt zu der ersten Kammer 60 angeordnet ist, mit einem Anschluß 76 für eine dritte Hydraulikleitung versehen.

Die Kolbenstange weist drei zueinander koaxiale Teile auf, nämlich: einen Kolbenkopf 64, der in die erste Kammer 60 eingepaßt ist, einen Zwischenabschnitt 66, der einen geringfügig kleineren Querschnitt als der Kolbenkopf 64, und eine geringfügig größere Länge als die zweite Kammer aufweist, und eine Verlängerungsstange 68, die einen geringfügig kleineren Querschnitt als der Zwischenabschnitt 66 aufweist. Diese Stange 68 verlängert die Kolbenstange nach außen, wobei sie durch das ver­ schlossene Ende der zweiten Kammer 62 hindurchgeführt ist.

In die zweite Kammer 62 ist ein Kolben 70 ein­ gepaßt, der auf der Verlängerungsstange 68 gleiten kann.

Bezüglich der Figuren ist anzumerken :

• - Die Fig. 4 entspricht der Position des Hub­ zylinders der Fig. 1, das heißt, die Zange ist auf der Lafette ganz nach hinten geschoben; diese Position wird nachstehend als Position 0 bezeichnet.
• - Die Fig. 5 entspricht der Position des Hub­ zylinders der Fig. 2, das heißt, die Zange ist in der Position A in einem Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette, und soll um die Strecke L eingeschoben werden.
• - Die Fig. 6 entspricht der Position des Hub­ zylinders der Fig. 3, das heißt, die Zange ist in der Position B auf der Lafette, das heißt, die Zange ist auf der Lafette ganz nach vorne geschoben.

Die verschiedenen Bewegungen werden folgendermaßen erhalten :

• i) Um die Zange von der Position 0 nach der Position A vorzuschieben:
  • - Auf die Rohrleitung 72 wird Druck gegeben.
  • - Die Rohrleitung 74 wird mit dem Vorratsbehälter verbunden.
  • - Die Rohrleitung 76 wird geschlossen.

Es ist ersichtlich, daß der verschiebbare Kolben 70 einen Zwischenanschlag darstellt, um zu vermeiden, daß die Kolbenstange weiter als bis zu der Position vor­ geschoben wird, die der Position A der Zange entspricht. Diese Position muß also nicht durch einen Endschalter festgelegt werden.

• ii) Um die Zange von der Position A nach der Position B vorzuschieben:
  • - Auf die Rohrleitung 72 wird Druck gegeben.
  • - Die Rohrleitung 74 wird mit dem Vorratsbehälter verbunden.
  • - Die Rohrleitung 76 wird mit dem Vorratsbehälter verbunden.
• iii) Um die Zange von der Position B nach der Position A zurückzuschieben:
  • - Die Rohrleitung 72 wird mit dem Vorratsbehälter verbunden.
  • - Die Rohrleitung 74 wird nit dem Vorratsbehälter verbunden.
  • - Auf die Rohrleitung 76 wird Druck gegeben.
• iv) Um die Zange von der Position B nach der Position O zurückzuschieben:
  • - Die Rohrleitung 72 wird mit dem Vorratsbehälter verbunden.
  • - Auf die Rohrleitung 74 wird Druck gegeben.
  • - Auf die Rohrleitung 76 wird Druck gegeben.

Dabei ist anzumerken, daß auf die Rohrleitung 76 Druck gegeben wird, um sicherzustellen, daß der ver­ schiebbare Kolben 70 in die Position zurückkehrt, die er in der Fig. 4 einnimmt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine vorgeschlagen, die aufgrund ihrer raffinierten Konstruktionsweise und ihrer zahlreichen Vorteile gegen­ über der Technik vergleichbarer Maschinen sicherlich einen wesentlichen technischen Fortschritt bei der praktischen Anwendung des Verfahrens der verlorenen Stange darstellt, und insbesondere durch eine geräusch­ arme Funktionsweise zu einem besseren Schutz der Umwelt beiträgt.

Claims (13)

1. Maschine zum Bohren des Abstichlochs eines Schachtofens, die für die Verwirklichung des Verfahrens der verlorenen Stange ausgelegt ist, bei dem nach dem Verschließen des Abstichlochs mit einer Verschlußmasse in diese Verschlußmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eine Metallstange (26) eingeschoben wird, und diese Metallstange in dem gewünschten Augenblick zwecks Öffnung des Abstichlochs herausgezogen wird, wobei diese Maschine eine Lafette (20) umfaßt, mit einer Auflage (52), um die Stange (26) am vorderen Ende der Lafette (20) zu tragen, einer verschiebbaren Auflage (30), um die Stange (26) am hinteren Ende der Lafette (20) zu tragen, und einer Zange (34), die verschiebbar auf der Lafette (20) angebracht ist, und die Stange (26) an einer beliebigen Stelle zwischen der vorderen Auflage (52) und der hinteren Auf­ lage (30) festklemmen kann, gekennzeichnet durch einen auf der Lafette (20) angebrachten Hubzylinder (42) mit einem Hub C, einen Hubvervielfacher, der zwischen dem Hubzylinder (42) und der Zange (34) so angeschlossen ist, daß die Zange (34) über eine Strecke 2C längs der Lafette verschoben werden kann, und durch Steuermittel für den Hubzylinder (42), um eine Hin- und Herbewegung der Zange (34) auszuführen zwischen einer Position (B) am vorderen Ende der Lafette (20) und einer Position (A), die einen Abstand L von der Position (B) hat, wobei der Abstand L kleiner als die Länge der Stange (26) ist.

2. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hubvervielfacher einen Wagen (50) umfaßt, der auf der Lafette (20) verschiebbar ist und eine zwischen einem vorderen Rad (54) und einem hinteren Rad (56) gespannte, endlose Kette (52) aufweist, die über einen ersten Strang an der Lafette (20) befestigt ist, und daß der Hubzylinder (42) mit dem Wagen (50), und die Zange (34) mit dem zweiten Strang der Kette (52) ver­ bunden ist.

3. Maschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kette (52) ungefähr bei der halben Länge der Lafette an der Lafette befestigt ist, und daß der Wagen (50) und der Hubzylinder (42) übereinander angeordnet sind, wenn der Hubzylinder (42) eingefahren ist.

4. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine pneumatische Zange (34) und einen Steuermodul für diese Zange, der bewirkt, daß die Zange in der Position (B) automatisch geöffnet wird, bevor sie nach der Position (A) zurückkehrt, und in der Position (A) automatisch geschlossen wird, bevor sie nach der Position (B) zurückkehrt.

5. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (42) umfaßt:

• - eine erste Kammer (60) von konstantem Quer­ schnitt, mit einem verschlossenen Ende, das einen Anschluß (72) für eine erste hydraulische Rohrleitung aufweist, und einem offenen Ende, bei dem ein Anschluß (74) für eine zweite hydraulische Rohrleitung angeordnet ist.
• - eine koaxiale, zweite Kammer (62), die die erste Kammer (60) verlängert, aber einen geringfügig größeren Querschnitt aufweist, und bei einem verschlossenen Ende, das entgegengesetzt zu der ersten Kammer (60) angeordnet ist, mit einem Anschluß (76) für eine dritte hydraulische Rohrleitung versehen ist.
• - eine Kolbenstange, die drei zueinander koaxiale Teile aufweist, nämlich einen Kolbenkopf (64), der in die erste Kammer (60) eingepaßt ist, einen Zwischenabschnitt (66), der einen kleineren Querschnitt als der Kolbenkopf (64), und eine geringfügig größere Länge als die zweite Kammer (62) aufweist, und eine Stange (68), die einen kleineren Querschnitt als der Zwischenabschnitt (66) auf­ weist, den sie nach außen verlängert, wobei sie durch das verschlossene Ende der zweiten Kammer (62) hindurch­ geführt ist.
• - einen Kolben (70), der in die zweite Kammer (62) eingepaßt ist und auf der Stange (68) verschiebbar ist.

6. Maschine gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuermittel für den Hubzylinder (42) Mittel umfassen, um wahlweise Druck auf die Rohrleitungen (72) und (76) zu geben, und um die Rohrleitungen, auf die kein Druck gegeben wird, mit einem Vorratsbehälter zu ver­ binden, so daß eine Hin- und Herbewegung der Zange (34) am vorderen Ende der Lafette erhalten wird.

7. Maschine gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärtsbewegung der Zange (34) nach einer Zwischenposition durch Mittel bewirkt wird, die Druck auf die Rohrleitung (72) geben, die Rohrleitung (74) mit einem Vorratsbehälter verbinden, und die Rohr­ leitung (76) verschließen.

8. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwärtsbewegung der Zange (34) von dem vorderen Ende der Lafette (20) nach dem hinteren Ende der Lafette (20) durch Mittel bewirkt wird, die Druck auf die Rohrleitungen (74) und (76) geben, und die Rohrleitung (72) mit einem Vorratsbehälter verbinden.

9. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Arbeitswerkzeug, das auf der Lafette (20) verschiebbar angebracht ist.

10. Maschine gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Arbeitswerkzeug (32) eine Bohrmaschine und eine Schlagvorrichtung umfaßt.

11. Maschine gemäß Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zange (34) eine Einrichtungszange ist, die verwendet werden kann, um die Stange (26) bei dem Einschiebevorgang festzuklemmen, und daß die mit dem Arbeitswerkzeug (32) fest verbundene Kupplung (30) eine Zange ist, die verwendet werden kann, um die Stange (26) bei dem Herausziehvorgang festzuklemmen, und daß die Zange (34) mit einer an der Kupplung (30) unmittelbar anliegenden Auflagefläche versehen ist, um das Arbeits­ werkzeug (32) bei dem Herausziehvorgang der Stange (26) vor sich herzuschieben.

12. Maschine gemäß Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zange (34) mit dem Arbeitswerkzeug (32) fest verbunden werden kann, wobei dieses Arbeitswerkzeug dann von der Zange (34) mitgenommen wird, die durch den Hubzylinder (42) über den Hubvervielfacher verschoben wird.

13. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (34) eine Zwei­ richtungszange ist, die verwendet werden kann, um die Stange (26) sowohl bei dem Herausziehvorgang, als auch bei dem Einschiebevorgang festzuklemmen.