EP0791661A2 - Stichloch-Bohrmaschine - Google Patents

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Publication number
EP0791661A2
EP0791661A2 EP97102777A EP97102777A EP0791661A2 EP 0791661 A2 EP0791661 A2 EP 0791661A2 EP 97102777 A EP97102777 A EP 97102777A EP 97102777 A EP97102777 A EP 97102777A EP 0791661 A2 EP0791661 A2 EP 0791661A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tap hole
guide
protective shield
drill
drilling machine
Prior art date
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Granted
Application number
EP97102777A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0791661B1 (de
EP0791661A3 (de
Inventor
Emile Lonardi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paul Wurth SA
Original Assignee
Paul Wurth SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Paul Wurth SA filed Critical Paul Wurth SA
Publication of EP0791661A2 publication Critical patent/EP0791661A2/de
Publication of EP0791661A3 publication Critical patent/EP0791661A3/de
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Publication of EP0791661B1 publication Critical patent/EP0791661B1/de
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/12Opening or sealing the tap holes

Definitions

  • the invention relates to a drilling machine for drilling holes in shaft furnaces, in particular blast furnaces.
  • Such drilling machines have been known for a long time. They include a carriage which is arranged in extensions of the tap hole. A drill drive is slidably arranged on the carriage. This drill drive rotates a tap hole drill, generates the feed and pulls the tap hole drill out of the tap hole.
  • tap hole drills can be up to four meters long in large blast furnaces. They essentially comprise a smooth drill rod which carries a drill head at its front end. The rear end of the drill rod is clamped in a chuck of the drill drive.
  • the mount has a protective shield that is covered with a fire-resistant material.
  • the main function of the protective shield is to protect the carriage and the drill drive against the melt that shoots out of the drilled tap hole.
  • the protective shield also fulfills a guiding function for the tap hole drill. The drill rod is guided in a guide hole in this protective shield.
  • the protective shield comes into regular contact with the melt.
  • the protective shield is particularly stressed in the area of the guide hole, so that the guide hole in the protective shield no longer ensures correct guidance of the drill rod relatively quickly.
  • the protective shield must be replaced, although it would still fulfill its actual protective function.
  • a tap hole drilling machine which has separate guide means for the tap hole drill at its front end facing the blast furnace.
  • These guide means are formed by two guide profiles made of steel or cast iron, each using a lever arm are pivotally attached to the carriage.
  • a hydraulic or pneumatic cylinder attached to the carriage is connected to the two lever arms by means of a joint system, so that it can pivot the guide profiles laterally into a rest position from a working position in the drilling axis.
  • the two complementary guide profiles work together in such a way that they form a guide channel for a tap hole drill.
  • the two guide profiles are on the side of the carriage behind a protective shield attached to the front of the carriage.
  • the end-face protective shield only fulfills the function of protecting the two guide profiles in the rest position. Due to its wide cutout in the area of the drilling axis, the front shield can hardly protect the mount and the drill drive against the melt shooting out of the drilled tap hole. A protective shield in the area of the drilling axis has most likely been dispensed with to allow the mount to be brought closer to the tap hole for various work on the tap hole. It should also be emphasized that, despite the protective shield, the guide device at the end of the carriage represents an extremely exposed unit, so that damage cannot be completely ruled out. It must therefore be ensured that even serious damage to the guide device can be repaired quickly and does not cause the tap hole drilling machine to come to a standstill for too long. However, this guarantee does not apply to the tap hole drilling machine described above.
  • the object of the present invention is to largely eliminate or mitigate the aforementioned disadvantages of a tap hole drilling machine with a guide device known from EP-A-0519397.
  • the tap hole drilling machine comprises a mount which has at its front end a protective shield with a through opening for a tap hole drill, and separate guide means which directly are arranged behind the protective shield, and drive means for moving these guide means between a first position and a second position.
  • the through opening in the protective shield of such a tap hole drilling machine no longer has to perform a guiding function for the tap hole drill.
  • the guiding function for the tap hole drill is rather taken over by the separate guide means which, in a first position, form a guide for a tap hole drill in the axial extension of the through opening in the protective shield.
  • the drive means make it possible to move these guide means into a second position, the guide means being in a protected position behind the protective shield in this second position.
  • the guide means can thus be moved from the exposed guide position in an axial extension of the through opening protected position, behind the protective shield, before the drilling process is completed, i.e. before the melt shoots out of the drilled tap hole.
  • the guide and drive means are combined in a compact, removable cassette which is suspended from the front end of the carriage.
  • the front guide device can therefore simply be detached as a compact unit and replaced, for example, by a reserve unit. If the guiding device at the end of the carriage is more of a hindrance when carrying out various work on the tap hole, it can also be removed quickly.
  • the protective shield is advantageously attached to the cassette and secured to it. The protective shield can therefore be easily dismantled without the entire cassette having to be dismantled. This makes it possible, for example, to quickly replace one protective shield with another, or to remove the protective shield if it is not absolutely necessary when using the tap hole drilling machine, but rather a hindrance, with residual protection for the guide means with their drive through the cassette remains.
  • the leadership tools can be designed as a one-armed, hinged gripper that is pivoted laterally upwards into a protected position behind the protective shield.
  • the guide means comprise two pivotable arms, each of which has a guide profile at its free end. In the first position of the guide means, the two guide profiles work together in such a complementary manner that they form a guide hole, or a guide channel, for a tap hole drill.
  • the guide profiles can be, for example, angle profiles that form a square guide hole for a tap hole drill.
  • the drive means advantageously have two levers to which the arms are screwed. It should be emphasized that the arms with guide profiles are relatively inexpensive to produce guide means, which are also easy to replace and consequently represent extremely economical wear parts.
  • the tap hole drilling machine advantageously has control means which, as a function of the position of a displaceable drilling drive, actuate the drive means in such a way that the guide means are moved from the working position into the rest position before the tap hole is completely drilled out.
  • FIG. 1 shows the front end of a drill carriage 10, which is arranged in front of a tap hole 12 in the drilling position.
  • This drilling mount 10 is part of a tap hole drilling machine known per se, as is used for drilling the tap hole 12 of a blast furnace (indicated by a blast furnace armor 13 in FIG. 1).
  • the reference number 14 shows the head end of a tap hole drill, which essentially consists of a up to four meter long cylindrical drill rod 16 (diameter about 4 cm) and a drill head 18.
  • the rear end, not shown, of the drill rod 16 is clamped in a chuck of a drill drive (not shown).
  • This drill drive sets the tap hole drill 14 in rotation, generates the feed necessary for drilling and pulls the tap hole drill 14 out of the borehole.
  • the drilling drive can be moved along the carriage 10.
  • the mount is advantageously supported on the blast furnace armor 13 in the drilling position by means of a hook 20.
  • the reference number 22 shows a guide device for the tap hole drill at the front end of the mount 10.
  • This guide device 22 is suspended as a compact, cassette-shaped unit by means of bolts 24 at the front end of the mount 10. It can therefore be easily assembled and disassembled as a compact unit.
  • the guide device 22 comprises a protective shield 26 on the end facing the tap hole.
  • the latter essentially consists of a metallic support plate 28 with a Coating or lining 30 of a refractory mass.
  • the function of this protective shield 26 is to protect the front end of the mount 10 and the drill drive when the tap hole drill breaks through into the melt against the melt shooting out of the drilled tap hole.
  • the protective shield 26 has a through opening 32 for the tap hole drill 14. Since this passage opening 32 naturally means a weak point in the protective shield 26 for the tap hole drill 14, its diameter should only be a few millimeters larger than the diameter of the drill rod 16.
  • the guide device 22 has a cassette 34 with the guide means.
  • Drive means 36 for the guide means are arranged above the cassette 34. These drive means 36 are protected against melt splashes by a removable sheet metal housing 38 on the furnace side.
  • the outline of the protective shield 26 is indicated with dashes. It can be seen that the protective shield 26 is slightly larger than the cassette 34 with the guide means.
  • the latter comprises two plates 40 ', 40' 'which are connected by means of spacers, such as the pipe socket 42, in such a way that they form a cavity between them. In Figure 2, only the rear plate 40 'is shown.
  • Both plates 40 ', 40' ' have lateral, upwardly open hooks 44', 46 ', which are axially one behind the other (the hooks in plate 40' 'are not shown in the figures).
  • Two axially successive hooks each form a support for a support bolt 48, 50 of the protective shield 26.
  • These support bolts 48, 50 are perpendicular to the protective shield 26 and are secured behind the plate 40 'against axial displacement.
  • washers and locking pins are indicated as securing means.
  • two opposing angle profiles 58 ′, 58 ′′ define a guide channel with a square cross section for the drill rod 16, in the axial extension of the through opening 32 in the protective shield 26.
  • Each of the two arms 56 ′, 56 ′′ is screwed onto a lever 62 'or 62''by means of screws 60.
  • Elongated holes 64 allow centering of the guide profiles 58 ′, 58 ′′ relative to the drilling axis 65.
  • the two levers 62 ′ and 62 ′′ are rotatably mounted on a common axis of rotation 66.
  • the center axis of this axis of rotation 66 is parallel to the drilling axis 65.
  • the aforementioned center axis 57 intersects the center axis of the axis of rotation 66 and the drilling axis 65.
  • Each of the levers 62 'and 62' ' is connected to an actuating cylinder 68' and 68 '', respectively. These are preferably pneumatic cylinders. They are attached to a support frame 70 to which the cassette 34 with the guide means is also attached. As already indicated above, the support frame 70 is hooked into the front end of the drilling mount 10 by means of the bolts 24.
  • the arms 56 ', 56'' For mounting the tap hole drill 16, the arms 56 ', 56''preferably have moved apart, that is to say assume the position shown in FIG. 3.
  • the carriage 10 is in a parking position to the side of the tap hole 12.
  • the drill rod 16 is inserted from the front through the through opening 32 in the protective shield 26 and clamped in the chuck of the drill drive.
  • the through opening 32 could, however, also be designed as a slot, so that the drill rod 16 is not with its whole Length must be inserted through the through opening 32 (see Figures 4 and 5).
  • control device controls the actuating cylinders 68 ', 68''in such a way that the arms 56', 56 '' with the guide profiles 58 ', 58''are pivoted into the protected position is shown in Figure 3.
  • the control device can have, for example, a switching element 102 which is arranged along the mount 10 and is actuated by the drilling drive as soon as it drives past a fixed position of the mount in the direction of the tap hole. It should be noted that when the drilling drive is retracted, the arms 56 ', 56''with the guide profiles 58', 58 '' remain in their protected position.
  • FIGS. 4 and 5 An alternative embodiment of the drive means is shown in FIGS. 4 and 5. It can be seen that the two arms 156 ', 156' 'are arranged symmetrically to a central axis 57 in a cross. These crossed arms 156 ', 156' 'each carry a previously described guide profile 58', 58 '' at their lower end, which protrudes from the cassette 34 in FIG. Each of the two arms 56 ', 56' 'is screwed onto a lever 162' or 162 '' by means of screws 160.
  • the two levers 162 'and 162' ' are each rotatably mounted on their own axis of rotation 166', 166 '', so that each lever 162 ', 162' 'forms a double-armed lever.
  • a link 167 and an actuating cylinder 168 connect the lever arms of the levers 162 'and 162' 'to form a transmission.
  • the piston of the actuating cylinder 168 is retracted.
  • the guide means are in their working position.
  • the arms 156 ′, 156 ′′ are pivoted upwards in a cross manner, as can be seen from FIG. 5.

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Abstract

Eine Stichloch-Bohrmaschine umfaßt separate Führungsmittel (58', 58'') für einen Stichloch-Bohrer (16) und Antriebsmittel zum Bewegen dieser Führungsmittel (58', 58'') zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung. In der Arbeitsstellung bilden die Führungsmittel eine Führung für einen Stichloch-Bohrer (16) aus. In der Ruhestellung stehen die Führungsmittel in geschützter Stellung hinter einem Schutzschild (26). Die Führungs- und Antriebsmittel sind in einer kompakten, demontierbaren Kassette (34) zusammengefaßt, die am vorderen Ende der Lafette (10) eingehängt ist. Der Schutzschild (26) ist an der Stirnseite dieser Kassette (34) eingehängt und weist eine Durchgangsöffnung (34) für einen Stichloch-Bohrer (16) auf. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine zum Aufbohren von Stichlöchern von Schachtöfen, insbesondere von Hochöfen.
  • Solche Bohrmaschinen sind seit langem bekannt. Sie umfassen eine Lafette die in Verlängerungen des Stichloches angeordnet wird. Auf der Lafette ist ein Bohrantrieb verschiebbar angeordnet. Dieser Bohrantrieb versetzt einen Stichloch-Bohrer in drehende Bewegung, erzeugt den Vorschub und zieht den Stichloch-Bohrer aus dem Stichloch zurück. Solche Stichloch-Bohrer können bei großen Hochöfen bis zu vier Meter lang sein kann. Sie umfassen im wesentlichen eine glatte Bohrerstange die an ihrem vorderen Ende einen Bohrkopf trägt. Das hintere Ende der Bohrerstange wird in ein Spannfutter des Bohrantriebs eingespannt.
  • An ihrem vorderen Ende weist die Lafette einen Schutzschild auf, der mit einem feuerfestem Werkstoff verkleidet ist. Die Hauptfunktion des Schutzschilds ist die Lafette und den Bohrantrieb gegen die aus dem aufgebohrten Stichloch schießende Schmelze zu schützen. Zusätzlich erfüllt der Schutzschild jedoch auch eine Führungsfunktion für den Stichloch-Bohrer. Die Bohrerstange wird nämlich in diesem Schutzschild in einem Führungsloch geführt.
  • Beim Öffnen des Stichlochs kommt der Schutzschild regelmäßig in Kontakt mit der Schmelze. Hierdurch wird der Schutzschild insbesondere im Bereich des Führungslochs stark beansprucht, so daß das Führungsloch im Schutzschild relativ schnell keine einwandfreie Führung der Bohrerstange mehr gewährleistet. Um wieder eine einwandfreie Führung der Bohrerstange zu gewährleisten, muß der Schutzschild ausgewechselt werden, obschon er seine eigentliche Schutzfunktion noch erfüllen würde.
  • Aus der EP-A-0519397 ist eine Stichloch-Bohrmaschine bekannt die an ihrem vorderen, dem Hochofen zugewandten Ende separate Führungsmittel für den Stichloch-Bohrer aufweist. Diese Führungsmittel werden durch zwei Führungsprofile aus Stahl oder Gußeisen ausgebildet, welche jeweils mittels eines Hebelarmes schwenkbar an der Lafette befestigt sind. Ein auf der Lafette befestigter Hydraulik- oder Pneumatik-Zylinder ist mittels eines Gelenksystems mit den zwei Hebelarmen verbunden, so daß er die Führungsprofile, aus einer Arbeitsstellung in Bohrachse, seitlich in eine Ruhestellung schwenken kann. In Arbeitsstellung arbeiten hierbei die beiden sich ergänzende Führungsprofile derart zusammen, daß sie ein Führungskanal für einen Stichloch-Bohrer ausbilden. In Ruhestellung stehen die beiden Führungsprofile dagegen seitlich der Lafette hinter einem an der Stirnseite der Lafette befestigten Schutzschild. In der EP-A-0519397 beschriebenen Vorrichtung erfüllt der stirnseitige Schutzschild lediglich die Funktion die beiden Führungsprofile in Ruhestellung zu schützen. Bedingt durch seinen weiten Ausschnitt im Bereich der Bohrachse kann der stirnseitige Schutzschild die Lafette und den Bohrantrieb tatsächlich kaum gegen die aus dem aufgebohrten Stichloch schießende Schmelze schützen. Auf ein Schutzschild im Bereich der Bohrachse hat man höchstwahrscheinlich verzichtet, um für verschiedene Arbeiten am Stichloch ein übersichtliches Annähern der Lafette an das Stichloch zu erlauben. Es ist weiterhin hervorzuheben, daß trotz Schutzschild die Führungsvorrichtung am Lafettenende eine äußerst exponierte Einheit darstellt, so daß man Beschädigungen nicht vollständig ausschließen kann. Es muß daher gewährleistet sein, daß selbst eine schwerwiegende Beschädigung Führungsvorrichtung schnell repariert werden kann und keinen zu langen Stillstand der Stichloch-Bohrmaschine verursacht. Diese Gewährleistung hat man bei der vorbeschriebenen Stichloch-Bohrmaschine jedoch nicht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorerwähnten Nachteile einer Stichloch-Bohrmaschine mit einer aus der EP-A-0519397 bekannten Führungsvorrichtung weitgehend zu beseitigen oder abzuschwächen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Stichloch-Bohrmaschine nach Anspruch 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Stichloch-Bohrmaschine umfaßt eine Lafette die an ihrem vorderen Ende einen Schutzschild mit einer Durchgangsöffnung für einen Stichloch-Bohrer aufweist, sowie separate Führungsmittel, die unmittelbar hinter dem Schutzschild angeordnet sind, und Antriebsmittel zum Bewegen dieser Führungsmittel zwischen einer ersten Stellung und zweiten Stellung. Die Durchgangsöffnung in dem Schutzschild einer solche Stichloch-Bohrmaschine muß keine Führungsfunktion für den Stichloch-Bohrer mehr erfüllen. Die Führungsfunktion für den Stichloch-Bohrer wird vielmehr von den separaten Führungsmittel übernommen, die in einer ersten Stellung eine Führung für einen Stichloch-Bohrer in axialer Verlängerung der Durchgangsöffnung im Schutzschild ausbilden. Die Antriebsmittel ermöglichen es diese Führungsmittel in eine zweite Stellung zu bewegen, wobei in dieser zweiten Stellung die Führungsmittel in geschützter Stellung hinter dem Schutzschild stehen. Da eine Führung des Stichloch-Bohrers am vorderen Ende der Lafette keineswegs bis zum Ende des Bohrvorgangs (das heißt bis zum Durchstoßen des Bohrers in die Schmelze) erforderlich ist, können somit die Führungsmittel aus der exponierten Führungsstellung, in axialer Verlängerung des Durchgangsöffnung, in eine geschützte Stellung, hinter dem Schutzschild bewegt werden, bevor der Bohrvorgang abgeschlossen ist, das heißt bevor die Schmelze aus dem aufgebohrten Stichloch herausschießt. Hierdurch wird das Risiko, daß die Führungsmittel in Kontakt mit der Schmelze kommen stark reduziert, und somit ihre Lebensdauer verlängert. Da das Durchgangsöffnung in dem Schutzschild keine Führungsfunktion mehr erfüllen muß, beeinträchtigt ein leichter bis mittlerer Verschleiß des Schutzschilds im Bereich des Durchgangsöffnung die Funktion des Schutzschilds kaum. Der Schutzschild muß folglich weniger häufig ausgewechselt werden. Erfindungsgemäß sind die Führungs- und Antriebsmittel in einer kompakten, demontierbaren Kassette zusammengefaßt, die am vorderen Ende der Lafette eingehängt ist. Bei größeren Schäden kann die vordere Führungsvorrichtung folglich einfach als kompakte Einheit ausgehängt werden und zum Beispiel durch eine Reserveeinheit ersetzt werden. Ist die Führungsvorrichtung am Lafettenende bei verschiedenen Arbeiten am Stichloch eher hinderlich, so kann sie ebenfalls schnell ausgehängt werden. Der Schutzschild ist vorteilhaft an der Kassette eingehängt und an dieser gesichert. Der Schutzschild kann also leicht demontiert werden, ohne daß hierzu die gesamte Kassette demontiert werden muß. Hierdurch ist es zum Beispiel möglich ein Schutzschild schnell gegen ein anderes auszuwechseln, bzw. das Schutzschild zu entfernen, falls es beim Einsatz der Stichloch-Bohrmaschine nicht unbedingt erforderlich, sondern eher hinderlich ist, wobei für die Führungsmittel mit ihrem Antrieb durch die Kassette ein Restschutz verbleibt.
  • Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten die Führungsmittel zu gestalten. Sie können zum Beispiel als einarmiger aufklappbarer Greifer ausgestaltet sein, der seitlich nach oben in eine geschützte Stellung hinter dem Schutzschild geschwenkt wird. In einer einfachen und trotzdem äußerst wirksamen Ausgestaltung, umfassen die Führungsmittel zwei schwenkbare Arme, welche an ihrem freien Ende jeweils ein Führungsprofil aufweisen. In der ersten Stellung der Führungsmittel arbeiten die beiden Führungsprofile derart komplementär zusammen, daß sie ein Führungsloch, bzw. einen Führungskanal, für einen Stichloch-Bohrer ausbilden. Die Führungsprofile können zum Beispiel Winkelprofile sein, die ein quadratisches Führungsloch für einen Stichloch-Bohrer ausbilden.
  • Die Antriebsmittel weisen vorteilhaft zwei Hebel auf, an denen die Arme festgeschraubt sind. Es ist hervorzuheben, daß die Arme mit Führungsprofilen relativ billig herzustellenden Führungsmittel sind, die zudem leicht auswechselbar sind und folglich äußerst wirtschaftliche Verschleißteile darstellen.
  • Die Stichloch-Bohrmaschine weist vorteilhaft Steuermittel auf, die in Funktion der Position eines verschiebbaren Bohrantriebs die Antriebsmittel betätigen und zwar derart, daß die Führungsmittel von der Arbeitsstellung in die Ruhestellung bewegt werden, bevor das Stichloch völlig aufgebohrt ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Figur 1, eine Seitenansicht des vorderen Endes einer Bohrlafette mit einer eingehängten Führungsvorrichtung, in Bohrstellung vor einem Abstichloch eines Hochofens;
    • Figur 2, einen Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie A-A der Figur 1, wobei die Führungsvorrichtung in einer Arbeitsstellung gezeigt ist;
    • Figur 3, einen Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie A-A der Figur 1, wobei die Führungsvorrichtung in einer Ruhestellung gezeigt ist;
    • Figur 4, ähnlich wie in Figur 2, einen Längsschnitt durch eine alternative Ausgestaltung der Führungsvorrichtung in einer Arbeitsstellung;
    • Figur 5, ähnlich wie in Figur 3, einen Längsschnitt durch die alternative Ausgestaltung der Führungsvorrichtung nach Figur 4 in einer Ruhestellung.
  • Figur 1 zeigt das vordere Ende einer Bohrlafette 10, die in Bohrstellung vor einem Abstichloch 12 angeordnet ist. Diese Bohrlafette 10 ist Bestandteil einer an sich bekannten Stichloch-Bohrmaschine wie sie zum Aufbohren des Abstichlochs 12 eines Hochofens (in Figur 1 durch eine Hochofenpanzerung 13 angedeutet) eingesetzt wird. Die Referenzzahl 14 zeigt das Kopfende eines Stichloch-Bohrers, der im wesentlichen aus einer bis zu vier Meter langen zylindrischen Bohrerstange 16 (Durchmesser zirka 4 cm) und einem Bohrkopf 18 besteht. Das nicht gezeigte hintere Ende der Bohrerstange 16 ist in ein Spannfutter eines (nicht gezeigten) Bohrantriebs eingespannt. Dieser Bohrantrieb versetzt den Stichloch-Bohrer 14 in Drehbewegung, erzeugt den zum Bohren nötigen Vorschub und zieht den Stichloch-Bohrer 14 aus dem Bohrloch heraus. Hierzu ist der Bohrantrieb entlang der Lafette 10 verschiebbar. Mittels eines Hakens 20 ist die Lafette in Bohrstellung vorteilhaft auf der Hochofenpanzerung 13 abgestützt.
  • Die Referenzzahl 22 zeigt eine Führungsvorrichtung für den Stichloch-Bohrer am vorderen Ende der Lafette 10. Diese Führungsvorrichtung 22 ist als kompakte, kassettenförmige Einheit mittels Bolzen 24 am vorderen Ende der Lafette 10 eingehängt. Sie kann demnach leicht als kompakte Einheit montiert und demontiert werden.
  • Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß die Führungsvorrichtung 22 einen stirnseitigen, dem Abstichloch zugewandten Schutzschild 26 umfaßt. Letzterer besteht im wesentlichen aus einer metallischen Stützplatte 28 mit einer Beschichtung oder Auskleidung 30 aus einer feuerfesten Masse. Die Funktion dieses Schutzschilds 26 ist es, das vordere Ende der Lafette 10 und den Bohrantrieb beim Durchbruch des Stichloch-Bohrers in die Schmelze gegen die aus dem aufgebohrtem Abstichloch herausschießende Schmelze zu schützen. Wie in Figur 1 durch unterbrochene Linien angedeutet, weist der Schutzschild 26 eine Durchgangsöffnung 32 für den Stichloch-Bohrer 14 auf. Da diese Durchgangsöffnung 32 für den Stichloch-Bohrer 14 natürlich eine Schwachstelle im Schutzschild 26 bedeutet, soll ihr Durchmesser nur einige Millimeter größer als der Durchmesser der Bohrerstange 16 sein.
  • Direkt hinter dem Schutzschild 26 weist die Führungsvorrichtung 22 eine Kassette 34 mit den Führungsmitteln auf. Oberhalb der Kassette 34 sind Antriebsmittel 36 für die Führungsmittel angeordnet. Diese Antriebsmittel 36 sind durch ein demontierbares Blechgehäuse 38 hochofenseitig gegen Schmelzspritzer geschützt.
  • In Figur 2 ist der Umriß des Schutzschilds 26 mit Achsenstrichen angedeutet. Man erkennt, daß der Schutzschild 26 leicht größer als die Kassette 34 mit den Führungsmitteln ist. Letztere umfaßt zwei Platten 40', 40'' welche mittels Abstandhaltern, wie zum Beispiel den Rohrstutzen 42, derart verbunden sind, daß sie zwischen sich einen Hohlraum ausbilden. In der Figur 2 ist lediglich die hintere Platte 40' gezeigt.
  • Beide Platten 40', 40'' weisen seitliche, nach oben offene Haken 44', 46', auf, die jeweils axial hintereinanderliegen (die Haken in der Platte 40'' sind in den Figuren nicht gezeigt). Zwei axial hintereinanderliegende Haken bilden jeweils ein Auflager für einen Tragbolzen 48, 50 des Schutzschilds 26 aus. Diese Tragbolzen 48, 50 stehen senkrecht zum Schutzschild 26 und werden hinter der Platte 40' gegen axiales Verschieben gesichert. In Figur 3 sind zum Beispiel Unterlegscheiben und Sicherungsstifte als Sicherungsmittel angedeutet.
  • Zwischen den Platten 40', 40'' sind zwei Arme 56', 56'' symmetrisch zu einer Mittelachse 57 angeordnet. Diese Arme 56', 56'' tragen an ihrem unteren Ende, das aus der Kassette 34 hervorragt, jeweils ein Führungsprofil 58', 58''. In der in Figur 2 gezeigten Stellung, definieren zwei sich gegenüberliegende Winkelprofile 58', 58'' einen Führungskanal mit einem quadratischen Querschnitt für die Bohrerstange 16, in axialer Verlängerung der Durchgangsöffnung 32 im Schutzschild 26. Jeder der beiden Arme 56', 56'' ist mittels Schrauben 60 an einem Hebel 62', bzw. 62'' festgeschraubt. Langlöcher 64 ermöglichen hierbei ein Zentrieren der Führungsprofile 58', 58'' relativ zur Bohrachse 65. Die beiden Hebel 62' und 62'' sind auf einer gemeinsamen Drehachse 66 drehbar gelagert. Die Mittelachse dieser Drehachse 66 ist parallel zur Bohrachse 65. Die vorerwähnte Mittelachse 57 schneidet die Mittelachse der Drehachse 66 und die Bohrachse 65.
  • Jeder der Hebel 62' und 62'' ist mit einem Betätigungszylinder 68', bzw. 68'' verbunden. Es handelt es sich hierbei vorzugsweise um pneumatische Zylinder. Sie sind an einem Traggestell 70 befestigt an dem ebenfalls die Kassette 34 mit den Führungsmitteln befestigt ist. Das Traggestell 70 ist, wie bereits oben angedeutet, mittels der Bolzen 24 in das vordere Ende der Bohrlafette 10 eingehängt.
  • In Figur 2 sind die Kolben 71', 71'' der Betätigungszylinder 68', 68'' ausgefahren. In Figur 3 sind die gleichen Kolben 71', 71'' eingefahren. Beim Einfahren der Kolben 71', 71'' wurden die Hebel 62', 62'' nach oben geschwenkt. Die Führungsprofile 58', 58'' und die Arme 56', 56'' befinden sich jetzt in geschützter Stellung in relativ großer Entfernung von der Durchgangsöffnung 32 im Schutzschild 26, so daß der Schmelzstrahl und Schmelzspritzer ihnen nichts mehr anhaben können.
  • Zum Montieren des Stichloch-Bohrers 16 sind die Arme 56', 56'' vorzugsweise auseinandergefahren, nehmen also die Stellung ein die in Figur 3 gezeigt ist. Die Lafette 10 befindet sich in einer Parkstellung seitlich vom Stichloch 12. Die Bohrerstange 16 wird von vorne durch die Durchgangsöffnung 32 im Schutzschild 26 gesteckt und in das Spannfutter des Bohrantriebs eingespannt. Alternativ könnte die Durchgangsöffnung 32 jedoch auch als Schlitz ausgeführt sein, so daß die Bohrerstange 16 nicht mit ihrer ganzen Länge durch die Durchgangsöffnung 32 durchgesteckt werden muß (siehe Figur 4 und 5). Anschließend werden die Arme 56', 56'' durch Betätigen der Betätigungszylinder 68', 68'' in die Stellung der Figur 2 geschwenkt, in der die Bohrerstange 16 einwandfrei zwischen den beiden Führungsprofilen 58', 58'' geführt ist. Die Lafette 10 wird in Bohrstellung gebracht und der Bohrantrieb wird angeschaltet. Die Bohrerstange 16 dreht zwischen den beiden Führungsprofilen 58', 58'', wobei letztere zusammen mit dem Spannfutter am hinteren Ende der Bohrerstange 16 die Bohrachse einwandfrei festlegen und ein seitliches Ausscheren des Bohrkopfes 18 verhindern. Der Bohrkopf 18 dringt in die ausgehärtete Stopfmasse ein. Nachdem ungefähr die Hälfte des Stichlochkanals gebohrt ist, ist die Gefahr daß der Stichloch-Bohrer 14 seitlich ausschert äußerst klein, so daß die vordere Führungsvorrichtung nicht mehr gebraucht wird. Eine Steuervorrichtung, in Figur 3 schematisch durch den Block 100 angedeutet, steuert die Betätigungszylinder 68', 68'' derart an, daß die Arme 56', 56'' mit den Führungsprofilen 58', 58'' in die geschützte Position geschwenkt werden die in Figur 3 gezeigt ist. Hierzu kann die Steuervorrichtung zum Beispiel ein Schaltorgan 102 aufweisen das entlang der Lafette 10 angeordnet ist und durch den Bohrantrieb betätigt wird, sobald dieser an einer festgelegten Stelle der Lafette in Richtung Stichloch vorbeifährt. Es bleibt anzumerken, daß beim Zurückfahren des Bohrantriebs die Arme 56', 56'' mit den Führungsprofilen 58', 58'' in ihrer geschützten Position verbleiben.
  • Durch das Zurückschwenken der Arme 56', 56'' mit den Führungsprofilen 58', 58'' in die geschützte Position, bevor das Stichloch völlig aufgebohrt ist, wird das Risiko daß die Führungsmittel in Kontakt mit der Schmelze kommen stark reduziert und somit ihre Lebensdauer verlängert. Da das Durchgangsöffnung 32 in dem Schutzschild 26 keine Führungsfunktion mehr erfüllen muß, beeinträchtigt ein leichter bis mittlerer Verschleiß des Schutzschilds 26 im Bereich des Durchgangsöffnung 32 die Funktion des Schutzschilds 26 kaum. Der Schutzschild 26 muß folglich weniger häufig ausgewechselt werden.
  • Aus Figur 3 ist noch ersichtlich, daß nach Demontage des Schutzschilds 26, die Führungsvorrichtung 22 keineswegs hinderlich ist, falls die StichlochBohrmaschine zwischendurch zum Einsetzen einer Abstichstange in die noch nicht ausgehärtete Stopfmasse, beziehungsweise zum Herausziehen einer solchen Abstichstange aus der ausgehärteten Stopfmasse benutzt wird. Der große Ausschnitt 80 im unteren Teil der Platten 40' und 40'' erlaubt nämlich ein relativ leichtes und übersichtliches Annähern des Lafettenendes an das freie Ende der in der ausgehärteten Stopfmasse steckenden Abstichstange. Die Führungsmittel 56', 58', 56'', 58'' befinden sich hierbei dennoch in geschützter Stellung hinter der Platte 40''.
  • In den Figuren 4 und 5 ist eine alternative Ausgestaltung der Antriebsmittel gezeigt. Man erkennt, daß die beiden Arme 156', 156'' symmetrisch zu einer Mittelachse 57 über Kreuz angeordnet sind. Diese gekreuzten Arme 156', 156'' tragen an ihrem unteren Ende, das in Figur 4 aus der Kassette 34 hervorragt, jeweils ein vorbeschriebenes Führungsprofil 58', 58''. Jeder der beiden Arme 56', 56'' ist mittels Schrauben 160 an einem Hebel 162', bzw. 162'' festgeschraubt. Die beiden Hebel 162' und 162'' sind jeweils auf einer eigenen Drehachse 166', 166'' drehbar gelagert, derart daß jeder Hebel 162', 162'' einen doppelarmigen Hebel ausbildet. Ein Verbindungsglied 167 und ein Betätigungszylinder 168 verbinden die Hebelarme der Hebel 162' und 162'' zu einem Getriebe. In Figur 4 ist der Kolben des Betätigungszylinders 168 eingefahren. Die Führungsmittel befinden sich in ihrer Arbeitsstellung. Beim Ausfahren des Kolbens des einzigen Betätigungszylinders 168 werden die Arme 156', 156'' über Kreuz nach oben geschwenkt, wie aus Figur 5 ersichtlich.
  • Vergleicht man Figur 5 mit Figur 3, so erkennt man, daß in der Ausführung nach Figur 5 die Schwenkbahnen 169', 169'' der Führungsprofile 58', 58'', bei ungefähr gleicher Länge der Arme 156', 156'' und der Arme 56', 56'', einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweisen als die Schwenkbahnen 69', 69'' der Führungsprofile 58', 58'' in der Ausführung nach Figur 3. In anderen Worten, in der Ausführung nach Figur 3 müssen die Führungsprofile 58', 58'' wesentlich weiter nach außen geschwenkt werden, um auf die gleiche Höhe relativ zur Lafette angehoben zu werden wie bei der Ausführung nach Figur 3. Durch die gekreuzten Arme 156', 156'' wird die Führungsvorrichtung in ihrer Ruhestellung also kompakter, was sich günstig auf die Einsatzflexibiltät der Stichloch-Bohrmaschine auswirkt.

Claims (10)

  1. Stichloch-Bohrmaschine umfassend:
    eine Lafette (10) die vor dem Stichloch (12) eines Schachtofens ausrichtbar ist, wobei das vordere Ende der Lafette (10) ein Schutzschild (26) aufweist,
    separate Führungsmittel für einen Stichloch-Bohrer (16) die unmittelbar hinter dem Schutzschild (26) angeordnet sind, und
    Antriebsmittel zum Bewegen dieser Führungsmittel zwischen einer Arbeitsstellung und Ruhestellung, wobei in der Arbeitsstellung die Führungsmittel eine Führung für einen Stichloch-Bohrer (16) ausbilden, und wobei in der Ruhestellung die Führungsmittel in geschützter Stellung hinter dem Schutzschild (26) stehen, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Führungs- und Antriebsmittel in einer kompakten, demontierbaren Kassette (34) zusammengefaßt sind, die am vorderen Ende der Lafette (10) eingehängt ist, und
    daß der Schutzschild (26) an der vorderen Stirnseite dieser Kassette (34) eingehängt ist und eine Durchgangsöffnung (34) für einen Stichloch-Bohrer (16) aufweist.
  2. Stichloch-Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (34) eine vordere Stirnplatte (40') aufweist, wobei der Schutzschild (26) größer als diese vordere Stirnplatte (40') ist.
  3. Stichloch-Bohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhestellung, die Führungsmittel in geschützter Stellung hinter der vordere Stirnplatte (40') stehen.
  4. Stichloch-Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel zwei schwenkbare Arme (56', 56'', 156', 156'') umfassen, welche an ihrem freien Ende jeweils ein Führungsprofil (58', 58'') aufweisen, wobei in der Arbeitsstellung der Führungsmittel die beiden Führungsprofile (58', 58'') derart zusammenarbeiten, daß sie ein Führungsloch für einen Stichloch-Bohrer in axialer Verlängerung der Durchgangsöffnung (32) im Schutzschild (26) ausbilden.
  5. Stichloch-Bohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsprofile Winkelprofile (58', 58'') sind.
  6. Stichloch-Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel zwei Hebel (62', 62'', 162', 162'') aufweisen an denen die Arme (56', 56'', 156', 156'') festgeschraubt sind.
  7. Stichloch-Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schwenkbaren Arme (156', 156'') gekreuzt angeordnet sind.
  8. Stichloch-Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Bohrantrieb der entlang der Lafette (10) verschiebbar ist und durch Steuermittel (100, 102) die in Funktion der Position des Bohrantriebs entlang der Lafette (10) die Antriebsmittel betätigen, derart daß die Führungsmittel von der Arbeitsstellung in die Ruhestellung bewegt werden, bevor das Stichloch völlig aufgebohrt ist.
  9. Stichloch-Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (34) für einen Stichloch-Bohrer (16) im Schutzschild schlitzförmig ausgebildet ist.
  10. Stichloch-Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschild eine metallische Stützplatte (28), mit einer Beschichtung oder Auskleidung (30) aus einer feuerfesten Masse, und zwei Tragbolzen (48, 50) umfaßt.
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