DE4415221A1 - Vorrichtung zum Einführen einer Lanze in einen unter Druck stehenden Behälter, insbesondere einen Hochofen - Google Patents
Vorrichtung zum Einführen einer Lanze in einen unter Druck stehenden Behälter, insbesondere einen HochofenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
axialen Einführen einer Lanze in einen unter Druck
stehenden Behälter, insbesondere einen Hochofen.
Eine solche Vorrichtung muß mindestens zwei Funktionen
erfüllen:
- a) Sie muß die Dichtheit sicherstellen, wenn die Lanze in den unter Druck stehenden Behälter eingeführt wird/ist.
- b) Sie muß den Behälter dicht verschließen, wenn die Lanze ganz herausgezogen ist.
Aufgrund des Patentes US-A-3.643.508 ist eine
Vorrichtung dieser Art zum Einführen einer Meßsonde in
einen Hochofen bekannt. Diese Vorrichtung weist ein
Verschlußorgan auf, das an einem Ende auf einem Rohrstutzen
eines Hochofens befestigt ist, und an seinem freien Ende
ein axiales Abdichtungsorgan trägt. Das Verschlußorgan
weist eine Lünette auf, die auf einer Seite mit einer
vollen Scheibe, und auf der anderen Seite mit einer
Lochscheibe mit einer Durchgangsöffnung für die Lanze
versehen ist. Diese Lünette ist um eine zu der zentralen
Achse der Vorrichtung parallele Schwenkachse schwenkbar und
mit einem geringen axialen Spiel in Richtung dieser
Schwenkachse versehen. Um den Rohrstutzen des Hochofens zu
verschließen, wird die volle Scheibe in eine axiale
Position zwischen einem auf dem Rohrstutzen des Hochofens
befestigten, ersten Flansch und einem das Abdichtungsorgan
tragenden, zweiten Flansch geschwenkt. Danach werden die
zwei Flansche durch Schrauben und Muttern in axialer
Richtung fest miteinander verbunden, um die Dichtheit um
die volle Scheibe herum zu gewährleisten. Um die Lanze
durch den Rohrstutzen hindurch zu schieben, werden die zwei
Flansche zuerst gelockert. Dann wird die mit der
Durchgangsöffnung für die Lanze versehene Scheibe in die
axiale Position zwischen den zwei Flanschen geschwenkt,
bevor die Flansche in axialer Richtung wieder fest
miteinander verbunden werden. Das axiale Abdichtungsorgan
dieser bekannten Vorrichtung ist mit einer einfachen
Stopfbuchse versehen. Um eine geringe Achsverschiebung der
Lanze zu kompensieren, ist das axiale Abdichtungsorgan auf
dem zweiten Flansch so befestigt, daß es senkrecht zu der
zentralen Achse der Vorrichtung verschiebbar ist. Es
versteht sich von selbst, daß eine Vorrichtung dieser Art
in Bezug auf die Dichtheit nicht zufriedenstellen kann.
Aus der Druckschrift DE-A-15 33 829 ist eine
verbesserte Ausführung der vorbeschriebenen Vorrichtung
bekannt. Das Verschlußorgan ist ebenfalls eine Lünette mit
einer Durchgangsöffnung für die Lanze. Diese Lünette ist
jedoch von einem dichten Gehäuse umgeben, in dem sie um
eine zu der zentralen Achse der Vorrichtung parallele
Schwenkachse schwenkbar ist und ein geringes axiales Spiel
aufweist. Um die Dichtheit um die volle Scheibe, bzw. die
Lochscheibe herum zu verbessern, ist die Vorrichtung mit
einem ringförmigen hydraulischen Kolben versehen, der mit
Dichtungen ausgerüstet ist. Wird dieser ringförmige
hydraulische Kolben mit Druck beaufschlagt, werden diese
Dichtungen mehr oder weniger stark gegen die entsprechende
gegenüberliegende Scheibe gedrückt. Diese Scheibe wird
wiederum mehr oder weniger stark gegen Dichtungen gedrückt,
die in eine axial gegenüberliegende Oberfläche integriert
sind. Ein Nachteil dieser Lösung ist, daß bei der
Schwenkung der Lünette die auf der Lünette aufliegenden
Dichtungen stark beansprucht werden. Um ihre Lebensdauer zu
erhöhen, wird in der obenerwähnten Druckschrift
vorgeschlagen, für diese Dichtungen ein spezielles
Schmiersystem vorzusehen. Ein zusätzlicher Nachteil besteht
darin, daß es im Falle von Dichtheitsproblemen im Bereich
des ringförmigen hydraulischen Kolbens nicht mehr möglich
ist, die Dichtheit der vorgeschlagenen Vorrichtung
wiederherzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde,
eine Vorrichtung zum axialen Einführen einer Lanze in einen
unter Druck stehenden Behälter, insbesondere einen Hochofen
zu schaffen, welche eine zuverlässigere Dichtheit als die
dem Stand der Technik entsprechenden Vorrichtungen
gewährleistet.
Dieses Ziel wird mittels einer Vorrichtung nach
Anspruch 1 erreicht.
Ein erster Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung ist,
daß sie eine ausfallsichere ("fail-safe") Vorrichtung ist.
In der Tat, die Kraft, mit der der zweite Sitz auf das
Verschlußelement, und das Verschlußelement auf den ersten
Sitz gedrückt wird, wodurch die Dichtheit sichergestellt
wird, wird von der Schließfeder, das heißt, einem passiven
Element erzeugt, das keine zusätzliche Energie benötigt.
Das aktive Öffnungssteuerorgan, beispielsweise ein Linear- oder
Rotationsmotor, das eine Zuführung von zusätzlicher
Energie (z. B. hydraulischer oder elektrischer Energie)
erfordert, wird nur im Falle einer absichtlichen Aufhebung
der Dichtheit des Behälters gegenüber dem dichten Gehäuse
aktiviert, das heißt, wenn der zweite Sitz in axialer
Richtung von dem ersten Sitz weg geschoben wird.
Ein zweiter Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung
ist, daß vor der Verschiebung des Verschlußelements von
seiner axialen Position in seine seitliche Position, und
umgekehrt, der erste Sitz ein erstes axiales Spiel
bezüglich des Verschlußelements festlegt, und der zweite
Sitz ein zweites axiales Spiel bezüglich des
Verschlußelements festlegt. Besonders vorteilhaft ist, daß
dieses erste Spiel und dieses zweite Spiel, die bewirken,
daß bei der Verschiebung des Verschlußelements die
Abdichtungselemente geschützt werden, durch eine einfache
Rückwärtsbewegung des zweiten Sitzes in seine
zurückgezogene Position automatisch eingestellt werden.
Dieses erste axiale Spiel und dieses zweite axiale Spiel
machen im übrigen ein Schmiersystem für die
Abdichtungselemente überflüssig. Der Konstrukteur wird so
von dem Zwang befreit, den Abdichtungselementen ein
Schmiermittel zuführen zu müssen, und verfügt daher über
eine größere Freiheit bei der Anordnung dieser
Abdichtungselemente.
Um die Lanze in den Behälter einzuführen, wird das
Verschlußelement, nachdem die Lanze mit ihrem vorderen Ende
in das Abdichtungsorgan eingeführt wurde und der zweite
Sitz in seine zurückgezogene Position verschoben wurde, in
seine seitliche Position verschoben, wodurch der axiale
Durchgang durch die vorgeschlagene Vorrichtung hindurch für
die Lanze freigegeben wird. In dieser Position ist jedoch
das dichte Gehäuse dem Druck und der Atmosphäre des unter
Druck stehenden Behälters ausgesetzt. Wenn die Dichtheit
des dichten Gehäuses gegenüber dem Behälter
wiederhergestellt werden soll, kann jetzt das
Öffnungssteuerorgan inaktiviert werden, wodurch infolge der
Wirkung der Schließfeder(n) der zweite Sitz in axialer
Richtung gegen den ersten Sitz geschoben wird. Um die
Dichtheit zwischen den zwei Sitzen zu gewährleisten, genügt
es beispielsweise, auf mindestens einem der zwei Sitze ein
elastisches Abdichtungselement vorzusehen.
Mit dem Ziel, diese Sitze zu vereinfachen, und vor
allem mit dem Ziel, den axialen Hub des zweiten Sitzes zu
vermindern, wird empfohlen, die vorgeschlagene Vorrichtung
mit einem Abstandselement zu versehen, das bis auf eine
darin angebrachte Durchgangsöffnung für die Lanze mit dem
Verschlußelement identisch ist. Dieses Abstandselement ist
in dem dichten Gehäuse auf die gleiche Weise wie das
Verschlußelement angebracht. Mit anderen Worten, es ist
durch eine erste Bewegung zwischen einer seitlichen
Position, in der es außerhalb der axialen Ausrichtung der
zwei Sitze angeordnet ist (wobei das Verschlußelement in
seiner axialen Position ist), und einer axialen Position,
in der es zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz in
axialer Richtung ausgerichtet ist (wobei sich das
Verschlußelement in seiner seitlichen Position befindet)
verschiebbar, und durch eine zweite Bewegung zwischen dem
ersten und dem zweiten Sitz in axialer Richtung
verschiebbar. Mindestens eine Abstandsfeder ist
vorzugsweise so mit dem Abstandselement verbunden, daß ein
axiales Spiel zwischen dem ersten Sitz und dem
Abstandselement hervorgerufen wird, wenn dieses
Abstandselement in seiner axialen Position ist.
Das Verschlußelement und das Abstandselement sind in
vorteilhafter Weise mit Dichtungen versehen, die so
angebracht sind, daß sie entsprechenden Abdichtungsflächen
des ersten und des zweiten Sitzes gegenüberliegen, wenn das
Verschlußelement bzw. das Abstandselement in seiner axialen
Position angeordnet ist. Daß die Dichtungen nicht auf den
Sitzen, sondern auf dem Verschlußelement und dem
Abstandselement angebracht sind, hat den Vorteil, daß sie
in seitlicher Position des Verschlußelements, respektiv des
Abstandselements, ersetzbar sind, ohne die Dichtheit
gegenüber dem Behälter aufzuheben. Um Zugang zu den
Abdichtungsflächen des ersten und des zweiten Sitzes zu
erhalten, ist es jedoch erforderlich, die Dichtheit
gegenüber dem unter Druck stehenden Behälter aufzuheben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind das
Verschlußelement und gegebenenfalls das Abstandselement um
eine Schwenkachse schwenkbar, die die Einführungsachse der
Lanze schneidet. Diese Elemente sind dann Platten, die in
axialer Richtung durch Rotationsflächen begrenzt werden,
deren Rotationsachse mit der Schwenkachse übereinstimmt.
Diese Rotationsflächen liegen komplementären
Abdichtungsflächen des ersten Sitzes und des zweiten Sitzes
gegenüber, wenn die betreffende Platte in ihrer axialen
Position zwischen den zwei Sitzen ist. Es handelt sich um
eine Ausführung, die ein dichtes Gehäuse mit kleineren
Abmessungen ermöglicht als eine Vorrichtung von der in der
Druckschrift DE-A-15 33 829 vorgeschlagenen Art, die mit
einer Lünette ausgestattet ist, die um eine zu der
Einführungsachse der Lanze parallele Achse schwenkbar ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung für
eine Lanze, deren Querschnitt höher als breiter ist, ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse parallel zu
der Höhe des Querschnitts ist, und daß die Rotationsflächen
zylindrische Oberflächen sind. Es handelt sich um eine
Lösung, bei der minimale Abmessungen des dichten Gehäuses
erreicht werden können.
Bei allen Ausführungsformen der vorgeschlagenen
Vorrichtung ist es meistens vorteilhaft, ein aktives
Öffnungssteuerorgan zu wählen, das einen oder mehrere
Hydraulikzylinder aufweist, in die die Schließfedern
integriert sind. Es handelt sich um eine kompakte und
einfache Lösung.
Wenn die Hydraulikzylinder dann außerhalb des dichten
Gehäuses angebracht werden, und über Steuerstangen, die in
das dichte Gehäuse hineinragen, mit dem zweiten Sitz
verbunden sind, werden weder die Hubzylinder, noch die
Federn der in dem dichten Gehäuse herrschenden Atmosphäre
ausgesetzt.
Es ist möglich, mechanische Mittel (beispielsweise eine
Schraube, einen Haken, usw.) vorzusehen, um den zweiten
Sitz vorübergehend in einer Abdichtungsposition zu
blockieren, in der der zweite Sitz entweder auf dem
Verschlußelement dicht aufliegt, das dann selbst auf dem
ersten Sitz dicht aufliegt, oder auf dem Abstandselement
dicht aufliegt, das dann selbst auf dem ersten Sitz dicht
aufliegt. Auf diese Weise ist es möglich, die
Schließfeder(n) auszutauschen, ohne die Dichtheit gegenüber
dem Behälter aufzuheben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die
Vorrichtung mindestens einen axialen Anschlag für den
zweiten Sitz auf. Dieser axiale Anschlag ist vorzugsweise
einstellbar, um den zweiten Sitz sowohl in seiner
zurückgezogenen Position, als auch in seiner
Abdichtungsposition zu blockieren.
Die vorgeschlagene Vorrichtung weist vorzugsweise einen
axialen Kompensator auf, der zwischen dem zweiten Sitz und
der zweiten axialen Durchgangsöffnung für die Lanze
angebracht ist. So wird vermieden, daß Dichtungen vom Typ
"O-Ring" oder Stopfbuchsen verwendet werden müssen, die
eventuell Schwachstellen der Vorrichtung darstellen würden.
Das Verschlußelement und/oder das Abstandselement
können auf einfache Weise getragen werden, wenn
teleskopische Stützarme vorgesehen werden. Die
Abstandsfedern werden dann in vorteilhafter Weise in die
teleskopischen Arme integriert.
Eine bevorzugte Ausführung der vorbeschriebenen
Vorrichtung ist dann dadurch gekennzeichnet, daß:
der erste Sitz innerhalb des dichten Gehäuses von einer Durchgangsmuffe für die Lanze getragen wird,
jeder der zwei teleskopischen Arme des Verschlußelements mit einer Schwenkachse versehen ist, und
Lager für die Schwenkachsen zwischen dem dichten Gehäuse und der Muffe vorgesehen sind, wodurch eine Schwenkachse für das Verschlußelement und/oder das Abstandselement festgelegt wird, die die zentrale Achse der vorgeschlagenen Vorrichtung schneidet.
der erste Sitz innerhalb des dichten Gehäuses von einer Durchgangsmuffe für die Lanze getragen wird,
jeder der zwei teleskopischen Arme des Verschlußelements mit einer Schwenkachse versehen ist, und
Lager für die Schwenkachsen zwischen dem dichten Gehäuse und der Muffe vorgesehen sind, wodurch eine Schwenkachse für das Verschlußelement und/oder das Abstandselement festgelegt wird, die die zentrale Achse der vorgeschlagenen Vorrichtung schneidet.
Eine bevorzugte Ausführung des Abdichtungsorgans
umfaßt:
ein Gehäuse, das in Kammern unterteilt ist, die in axialer Richtung durch Rippen getrennt sind, und
Ringe, die mit einer Durchgangsöffnung versehen sind, die an den Querschnitt der Lanze angepaßt ist, wobei jeder der Ringe in einer der Kammern des Gehäuses so angebracht ist, daß er in dieser Kammer senkrecht zu der zentralen Achse des Abdichtungsorgans gleiten kann.
ein Gehäuse, das in Kammern unterteilt ist, die in axialer Richtung durch Rippen getrennt sind, und
Ringe, die mit einer Durchgangsöffnung versehen sind, die an den Querschnitt der Lanze angepaßt ist, wobei jeder der Ringe in einer der Kammern des Gehäuses so angebracht ist, daß er in dieser Kammer senkrecht zu der zentralen Achse des Abdichtungsorgans gleiten kann.
Diese Ausführung ermöglicht nicht nur eine
Achsverschiebung der Lanze bei der vorgeschlagenen
Vorrichtung, sondern verbessert auch die Dichtheit, wenn
die Lanze durch die vorgeschlagene Vorrichtung hindurch
schräg eingeführt wird. Außerdem werden die
Abdichtungselemente bei einer schrägen Einführung der Lanze
in das Abdichtungsorgan keinen übermäßigen örtlichen
Druckkräften unterworfen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorgeschlagenen
Vorrichtung werden zur Veranschaulichung mit Hilfe der im
Anhang beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die zentrale Achse
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt der einen Winkel von 90°
mit der Schnittebene der Fig. 1 bildet;
Fig. 2A und 2B, Details eines
Abdichtungsorgans, der Vorrichtung der Fig. 1 und 2;
Fig. 3 bis 6, die erfindungsgemäße
Vorrichtung in verschiedenen Arbeitspositionen;
Fig. 7 einen Schnitt wie die Fig. 1, wobei
weitere Vorteile der Vorrichtung veranschaulicht sind.
Die Fig. 1 gibt einen Schnitt durch eine Wand 10 eines
unter Druck stehenden Behälters 8, beispielsweise eines
Hochofens, im Bereich einer Öffnung 12 wieder, die in
dieser Wand 10 angebracht ist. Die Fig. 2 gibt einen
analogen Schnitt wieder, der einen Winkel von 90° mit der
Schnittebene der Fig. 1 bildet. Die zur Veranschaulichung
wiedergegebene Wand 10 weist eine innere feuerfeste
Auskleidung 14 und eine äußere Panzerung 16 auf. Im Bereich
der Öffnung 12 bildet die Panzerung 16 eine Muffe 18, die
mit einem Flansch 20 versehen ist. Die zentrale Achse
dieses Flanschs 20 legt die zentrale Achse 12′ der Öffnung
12 in der Wand 10 fest.
Die Kennziffer 22 bezeichnet eine Lanze, die gemäß der
Achse 12′ durch die Öffnung 12 in den Behälter 8 eingeführt
werden soll. Um eine Vorstellung von dieser Lanze zu geben,
kann angenommen werden, daß es sich beispielsweise um eine
Sonde zur Ausführung von Temperaturmessungen und/oder zur
Entnahme von Gasproben in der Charge eines Hochofens
handelt. Eine solche Sonde, die praktisch horizontal in die
Charge eingeführt wird, kann eine Länge von über 8 Metern
haben. Um ihre Festigkeit zu erhöhen, hat sie im
allgemeinen einen ovalen Querschnitt, das heißt, ihre Höhe
ist größer als ihre Breite, wie zu sehen ist, wenn die
Fig. 1, die einen Querschnitt in einer horizontalen Ebene
wiedergibt, mit der Fig. 2, die einen Querschnitt in einer
vertikalen Ebene wiedergibt, verglichen wird.
Die Kennziffer 24 bezeichnet insgesamt eine
Vorrichtung, mit der die Öffnung 12 ausgerüstet ist, und
die die Einführung der Lanze oder Sonde 22 durch diese
Öffnung 12 in den Behälter oder Hochofen 8 ermöglicht. Die
Vorrichtung 24, die in den Figuren dargestellt ist, weist
zu diesem Zweck von außen nach innen auf: ein
Abdichtungsorgan 26, ein Verschlußorgan 28, und ein
Tragorgan 30. Bevor diese drei Organe ausführlich
beschrieben werden, wird ihre Funktion kurz beschrieben.
Das Abdichtungsorgan stellt die axiale Dichtheit um die
Lanze 22 herum sicher. Dabei ist anzumerken, daß die Lanze
18 so lange einen dichten Verschluß der Öffnung 12
sicherstellt, wie sie in das Abdichtungsorgan 26
eingeschoben ist. Das Verschlußorgan 28 ermöglicht, die
Öffnung 12 dicht zu verschließen, wenn die Lanze 22 aus dem
Abdichtungsorgan 26 ganz herausgezogen werden soll. Das
Tragorgan 30 stellt eine vordere Auflage für die Lanze 22
dar. Diese Auflage hat zum Ziel, die freitragende Länge der
Lanze 22 innerhalb des Behälters 8 zu vermindern.
Das Abdichtungsorgan 26 weist ein Gehäuse 32 auf, das
in mehrere Kammern 34 unterteilt ist. Diese Kammern sind in
axialer Richtung durch Rippen 36 getrennt, die bezüglich
des Querschnitts der Lanze 22 ein großes Spiel festlegen,
das beispielsweise mit der Kennziffer 37 bezeichnet ist.
Die Kennziffer 38 bezeichnet Ringe, deren lichter
Querschnitt an den Querschnitt der Lanze 22 angepaßt ist.
Jeder dieser Ringe 38 ist in einer der Kammern 34 so
angebracht, daß er senkrecht zu der zentralen Achse 12′ des
Abdichtungsorgans 26 verschiebbar ist. Diese
Verschiebungsmöglichkeit der Ringe 38 in ihrer jeweiligen
Kammer 34 des Gehäuses 32 ermöglicht den Ringen 38, sich an
eine schräge Position der Lanze 22 in dem Abdichtungsorgan
26 anzupassen. Mit anderen Worten, die Ringe 38 können sich
auf der Lanze 22 frei zentrieren, wenn die Lanze durch das
Abdichtungsorgan 26 schräg eingeführt wird.
Dabei ist anzumerken, daß die Ringe 38 entweder selbst
Abdichtungskörper, oder Halterungen für Dichtungspackungen
oder Dichtungen darstellen, die auf der Lanze 22 aufliegen.
Außerdem ist anzumerken, daß mindestens einer der Ringe 38
in vorteilhafter Weise eine Halterung für eine durch eine
Flüssigkeit oder ein Gas aufblasbare Dichtung darstellt.
Diese aufblasbare Dichtung ermöglicht dann, ein größeres
und variables Spiel zwischen der Lanze und dem betreffenden
Ring abzudichten.
Die Fig. 2A gibt ein Detail einer ersten Ausführung
eines Rings 38 in seiner Kammer 34 wieder. Wie ersichtlich
ist, ist er mit zwei Dichtungen 200 versehen, über die er
auf der Lanze 18 aufliegt. Seitliche Dichtungen 202 stellen
erforderlichenfalls die Dichtheit zwischen dem Ring 38 und
den die Kammer 34 begrenzenden, radialen Rippen 36 sicher.
Die Fig. 2B gibt eine Ausführungsvariante des Rings 38
in seiner Kammer 34 wieder. Dieser Ring weist eine
aufblasbare Dichtung 204 auf, die in einem Hohlraum 206 des
Rings 38 untergebracht ist. In der nicht aufgeblasenen
Position ist diese aufblasbare Dichtung 204 in ihren
Hohlraum 206 zurückgezogen; dies ermöglicht, die Lanze 18
zu verschieben, ohne daß die aufblasbare Dichtung 204
beschädigt bzw. abgenutzt wird. In der aufgeblasenen
Position kann die aufblasbare Dichtung 204 jedoch ein
wesentlich größeres radiales Spiel kompensieren als die
zwei Dichtungen 200 der Fig. 2A. Wie in der Fig. 2A liegt
der Ring 38 in vorteilhafter Weise über zwei Dichtungen
208, die beiderseits des Hohlraums 206 angeordnet sind, auf
der Lanze 18 auf. Um Druck auf die aufblasbare Dichtung 204
zu geben, wird in vorteilhafter Weise Druck auf die Kammer
34 gegeben. Über Öffnungen 210 in dem Ring 38 steht die
Kammer 34 mit dem Hohlraum 206 in Verbindung. Schließlich
ist noch anzumerken, daß die aufblasbare Dichtung 204 durch
eine unter Druck stehende Flüssigkeit oder ein unter Druck
stehendes Gas aufgeblasen werden kann.
Das Verschlußorgan 28 weist ein dichtes Gehäuse 40 auf,
das mit einer ersten Endplatte 42 und einer zweiten
Endplatte 44 versehen ist, wobei diese Endplatten in
axialer Richtung in einem gewissen Abstand voneinander
angeordnet sind. Bei der Endplatte 44 ist das dichte
Gehäuse 40 auf dem Flansch 20 des Behälters 8 dicht
befestigt. Bei der Endplatte 42 ist das Abdichtungsorgan 26
auf diesem Gehäuse dicht angebracht.
Die Endplatten 42 und 44 weisen zu der zentralen Achse
12′ koaxiale Durchgangsöffnungen 46 und 48 für die
Durchführung der Lanze 22 auf. Die in der Endplatte 42
angebrachte Öffnung 46 ist zur Durchführung der Lanze 22
mit einer Muffe 50 versehen, die sich axial in Richtung der
in der Endplatte 44 angebrachten Öffnung 48 erstreckt. In
einem gewissen Abstand von der Endplatte 44 endet die Muffe
50 mit einem ersten Sitz 52, der die Öffnung der Muffe 50
in dem dichten Gehäuse 40 umgibt. Ein zweiter Sitz 54 liegt
dem ersten Sitz 52 in axialer Richtung gegenüber. Dieser
zweite Sitz 54 ist mit der zweiten Endplatte 44 dicht
verbunden. Außerdem ist er in dem Gehäuse 40 in axialer
Richtung verschiebbar. Bei der in den beigefügten Figuren
wiedergegebenen Vorrichtung ist die Verbindung des zweiten
Sitzes 54 mit der Endplatte 44 beispielsweise mit Hilfe
eines axialen Kompensators 56 verwirklicht. Der zweite Sitz
54 könnte jedoch auch auf oder in eine von der Endplatte 44
getragene Führungsmuffe geschoben sein, falls zwischen dem
zweiten Sitz 54 und dieser Führungsmuffe geeignete
Abdichtungselemente vorgesehen werden, die eine axiale
Verschiebung zwischen dem zweiten Sitz 54 und der
Führungsmuffe zulassen, ohne sich zu rasch abzunutzen.
Der zweite Sitz 54 ist vorzugsweise mit einer Art Bügel
58 versehen, mit dem Steuerstangen 60 verbunden sind, die
sich parallel zu der Achse 12′ durch die Endplatte 42
hindurch nach außerhalb des dichten Gehäuses 40 erstrecken.
Diese Steuerstangen 60 dienen zur axialen Verschiebung des
zweiten Sitzes 54.
Die Kennziffern 62 und 64 bezeichnen Antriebsmittel für
die Steuerstangen 60, beispielsweise mit Schließfedern 66
versehene Hubzylinder. Dabei muß darauf hingewiesen werden,
daß die Federelemente 66, die vorzugsweise in die
Hubzylinder 62 und 64 integriert sind, so ausgelegt sind,
daß sie eine Kraft in Richtung des ersten Sitzes 52 auf den
zweiten Sitz 54 ausüben. Wenn Druck auf die Hubzylinder 62,
64 gegeben wird, wird der zweite Sitz 54 entgegen der
Wirkung der Federn 66 in axialer Richtung von dem ersten
Sitz 52 weg bewegt. Axiale Anschläge 68 begrenzen die
axiale Verschiebung des zweiten Sitzes 54 in Richtung der
Endplatte 44, und legen eine zurückgezogene Grenzposition
dieses Sitzes fest. Diese axialen Anschläge 68 könnten
jedoch auch durch in die Hubzylinder 62 und 64 integrierte
Anschläge ersetzt werden.
Die Kennziffer 70 bezeichnet das eigentliche
Verschlußelement des Verschlußorgans 28. Es handelt sich
beispielsweise um eine zylindrische Platte, die um eine die
Achse 12′ schneidende Achse 72 schwenkbar ist. In der Fig.
2 schneidet diese Achse 72 die Achse 12′ beispielsweise
unter einem rechten Winkel. Um den axialen Platzbedarf des
Verschlußorgans 28 zu vermindern, wird die schwenkbare
Verschlußplatte 70 in vorteilhafter Weise in axialer
Richtung begrenzt durch eine erste Oberfläche 74 und eine
zweite Oberfläche 76, die Rotationsflächen sind, deren
Rotationsachse die Schwenkachse 72 der Platte 70 ist. Diese
Oberflächen 74 und 76 können insbesondere zu der Achse 72
koaxiale, zylindrische Oberflächen sein, wie sie in den
Figuren dargestellt sind. Sie könnten jedoch auch
sphärische oder konische Oberflächen, ja sogar durch
Rotation einer beliebigen Mantellinie um die Achse 72
erzeugte Rotationsflächen sein. Wichtig ist dabei, daß die
Sitze 52 und 54 durch zu der ersten Oberfläche 74, bzw. zu
der zweiten Oberfläche 76 des Verschlußelements 70
komplementäre Abdichtungsflächen in axialer Richtung
begrenzt werden. Bei der in den Figuren dargestellten
Vorrichtung werden die Sitze 52 und 54 daher durch
zylindrische Oberflächen 74′ und 76′, die komplementär zu
den zylindrischen Oberflächen 74 und 76 der zylindrischen
Platte 70 sind, in axialer Richtung begrenzt.
Dabei ist anzumerken, daß die Aufhängung der
zylindrischen Platte 70 in dem dichten Gehäuse 40 so
ausgelegt sein muß, daß diese Platte durch den zweiten Sitz
54 entgegen der Wirkung einer elastischen Kraft
verschiebbar ist, wenn sie sich in axialer Richtung
zwischen dem ersten Sitz 52 und dem zweiten Sitz 54
befindet. Bei der in den Figuren dargestellten Vorrichtung
ist die Aufhängung der zylindrischen Platte 70 in dem
dichten Gehäuse 40 zu diesem Zweck mit Hilfe von zwei
teleskopischen Armen 80 verwirklicht, die beiderseits der
Muffe 50 angeordnet sind. In die teleskopischen Arme 80
sind Federn 78 so integriert, daß sie das Verschlußelement
70 von dem festen Sitz 52 weg schieben. Ein in den
teleskopischen Arm 80 integrierter Anschlag 81 begrenzt die
maximale Dehnung dieser Federn, das heißt, den Hub des
Verschlußelements 70 infolge der Wirkung der Abstandsfedern
78.
Die Arme 80 sind mit je einer Schwenkachse 82 versehen,
die beispielsweise an einem Ende in einem ersten Lager 84
gelagert ist, das von der Muffe 50 getragen wird, und an
dem anderen Ende in einem zweiten Lager 86 gelagert ist,
das von dem Gehäuse 40 getragen wird. Eine der zwei
Schwenkachsen 82 wird dann mit einem Antriebsorgan 88
verbunden, das in der Fig. 2 schematisch wiedergegeben
ist. Dabei ist anzumerken, daß dieses Antriebsorgan 88 so
ausgelegt ist, daß es das Verschlußelement 70 um einen
Winkel von ungefähr 90° um die Achse 72 schwenken kann.
Die Schwenkachsen 82 tragen nicht nur das
Verschlußelement 70, sondern auch ein Abstandselement 90,
das ebenfalls um die Achse 72 schwenkbar ist. Dieses
Abstandselement 90 ist bis auf eine in seiner zylindrischen
Platte angebrachte Durchgangsöffnung 92 für die Lanze 22
identisch mit dem Verschlußelement 70. Es ist auf den
Schwenkachsen 82 so angebracht, daß es unmittelbar an das
Verschlußelement 70 angrenzt. Das Abstandselement 90 ist
wie das Verschlußelement 70 mit teleskopischen Armen 94
versehen, die so mit Federn 96 ausgerüstet sind, daß sie in
axialer Richtung von dem Sitz 52 weg geschoben werden.
Anstatt teleskopische Arme 80 und 94 mit Federn 78, 96 für
das Verschlußelement 70 und das Abstandselement 90
vorzusehen, wäre es auch möglich, Tragarme von fester Länge
vorzusehen, und den Schwenkarmen 82 die Möglichkeit einer
axialen Verschiebung gegen eine Feder zu geben.
Hinsichtlich der Dichtheit ist anzumerken, daß das
Verschlußelement 70, ebenso wie das Abstandselement 90, auf
beiden Seiten mit Dichtungen versehen ist. Diese Dichtungen
sind auf dem Verschlußelement 70 und dem Abstandselement 90
so angebracht, daß sie gegenüber der Abdichtungsfläche 74′
des ersten Sitzes 52, bzw. der Abdichtungsfläche 76′ des
zweiten Sitzes 54 angeordnet sind, wenn diese Elemente 70
und 90 zwischen den zwei Sitzen 52 und 54 in der axialen
Richtung ausgerichtet sind.
Das Tragorgan 30 wird mit Hilfe der Fig. 1 und 2
beschrieben. Es weist eine Muffe 110 auf, die sich
freitragend nach dem Inneren des Behälters 8 erstreckt. Die
Muffe 110, die vorzugsweise mit der Endplatte 44 fest
verbunden ist, ist in vorteilhafter Weise mit einem
Kühlkreis 112 versehen, wenn die Bedingungen innerhalb des
unter Druck stehenden Behälters 8 dies erfordern, wie dies
beispielsweise bei einem Schachtofen oder einem Hochofen
der Fall ist. An ihrem freien Ende trägt die Muffe 110 eine
innere Auflage 114 für die Lanze 22. Es handelt sich um
eine Auflage, auf der die Lanze 22 mit ihrem unteren Umfang
aufliegen kann, wenn sie durch eine seitliche Öffnung der
Wand 10 eingeführt wird. Sie hat dann zum Ziel, die
freitragende Länge der Lanze 22 in dem Inneren des
Behälters 8 zu vermindern. Wenn die Lanze 22 dagegen in den
Behälter 8 vertikal eingeführt wird, oder wenn sie nur eine
geringe freitragende Länge in dem Inneren des Behälters 8
hat, ist dieses Tragorgan 30 natürlich nicht erforderlich.
Es muß daher darauf hingewiesen werden, daß das Tragorgan
30 nur bei besonderen Anwendungen von Nutzen ist, bei denen
es darum geht, das maximale Biegemoment und die maximale
Scherkraft, denen die Lanze 22 unterworfen wird, wenn sie
freitragend in dem Behälter 8 angeordnet ist, zu
vermindern. Dies ist beispielsweise der Fall bei den Sonden
zur Messung der Temperatur und zur Entnahme von Gasproben
bei den Hochöfen.
Die Funktionsweise der vorgeschlagenen Vorrichtung wird
mit Hilfe der Fig. 3 bis 6 beschrieben. In der Fig. 3
ist die Lanze 22 mit ihrem vorderen Ende in das
Abdichtungsorgan 26 eingeführt. Das Verschlußorgan ist in
der geschlossenen Position, das heißt, auf die Hubzylinder
62 und 64 wird kein Druck gegeben, und die Federn 66 üben
auf den zweiten Sitz 54 eine Kraft in Richtung des ersten
Sitzes 52 aus. Der zweite Sitz 54 liegt infolge der Wirkung
der Federn 66 mit seiner Abdichtungsfläche auf dem
Verschlußelement 70 auf, das in axialer Richtung zwischen
dem ersten Sitz 52 und dem zweiten Sitz 54 angeordnet ist,
und drückt das Verschlußelement 70 entgegen der Wirkung der
Abstandsfeder 78 auf die Abdichtungsfläche des ersten
Sitzes 52. Mit anderen Worten, das Verschlußorgan 28 wird
geschlossen gehalten durch die Wirkung der Schließfedern
66, die bewirken, daß der zweite Sitz 54, das
Verschlußelement 70, und der erste Sitz 52 in axialer
Richtung dicht aufeinander aufliegen.
Um die Einführung der Lanze 22 in den Behälter 8 zu
ermöglichen, wird zunächst Druck auf die Hubzylinder 62 und
64 gegeben. Diese Hubzylinder üben dann auf den zweiten
Sitz 54 eine Kraft aus, die entgegengesetzt zu der Wirkung
der Federn 66 ist und diesen zweiten Sitz 54 in axialer
Richtung von dem ersten Sitz 52 weg schiebt. Infolge der
Abstandsfeder 78 folgt das Verschlußelement 70 der
Rückwärtsbewegung des zweiten Sitzes 54, bis zu dem
Zeitpunkt, zu dem dieser zweite Sitz 54 durch den Anschlag
81 angehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt ist zwischen der
Abdichtungsfläche des ersten Sitzes 52 und den in der
ersten Oberfläche 74 des Verschlußelements 70 angebrachten
Dichtungen ein erstes axiales Spiel vorhanden. Der zweite
Sitz 54 führt seine Rückwärtsbewegung in Richtung der
zweiten Endplatte 44 fort, bis er, beispielsweise mittels
des Bügels 58, auf den axialen Anschlägen 68 aufliegt. In
dieser zurückgezogenen Position ist zwischen den in der
zweiten Oberfläche 76 des Verschlußelements 70 angebrachten
Dichtungen und der Abdichtungsfläche des zweiten Sitzes 54
ein zweites axiales Spiel vorhanden. Infolge dieses ersten
und dieses zweiten axialen Spiels kann das Verschlußelement
70 durch das Antriebsorgan 88 (siehe Fig. 2) um die Achse
72 in eine seitliche Position bezüglich der zwei Sitze 54
und 54 geschwenkt werden, ohne daß Gefahr besteht, die
Dichtungen zu beschädigen.
Aus den Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, daß das dichte
Gehäuse 40 in unmittelbarer Verbindung mit dem Behälter 8
steht. Die Dichtheit des dichten Gehäuses 40 gegenüber der
Umgebung wird durch das Ende der Lanze 22 gewährleistet,
das in das Abdichtungsorgan 26 eingeschoben ist. Um die
Dauer, während der das Gehäuse 40 der in dem Behälter 8
herrschenden Atmosphäre ausgesetzt ist, zu begrenzen, und
um, beispielsweise in dem Fall eines Hochofens, die Dauer
des Eindringens von Staub in das Gehäuse 40 zu begrenzen,
ist es meistens vorteilhaft, das dichte Gehäuse 40
gegenüber dem Behälter 8 zu isolieren, wenn sich das
Verschlußelement 70 in der seitlichen Position bezüglich
der zwei Sitze 52 und 54 befindet. Zu diesem Zweck könnte
einfach die Versorgung der Hubzylinder 62 und 64
unterbrochen werden, wodurch der Sitz 54 durch die
Schließfedern 66 unmittelbar gegen den Sitz 52 geschoben
würde. Bei dieser Lösung müßte jedoch die Abdichtungsfläche
74′ des ersten Sitzes 52, bzw. die Abdichtungsfläche 76′
des zweiten Sitzes 54 so ausgelegt werden, daß nicht nur
die Dichtheit sichergestellt wird, wenn diese
Abdichtungsflächen gegen die Oberflächen 76 und 74 des
Verschlußelements 70 gedrückt werden, sondern auch, wenn
sie gegeneinander gedrückt werden. Um dieses Problem zu
vermeiden, und um gleichzeitig eine zu große Verschiebung
des zweiten Sitzes 54 zu verhindern, wurde das
Abstandselement 90 vorgesehen. Dieses Abstandselement ist,
nach Schwenkung des Verschlußelements 70 in seine seitliche
Position, automatisch in axialer Richtung zwischen dem
ersten Sitz 52 und dem zweiten Sitz 54 angeordnet (siehe
Fig. 5).
Nach Unterbrechung der Versorgung der Hubzylinder 62
und 64 bewirken die Schließfedern 66, daß der zweite Sitz
54, das Abstandselement 90 und der erste Sitz 52 in axialer
Richtung dicht aufeinander aufliegen. Dabei ist anzumerken,
daß in dieser Situation, die in der Fig. 6 dargestellt
ist, die Dichtungen des Abstandselements 90 auf genau die
gleiche Weise wie die Dichtungen des Verschlußelements 70
in der in der Fig. 3 dargestellten Situation gegen die
Abdichtungsflächen 74′ und 76′ des ersten Sitzes 52 bzw.
des zweiten Sitzes 54 gedrückt werden. Außerdem nimmt der
zweite Sitz 54 in der Fig. 6 genau die gleiche Position
wie in der Fig. 3 ein. In der in der Fig. 6 dargestellten
Situation verläuft jetzt ein dichter Kanal für die Lanze
durch das dichte Gehäuse 40 hindurch, der in der Richtung
der Einführung der Lanze von der Muffe 50, dem ersten Sitz
52, dem Abstandselement 90, dem zweiten Sitz 54, und dem
axialen Kompensator 56 gebildet wird.
Weitere Vorteile und Merkmale des Verschlußorgans der
Fig. 1 bis 6 werden mit Hilfe der Fig. 7 beschrieben.
In dieser Figur ist das Verschlußorgan 28 in der gleichen
Position wie in der Fig. 6. Dabei ist anzumerken, daß das
dichte Gehäuse 40 mit zwei seitlichen
Besichtigungsöffnungen 100 und 102 versehen ist, die Zugang
zu dem Inneren des dichten Gehäuses 40, genauer zu den zwei
seitlichen Positionen geben, in denen das Verschlußelement
70 bzw. das Abstandselement 90 angeordnet ist, wenn dieses
Verschlußelement bzw. Abstandselement nach außerhalb der
axialen Ausrichtung bezüglich der zwei Sitze 52 und 54
geschwenkt ist.
In der Fig. 7 ist die Besichtigungsöffnung 102, die
Zugang zu dem Verschlußelement 70 gibt, geöffnet, während
die Besichtigungsöffnung 100 geschlossen ist. Dabei ist
anzumerken, daß das Verschlußelement 70, das beispielsweise
mit Schrauben auf dem Arm 80 befestigt ist, auf diese Weise
leicht ausgebaut werden kann, während die Dichtheit
gegenüber dem Behälter 8 aufrechterhalten wird. In dieser
Position können auch die Abstandsfedern 78 in den
teleskopischen Armen 80 ersetzt werden. Wenn das
Abstandselement 90 ausgebaut werden soll, wird das
Verschlußorgan 28 in die in der Fig. 3 dargestellte
Position gebracht und die Besichtigungsöffnung 100
geöffnet. Besonders vorteilhaft ist, daß alle Dichtungen
entweder von dem Verschlußelement 70 oder von dem
Abstandselement 90, die beide leicht ausbaubar sind,
getragen werden. Um diese Dichtungen zu ersetzen, genügt es
daher, diese zwei Elemente 70 und 90 nacheinander
auszubauen, und die Dichtungen in der Werkstatt ersetzen zu
lassen. Der Vorteil ist, daß diese Ersetzung der Dichtungen
erfolgen kann, wenn der Behälter 8 unter Druck steht. Die
Ersetzung der Dichtungen des Verschlußelements 70 kann
sogar ausgeführt werden, ohne die Lanze 22 aus dem Behälter
8 herauszuziehen.
Eine weitere Besonderheit der in den Figuren
dargestellten Vorrichtung ist, daß die Hubzylinder 62 und
64, die die Schließfedern 66 enthalten, ausgebaut werden
können, ohne deshalb die Dichtheit gegenüber dem Behälter 8
zu beeinträchtigen. Zu diesem Zweck sind die Anschläge 68
in axialer Richtung so einstellbar, daß der zweite Sitz 54
und das Abstandselement 90 bzw. das Verschlußelement 70 in
axialer Richtung gegen den ersten Sitz 52 gedrückt werden.
In der Fig. 7 weisen die Anschläge 68 beispielsweise eine
auf der Endplatte 44 befestigte, mit einem Innengewinde
versehene Muffe 104 auf, in die eine Gewindestange 106
geschraubt ist. Diese Gewindestange ist so ausgelegt, daß
sie auf dem Bügel 58 aufliegen kann, wenn der zweite Sitz
54 das Abstandselement 90 bzw. das Verschlußelement 70
gegen den ersten Sitz 52 drückt. In dieser Position
ersetzten die Anschläge 68 die Schließfedern 66, und können
die Hubzylinder 62 und/oder 64, die die Schließfedern 66
enthalten, ohne Probleme ausgebaut werden. Nach dem
Wiedereinbau der Hubzylinder 62 und/oder 64 wird die
Gewindestange 106 in die Muffe 104 hineingedreht, um den
maximalen Hub des zweiten Sitzes 54 in Richtung der zweiten
Endplatte 44 festzulegen. Besonders vorteilhaft ist auch,
daß bei der in den Figuren dargestellten Vorrichtung die
Hubzylinder 62 und 64 und die Schließfedern 66 außerhalb
des dichten Gehäuses 40 angeordnet sind. Auf diese Weise
werden diese wesentlichen Elemente nie der in dem Behälter
8 herrschenden Atmosphäre ausgesetzt.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum axialen Einführen einer Lanze in
einen unter Druck stehenden Behälter (8), insbesondere
einen Hochofen, umfassend:
ein Abdichtungsorgan (26), das so ausgelegt ist, daß es die axiale Dichtheit um die Lanze (22) herum sicherstellt, wenn diese Lanze in das Abdichtungsorgan eingeführt ist,
ein dichtes Gehäuse (40), das zwischen dem Behälter und dem Abdichtungsorgan (26) angeordnet ist, und mit einer ersten und einer zweiten Durchgangsöffnung (46, 48) für die Lanze versehen ist, wobei diese Öffnungen (46, 48) in axialer Richtung einen gewissen Abstand voneinander haben,
einen ersten Sitz (52), der innerhalb des dichten Gehäuses (40) angeordnet ist und mit der ersten Durchgangsöffnung (46) für die Lanze dicht verbunden ist,
einen zweiten Sitz (54), der innerhalb des dichten Gehäuses (40) angeordnet ist und mit der zweiten Durchgangsöffnung (48) für die Lanze dicht verbunden ist, wobei der zweite Sitz (54) in axialer Richtung gegenüber dem ersten Sitz (52) angeordnet ist und bezüglich dieses Sitzes in axialer Richtung verschiebbar ist,
ein Verschlußelement (70), das in dem dichten Gehäuse (40) so angebracht ist, daß es durch eine erste Bewegung zwischen einer axialen Position, in der es zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz (52) in axialer Richtung ausgerichtet ist, und einer seitlichen Position, in der es außerhalb der axialen Ausrichtung der zwei Sitze (52 und 54) angeordnet ist, verschiebbar ist, und durch eine zweite Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz (52 und 54) in axialer Richtung verschiebbar ist,
gekennzeichnet durch
mindestens eine Abstandsfeder (78), die mit dem Verschlußelement (70) so verbunden ist, daß ein axiales Spiel zwischen dem ersten Sitz (52) und dem Verschlußelement (70) hervorgerufen wird, wenn dieses Verschlußelement in seiner axialen Position ist,
mindestens eine Schließfeder (66), die mit dem zweiten Sitz (54) so verbunden ist, daß sie diesen Sitz in Richtung des ersten Sitzes (52) verschiebt, und die so dimensioniert ist, daß der zweite Sitz das Verschlußelement (70) entgegen der Wirkung der Abstandsfeder(n) (78) gegen den ersten Sitz (52) schieben kann, wenn dieses Verschlußelement (70) in seiner axialen Position ist,
mindestens ein aktives Öffnungssteuerorgan (62, 64), das mit dem zweiten Sitz (54) verbunden ist, und das so dimensioniert ist, daß es diesen Sitz entgegen der Wirkung der Schließfeder(n) (66) in der zu dem ersten Sitz (52) entgegengesetzten Richtung in eine zurückgezogene Position verschieben kann, in der der zweite Sitz (54) ein axiales Spiel gegenüber dem Verschlußelement (70) festlegt, wenn dieses Verschlußelement in seiner axialen Position ist.
ein Abdichtungsorgan (26), das so ausgelegt ist, daß es die axiale Dichtheit um die Lanze (22) herum sicherstellt, wenn diese Lanze in das Abdichtungsorgan eingeführt ist,
ein dichtes Gehäuse (40), das zwischen dem Behälter und dem Abdichtungsorgan (26) angeordnet ist, und mit einer ersten und einer zweiten Durchgangsöffnung (46, 48) für die Lanze versehen ist, wobei diese Öffnungen (46, 48) in axialer Richtung einen gewissen Abstand voneinander haben,
einen ersten Sitz (52), der innerhalb des dichten Gehäuses (40) angeordnet ist und mit der ersten Durchgangsöffnung (46) für die Lanze dicht verbunden ist,
einen zweiten Sitz (54), der innerhalb des dichten Gehäuses (40) angeordnet ist und mit der zweiten Durchgangsöffnung (48) für die Lanze dicht verbunden ist, wobei der zweite Sitz (54) in axialer Richtung gegenüber dem ersten Sitz (52) angeordnet ist und bezüglich dieses Sitzes in axialer Richtung verschiebbar ist,
ein Verschlußelement (70), das in dem dichten Gehäuse (40) so angebracht ist, daß es durch eine erste Bewegung zwischen einer axialen Position, in der es zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz (52) in axialer Richtung ausgerichtet ist, und einer seitlichen Position, in der es außerhalb der axialen Ausrichtung der zwei Sitze (52 und 54) angeordnet ist, verschiebbar ist, und durch eine zweite Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz (52 und 54) in axialer Richtung verschiebbar ist,
gekennzeichnet durch
mindestens eine Abstandsfeder (78), die mit dem Verschlußelement (70) so verbunden ist, daß ein axiales Spiel zwischen dem ersten Sitz (52) und dem Verschlußelement (70) hervorgerufen wird, wenn dieses Verschlußelement in seiner axialen Position ist,
mindestens eine Schließfeder (66), die mit dem zweiten Sitz (54) so verbunden ist, daß sie diesen Sitz in Richtung des ersten Sitzes (52) verschiebt, und die so dimensioniert ist, daß der zweite Sitz das Verschlußelement (70) entgegen der Wirkung der Abstandsfeder(n) (78) gegen den ersten Sitz (52) schieben kann, wenn dieses Verschlußelement (70) in seiner axialen Position ist,
mindestens ein aktives Öffnungssteuerorgan (62, 64), das mit dem zweiten Sitz (54) verbunden ist, und das so dimensioniert ist, daß es diesen Sitz entgegen der Wirkung der Schließfeder(n) (66) in der zu dem ersten Sitz (52) entgegengesetzten Richtung in eine zurückgezogene Position verschieben kann, in der der zweite Sitz (54) ein axiales Spiel gegenüber dem Verschlußelement (70) festlegt, wenn dieses Verschlußelement in seiner axialen Position ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Verschlußelement (70) um eine Schwenkachse (72) schwenkbar ist, die die zentrale Achse (12′), gemäß der die Lanze (22) eingeführt wird, schneidet,
daß das Verschlußelement (70) durch zwei Rotationsflächen (74, 76), deren Rotationsachse mit der Schwenkachse (72) übereinstimmt, in axialer Richtung begrenzt wird, und
daß die Rotationsflächen (74, 76) komplementären Abdichtungsflächen (74′, 76′) des ersten Sitzes (52) und des zweiten Sitzes (54) gegenüberliegen, wenn das Verschlußelement (70) in seiner axialen Position ist.
daß das Verschlußelement (70) um eine Schwenkachse (72) schwenkbar ist, die die zentrale Achse (12′), gemäß der die Lanze (22) eingeführt wird, schneidet,
daß das Verschlußelement (70) durch zwei Rotationsflächen (74, 76), deren Rotationsachse mit der Schwenkachse (72) übereinstimmt, in axialer Richtung begrenzt wird, und
daß die Rotationsflächen (74, 76) komplementären Abdichtungsflächen (74′, 76′) des ersten Sitzes (52) und des zweiten Sitzes (54) gegenüberliegen, wenn das Verschlußelement (70) in seiner axialen Position ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Lanze (22)
einen Querschnitt hat, der höher als breiter ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (72) parallel zu der
Höhe des Querschnitts ist, und daß die Rotationsflächen
(74, 76) zylindrische Oberflächen sind.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3,
gekennzeichnet
durch ein Abstandselement (90), das bis auf eine darin
angebrachte Durchgangsöffnung (92) für die Lanze (22)
identisch mit dem Verschlußelement (70) ist.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Abstandselement (90) in dem dichten Gehäuse (40) so angebracht ist, daß es durch eine erste Bewegung zwischen einer seitlichen Position, in der es außerhalb der axialen Ausrichtung der zwei Sitze (52 und 54) angeordnet ist, wobei das Verschlußelement (70) in seiner axialen Position ist, und einer axialen Position, in der es zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz (52 und 54) in axialer Richtung ausgerichtet ist, wobei das Verschlußelement (70) in seiner seitlichen Position ist, verschiebbar ist, und durch eine zweite Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz (52 und 54) in axialer Richtung verschiebbar ist, und
daß mindestens eine Abstandsfeder (96) mit dem Abstandselement (90) so verbunden ist, daß ein axiales Spiel zwischen dem ersten Sitz (52) und dem Abstandselement (90) erzeugt wird, wenn dieses Abstandselement in seiner axialen Position ist.
daß das Abstandselement (90) in dem dichten Gehäuse (40) so angebracht ist, daß es durch eine erste Bewegung zwischen einer seitlichen Position, in der es außerhalb der axialen Ausrichtung der zwei Sitze (52 und 54) angeordnet ist, wobei das Verschlußelement (70) in seiner axialen Position ist, und einer axialen Position, in der es zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz (52 und 54) in axialer Richtung ausgerichtet ist, wobei das Verschlußelement (70) in seiner seitlichen Position ist, verschiebbar ist, und durch eine zweite Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Sitz (52 und 54) in axialer Richtung verschiebbar ist, und
daß mindestens eine Abstandsfeder (96) mit dem Abstandselement (90) so verbunden ist, daß ein axiales Spiel zwischen dem ersten Sitz (52) und dem Abstandselement (90) erzeugt wird, wenn dieses Abstandselement in seiner axialen Position ist.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (70) und das
Abstandselement (90) mit Dichtungen versehen sind, die so
angebracht sind, daß sie komplementären Abdichtungsflächen
(74′ und 76′) des ersten und des zweiten Sitzes (52 und 54)
gegenüberliegen, wenn das Verschlußelement (70) bzw. das
Abstandselement (90) in der axialen Position ist.
7. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Öffnungssteuerorgan
einen oder mehrere Hydraulikzylinder (62, 64) aufweist, in
die die Schließfedern (66) integriert sind.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylinder außerhalb des
dichten Gehäuses (40) angebracht sind, und über eine
Steuerstange (60), die in das dichte Gehäuse (40)
hineinragt, mit dem zweiten Sitz (54) verbunden sind.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch
mechanische Mittel zum Blockieren des zweiten Sitzes (54)
in einer Abdichtungsposition, in der der zweite Sitz (54)
entweder auf dem Verschlußelement (70) dicht aufliegt, das
dann selbst auf dem ersten Sitz (52) dicht aufliegt, oder
auf dem Abstandselement (90) dicht aufliegt, das dann
selbst auf dem ersten Sitz (52) dicht aufliegt.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch
mindestens einen axialen Anschlag (68), der die axiale
Rückwärtsbewegung des zweiten Sitzes (54) begrenzt, wobei
der axiale Anschlag (68) einstellbar ist, um die
zurückgezogene Position des zweiten Sitzes (54)
festzulegen, und um den zweiten Sitz (54) in der
Abdichtungsposition in axialer Richtung zu blockieren.
11. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis
10, gekennzeichnet durch einen axialen Kompensator (56),
der zwischen dem zweiten Sitz (54) und der zweiten
Durchgangsöffnung (48) für die Lanze angebracht ist.
12. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (70)
von zwei teleskopischen Armen (80) getragen wird.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstandsfedern (78) in die
teleskopischen Arme (80) integriert sind.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet,
daß der erste Sitz (52) innerhalb des dichten Gehäuses (40) von einer Durchgangsmuffe (50) für die Lanze (22) getragen wird,
daß jeder der zwei teleskopischen Arme (80) des Verschlußelements (70) mit einer Schwenkachse (82) versehen ist, und
daß Lager (84 und 86) für die Schwenkachsen (82) zwischen dem dichten Gehäuse (40) und der Muffe (50) so vorgesehen sind, daß die Schwenkachse (72) festgelegt wird.
daß der erste Sitz (52) innerhalb des dichten Gehäuses (40) von einer Durchgangsmuffe (50) für die Lanze (22) getragen wird,
daß jeder der zwei teleskopischen Arme (80) des Verschlußelements (70) mit einer Schwenkachse (82) versehen ist, und
daß Lager (84 und 86) für die Schwenkachsen (82) zwischen dem dichten Gehäuse (40) und der Muffe (50) so vorgesehen sind, daß die Schwenkachse (72) festgelegt wird.
15. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis
14, gekennzeichnet durch Besichtigungsöffnungen (100 und
102), die in dem dichten Gehäuse (40) seitlich angebracht
sind.
16. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtungsorgan (26)
aufweist:
ein Gehäuse (32), das in Kammern (34) unterteilt ist, die in axialer Richtung durch Rippen (36) getrennt sind, und
Ringe (38), die mit einer Durchgangsöffnung versehen sind, die an den Querschnitt der Lanze (22) angepaßt ist, wobei jeder der Ringe in einer der Kammern (34) so angebracht ist, daß er darin senkrecht zu der zentralen Achse (12′) des Abdichtungsorgans (26) gleiten kann.
ein Gehäuse (32), das in Kammern (34) unterteilt ist, die in axialer Richtung durch Rippen (36) getrennt sind, und
Ringe (38), die mit einer Durchgangsöffnung versehen sind, die an den Querschnitt der Lanze (22) angepaßt ist, wobei jeder der Ringe in einer der Kammern (34) so angebracht ist, daß er darin senkrecht zu der zentralen Achse (12′) des Abdichtungsorgans (26) gleiten kann.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens einer der Ringe (38)
mindestens ein Abdichtungselement trägt, über das er auf
der Lanze (22) aufliegt.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens einer der Ringe (38) eine
aufblasbare Dichtung trägt.
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