EP2110447A2 - Lanzenhalter mit Mehrtoleranzen-Spannkopf - Google Patents

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Publication number
EP2110447A2
EP2110447A2 EP09005027A EP09005027A EP2110447A2 EP 2110447 A2 EP2110447 A2 EP 2110447A2 EP 09005027 A EP09005027 A EP 09005027A EP 09005027 A EP09005027 A EP 09005027A EP 2110447 A2 EP2110447 A2 EP 2110447A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lance
clamping
pressure
clamping part
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09005027A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhardt Bayer
Horst Marmann
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.)
Beda Oxygentechnik Armaturen GmbH
Original Assignee
Beda Oxygentechnik Armaturen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beda Oxygentechnik Armaturen GmbH filed Critical Beda Oxygentechnik Armaturen GmbH
Publication of EP2110447A2 publication Critical patent/EP2110447A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/462—Means for handling, e.g. adjusting, changing, coupling

Definitions

  • the invention relates to a lance holder for lance tubes used in metallurgical and steel industry with a chuck, which has a fixing part and a clamping part, which is associated with the inserted lance tube by means of the fixing part clamping and thus sealing sealing sleeve.
  • Lance holders with a clamping head and a slag return safety device or a burn back protection serve to keep the lance tube required for freshness safe and, on the other hand, for example, when a termination or interruption of the blowing process returning slag does not reach the oxygen access.
  • a gas-permeable disc made of sintered metal is arranged just in front of the oxygen hose, which prevents the slag return. This mechanical shut-off of the slag return does not always meet the demands made, especially when larger amounts of oxygen must be enforced, because then a sintered metal disc naturally leads to difficulties.
  • the upstream valve assembly also takes over a kind of slag return flow safety function, said valve closes when the seal arranged above is burned due to the slag return.
  • the lance tube inserted into the lance holder is held over a clamping head with a collet arranged therein.
  • the inserted lance tube in the lance holder is determined by influencing the teeth of the collet.
  • Behind this collet a sealing sleeve is arranged, which is influenced by the inserted tube and thereby deformed so that it rests close to the outside of the lance tube.
  • the invention has for its object to provide a lance tubes for several while simultaneously as many dimensions simultaneously fully reliable and easy to handle lance holder.
  • the inserted lance tube comprehensive fixing part is provided with a run-in, distributed in the distributed over the circumference at right angles to the longitudinal axis of the lance tube displaceable pressure elements and arranged on the one with the run-in slope corresponding pressure incline clamping part influenced influenced and formed are.
  • the pressure elements are all simultaneously and uniformly slidably formed and arranged on the pressure ramp against the wall of the lance tube.
  • the pressure elements are designed to generate a punctiform and / or linear load pressure on the wall.
  • printing elements are used which do not press surface onto the lance tube, but point or line, so that a higher and more targeted pressure or load pressure can be generated.
  • the pressure elements are formed as balls, whereby the mentioned punctiform load pressure can be generated so that the lance tubes are optimally set, the lance tubes are usually made of mild steel, so for example ST 37, while the Balls are made of hardened material and can thus achieve long service life.
  • a particularly uniform and secure fixation of the lance tubes in the lance holder is given when evenly distributed over the circumference three balls are arranged as pressure elements in the starting slope of the fixing part.
  • bores are expediently provided in the starting bevel, by means of which the respective ball can be pressed onto the surface of the lance tube, specifically from the pushed or displaced clamping part with its pressure bevel.
  • the clamping part has, as mentioned above, an adapted pressure bevel, which runs uniformly, so that it is ensured that all three balls simultaneously in their bore on the inserted Lance tube are moved to keep this safe and so permanently to fix.
  • the neck wedge is displaced in the longitudinal direction and presses as desired, the sealing sleeve on the wall of the lance tube. If the fixing part is then withdrawn with its neck wedge when loosening again, the sealing sleeve is relieved, can deform back and detach from the residual lance tube, so that it can be easily removed from the lance holder.
  • This uniform pressing against the lance tube also has the advantage that a continuous surface contact is possible, which would not be guaranteed in a compression of the sealing sleeve.
  • a displacement of the clamping part on the fixing part is expediently characterized in that the clamping part of the clamping head has a clamping sleeve, which surrounds the clamping part and is displaceably formed on an external thread of the protective housing. So it can be ensured with little effort that the clamping part is pushed accordingly to the fixing part and thus the balls are pressed against the wall of the lance tube. This process is carried out by simply turning the clamping sleeve, which can be facilitated by roughened gripping surfaces and the like of this rotation.
  • the lance tube must be sufficiently far, d. H. be inserted through the sealing sleeve into the lance holder.
  • a check valve is arranged between the sealing sleeve and a burn-back fuse, which has a stop which limits the insertion possibility noticeably.
  • the lance tube which is inserted as far as the stop, then releases the gas flow during clamping. With the insertion of the lance tube into the lance holder, the operation can therefore only be started when the lance tube has been inserted sufficiently far and thus an accurate sealing over the sealing sleeve can be achieved.
  • the check valve is opened. Through the lance tube then the check valve remains open until the lance tube is removed or must be removed, in which case the valve is automatically moved by a spring back into the closed position.
  • the invention further provides that the burn-back fuse with the valves one with the protective housing solvable associated fuse housing is associated.
  • both housings are screwed together.
  • the number of required sizes can be substantially reduced by the lance holder according to the invention.
  • fixing part, clamping part and sealing sleeve pipe tolerances of 3-4 mm for metric and at the same time for inch tubes permitting group dimensions are formed having formed. This makes it possible, as mentioned earlier, to make do with a total of about seven holder sizes, while today more than 15 such holder sizes must be taken into account in order to allow a reasonably safe operation of the lance holder.
  • the new lance tube fixation ensures ever more secure operation.
  • the invention is characterized in particular by the fact that a lance holder is provided which can be used both in metallurgical and in the steel industry, without an unnecessary risk to the operating crew by possibly wrong operation or handling of the lance holder or by unacceptable lance tube diameter occur can.
  • the inserted lance tube is optimally fixed in the lance holder, at the same time ensuring that the lance tube is always pushed far enough into the lance holder during operation, namely until it stops. Upon reaching the stop or just before when clamping the inflow of the gas blocking check valve is opened and the gas can flow through the lance holder into the previously established in the lance holder and sealed lance tube.
  • FIG. 1 shows a lance holder 1 in side view. From the front, a lance tube 2 is inserted into the clamping sleeve 25.
  • the clamping sleeve 25 and the Clamping head 3 includes a fixing part 4, not shown here, and a clamping part 5. These interact with the sealing sleeve 6, which are accommodated together in the clamping head 3 designed as a protective housing 9.
  • the required valves are housed, which will be discussed later.
  • a rotary valve 11 is screwed, which has a manufacturer's advice 40.
  • FIG. 1 reproduced lance holder 1 is in FIG. 2 shown in section.
  • the lance tube 2 is inserted far into the lance holder 1 through the clamping head 3.
  • the already mentioned sealing sleeve 6 is pressed by a necking wedge 22 against the wall 18 of the lance tube 2 that a complete seal is made.
  • the approach wedge 22 is pressed during actuation of the clamping head 3 and the clamping sleeve 25 between the outer wall 23 of the sealing sleeve 6 and the protective housing 9, so that the sealing sleeve 6 is deformed accordingly and applies to the wall 18.
  • the front side has a run-on slope 14, in which displaceable pressure elements 16 are arranged at right angles to the longitudinal axis 15 of the lance tube 2.
  • These pressure elements 16 are influenced by the pressure bevel 17 of the clamping part 5, which is pushed onto the correspondingly formed run-on slope 14 when the clamping sleeve 25 or the clamping head 3 is rotated.
  • the pressure elements 16 are formed as balls 20, which is made FIG. 2 and FIG. 3 shows, wherein the balls 20 are pressed directly onto the wall 18, so that a secure fixation of the lance tube is ensured.
  • the arranged between the sealing sleeve 6 and the burn-back fuse 7 check valve 32 is opened.
  • the outer wall 8 or 23 of the sealing sleeve 6 is not yet loaded by the approach wedge 22, so that the lance tube 2 can be easily inserted correspondingly far.
  • the blocking valve 32 is displaced so far against the force of a spring that gas can now be introduced into the lance holder 1, although the fixing measures have yet to be carried out beforehand. Only then can the gas flow 34 be released, which opens the check valve 36 arranged on the opposite side 35 to the back-up protection 7.
  • an opening and shut-off valve not shown here, must be actuated in advance.
  • FIG. 3 shows the lance holder 1 with the lance tube 2 smallest diameter in working position, ie that check valve 36 can now be opened by the gas stream 34 to flow through the gas.
  • the representation after FIG. 3 illustrates that the pressure elements 16 used as balls 20 are advantageously suitable to exert a punctiform pressure on the lance tube 2 and thus securely fix this.
  • FIG. 4 shows a lance holder 1 with an inserted lance tube 2 of the intended for this type lance holder largest possible diameter namely 17.5 mm.
  • the special shape of the sealing sleeve 6 ensures that even with this essential larger diameter is still a safe seal.
  • the approach wedge 22 is pushed accordingly far to achieve this, the balls 20 can already exert their fixing effect, although the pressure incline 17 acts only slightly on them.
  • the balls 20 have reached the safe position on the wall 18 only by a correspondingly wide displacement of the pressure ramp 17 of the clamping part 5.
  • FIG. 5 Finally, there is a section of a lance holder 1 again, which is relaxed because a lance tube 2 is not yet inserted.
  • the check valve 32 is placed on the associated spring in the blocking position and the stop 33, which is influenced by the lance tube 2 to be inserted, is correspondingly pushed far back here. Up to this stop 33, the lance tube 2 is inserted through the insertion channel 37, and then the entire component is displaced such that the stop valve 32 opens.
  • the balls 20 are mounted in bores 38 in such a way that they are displaceable perpendicular to the longitudinal axis 15 of the lance tube 2.
  • the balls 20 are mounted in bores 38 in such a way that they are displaceable perpendicular to the longitudinal axis 15 of the lance tube 2.
  • an accurate fixation of the inserted lance tube 2 is possible and even if lance tubes with the diameter after FIG. 4 or FIG. 2 should be introduced.
  • trained lance holder must be used, as stated earlier on the advantage of it lance holder according to the invention is to be seen above all in that pipe tolerances of 3 - 4 mm are safe to handle.
  • the oxygen or the gas can flow only when the lance tube 2 is inserted into the lance holder 1 up to the stop 33.
  • the lance holder 1 has a total of a significantly reduced weight and a very compact design.
  • the chuck 3 is hardened and can provide long service life.
  • a further advantage is that the lance holder 1 can be easily assembled and disassembled and is therefore particularly well suited for use in the steelworks or in the metallurgical industry.

Landscapes

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Abstract

Ein durch hohe Betriebssicherheit gekennzeichneter Lanzenhalter 1 ist mit einer Halterung bzw. Rohrfixierung ausgerüstet, die ein Drehen auch eines abgebogenen Lanzenrohres 2 im Lanzenhalter 1 sicher verhindert. Der Spannkopf 3 verfügt über ein Fixierteil 4 und ein Spannteil 5, die eine punktförmige Fixierung über entsprechend verschiebbare Druckelemente 16 in Form von Kugeln 20 sicherstellen. Drei solcher Kugeln 20, 20' sind über den Umfang verteilt angeordnet und sorgen für eine sichere und einen großen Toleranzbereich bezüglich der Abmessung der Lanzenrohre 2 ermöglichende Fixierung. Dieser große Toleranzbereich wird weiter dadurch gesichert, dass Dichthülsen 6 mit größerem Innendurchmesser eingesetzt werden können. Diese werden durch das Einschieben eines Ansatzkeils 22 direkt und ohne Stauchen an die Wandung 18 des Lanzenrohres 2 sicher angedrückt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Lanzenhalter für in der Hütten- und Stahlindustrie eingesetzte Lanzenrohre mit einem Spannkopf, der ein Fixierteil und ein Spannteil aufweist, dem eine das eingeführte Lanzenrohr mit Hilfe des Fixierteils einklemmende und damit dichtende Dichthülse zugeordnet ist.
  • Lanzenhalter mit einem Spannkopf und einer Schlackenrücklaufsicherung bzw. einer Rückbrandsicherung dienen dazu, dass zum Frischen benötigte Lanzenrohr sicher zu halten und zum anderen, beispielsweise bei einer Beendigung oder Unterbrechung des Blasvorganges zurücklaufende Schlacke nicht bis zum Sauerstoffzugang gelangen zu lassen. Nach der DE 23 27 595C ist kurz vor dem Sauerstoffschlauch eine gasdurchlässige Scheibe aus Sintermetall angeordnet, die den Schlackenrücklauf verhindert. Diese mechanische Absperrung des Schlackenrücklaufs erfüllt nicht immer die gestellten Forderungen, insbesondere wenn größere Mengen an Sauerstoff durchgesetzt werden müssen, weil dann eine Sintermetallscheibe naturgemäß zu Schwierigkeiten führt. Dabei übernimmt die vorgeordnete Ventilanordnung ebenfalls eine Art Schlackenrücklaufsicherungsfunktion, wobei dieses Ventil schließt, wenn die darüber angeordnete Dichtung aufgrund des Schlackenrücklaufs verbrannt ist. Gehalten wird das in den Lanzenhalter eingeschobene Lanzenrohr über einen Spannkopf mit darin angeordneter Spannzange. Über diese Spannzange wird durch Beeinflussung der Zähne der Spannzange das eingeschobene Lanzenrohr im Lanzenhalter festgelegt. Hinter dieser Spannzange ist eine Dichthülse angeordnet, die über das eingeschobene Rohr beeinflusst wird und dabei so verformt wird, dass sie sich dicht an die Außenseite des Lanzenrohres anlegt. Dieses dichte Anlegen durch Verformen der Dichthülse hat zunächst einmal den Nachteil, dass es dazu kommen kann, dass die Dichthülse an das Lanzenrohr anbackt, so dass beim öffnen der Spannzange der Rest des Lanzenrohres nur schwer oder nur durch Mitnahme der Dichthülse entnommen werden kann. Dieses Problem und die besondere Ausbildung der Spannzange bringt den Nachteil mit sich, dass der jeweilige Lanzenhalter bezüglich seiner Durchmesser ziemlich genau dem Durchmesser der einzuschiebenden und zu haltenden Lanzenrohre angepasst sein muss. Derzeit sind sowohl Lanzenhalter im Einsatz, die Zollrohre aufnehmen und fixieren können, wie auch solche, die metrische Abmessungen aufweisende Lanzenrohre aufnehmen können. Dabei sind nur ganz geringe Toleranzen durch die Bewegung der Spannzange und letztlich auch der Dichthülse möglich, meist im Bereich von etwa 0,2 mm. Da diese Lanzenrohre ein Verbrauchsmaterial darstellen, sind die Betriebe letztlich gezwungen, sowohl Rohrdurchmesser im Zoll- wie im metrischen Bereich einzukaufen, was die Belegschaft in Probleme bringt, weil sie in der Regel auf nur wenige rohrdurchmesserakzeptierende Lanzenhalter angewiesen sind. Dies führt dazu, dass es immer wieder zu Schäden und zu Unfällen kommt, weil beim Bedienen mit dem eingeschobnen zu kleinen oder zu großen Durchmesser die für die Fixierung und die Abdichtung wichtigen Einzelteile des Lanzenhalters beschädigt werden, so dass dann der Lanzenhalter nicht mehr funktionstüchtig ist. Da mit diesen Lanzenrohren Sauerstoff in die Schmelze hineingebracht wird und dazu die Lanzenrohre in der Regel entsprechend gebogen werden müssen, kann insbesondere beim Herausrutschen der Lanzenrohre oder bei sonstigen Problemen der flüssige Stahl der Bedienungsmannschaft gefährlich werden. Selbst wenn die Bedienungsmannschaft sich durch Anzüge und Helme entsprechend gesichert hat, ist dies leider für den flüssigen Stahl kein ausreichender Schutz, so dass es immer wieder zu Verletzungen und Beeinträchtigungen kommen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für Lanzenrohre mehrerer und dabei gleichzeitig möglichst vieler Abmessungen gleichzeitig voll betriebssicheren und gut handhabbaren Lanzenhalter zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass das eingeschobene Lanzenrohr umfassende Fixierteil mit einer Anlaufschräge versehen ist, in der über den Umfang verteilt rechtwinklig zur Längsachse des Lanzenrohres verschiebbare Druckelemente geführt und über das eine mit der Anlaufschräge korrespondierende Druckschräge aufweisende Spannteil beeinflussbar angeordnet und ausgebildet sind.
  • Mit Hilfe eines derart ausgebildeten Lanzenhalters ist es zunächst einmal möglich, beim Betätigen des Spannkopfes oder hier vor allem des Spannteils, das auf das Fixierteil aufgeschoben wird, das eingeschobene Lanzenrohr genau und sicher zu halten, indem es über die Druckelemente gezielt genau fixiert ist. Gleichzeitig ist damit die Dichthülse entlastet. Damit ist sichergestellt, dass das einmal eingeschobene Lanzenrohr nur durch bewusstes Betätigen des Spannteils wieder daraus entfernt werden kann. Während des gesamten Betriebes des Lanzenrohres ist es aber sicher fixiert angeordnet, wobei durch weitere Maßnahmen, die hinten noch beschrieben sind, die Dichthülse vor anbacken geschützt wird und auch selbst mit einem Durchmesser ausgerüstet wird, die den Einsatz unterschiedlich bemessener Lanzenrohre ermöglicht. Der Fassungsbereich unterschiedlicher Lanzenrohrdurchmesser ist durch die Anlaufschräge und das entsprechend ausgebildete Spannteil begrenzt, wobei aber eine wesentliche Reduzierung der Lanzenhalterbaugrößen möglich ist. Der Toleranzbereich wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung auf etwa 0,5 - 3,00 mm je nach Aufbau des Lanzenhalters erhöht. Dadurch kann die Zahl der derzeit im Einsatz befindlichen Lanzenrohre, für die bisher eine Vielzahl von Lanzenhalter, auf das jeweilige Maß zugeschnitten, notwendig waren, nun auf 6-7 reduziert werden. Dies wird dadurch möglich, dass beim Einschieben des für die jeweiligen Lanzenhalter vorgesehenen Größen des Lanzenrohres die verschiebbaren Druckelemente sofort tätig und wirksam werden, während bei einem geringeren Außenumfang aufweisenden Lanzenrohr die Fixierung immer noch möglich ist, weil die verschiebbaren Druckelemente dann eben erst nach einem entsprechenden Verschiebeweg wirksam werden und das Lanzenrohr fixieren.
  • Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckelemente alle gleichzeitig und gleichförmig über die Druckschräge gegen die Wandung des Lanzenrohres verschiebbar ausgebildet und angeordnet sind. Mit dem Einschieben des jeweiligen Lanzenrohres kommt es bei den Lanzenrohren des kleinstmöglichen Durchmessers nicht zu einem Verkanten oder sonstigen Problem, weil die einzelnen Druckelemente gleichförmig und gleichzeitig belastet und an die Wandung des Lanzenrohres angedrückt werden.
  • Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung ist vorgesehen, dass die Druckelemente einen punktförmigen und/oder linienförmigen Belastungsdruck auf die Wandung erzeugend ausgebildet sind. Es werden also Druckelemente eingesetzt, die nicht flächig auf das Lanzenrohr aufdrücken, sondern punkt- oder linienförmig, so dass ein höherer und gezielterer Druck bzw. Belastungsdruck erzeugt werden kann.
  • Nach einer besonders zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass die Druckelemente als Kugeln ausgebildet sind, wodurch der erwähnte punktförmige Belastungsdruck so erzeugt werden kann, dass die Lanzenrohre optimal festgelegt werden, wobei die Lanzenrohre in der Regel aus Normalstahl, also beispielsweise ST 37 bestehen, während die Kugeln aus gehärtetem Material gefertigt sind und somit hohe Standzeiten erreichen können.
  • Eine besonders gleichmäßige und sichere Fixierung der Lanzenrohre im Lanzenhalter ist gegeben, wenn über den Umfang gleichmäßig verteilt drei Kugeln als Druckelemente in der Anlaufschräge des Fixierteils geführt angeordnet sind. Dabei sind in der Anlaufschräge zweckmäßigerweise Bohrungen vorhanden, durch die die jeweilige Kugel auf die Oberfläche des Lanzenrohres aufgepresst werden kann und zwar vom aufgeschobenen bzw. verschobenen Spannteil mit seiner Druckschräge. Das Spannteil hat hierzu, wie weiter oben erwähnt, eine angepasste Druckschräge, die gleichmäßig verläuft, so dass damit sicher gestellt ist, dass alle drei Kugeln gleichzeitig in ihrer Bohrung auf das eingeschobene Lanzenrohr zubewegt werden, um dieses sicher zu halten und so bleibend zu fixieren.
  • Um das Anbacken der Dichthülse beim Anlegen an das eingeschobene Lanzenrohr zu vermeiden, wird auf eine Verformung der Dichthülse in Längsrichtung also eine Stauchung verzichtet. Gerade bei den größeren Toleranzen der Lanzenrohre müsste eine Verformung auch mit erheblichem Kraftaufwand erfolgen. Diese wird durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden, nach der das Fixierteil auf der der Anlaufschräge gegenüberliegenden Seite einen zwischen Außenwand der Dichthülse und umgebendes Schutzgehäuse einschiebbaren Ansatzkeil aufweist. Dieser Ansatzkeil wirkt auf die Dichthülse ein und sorgt dafür, dass diese sich ausreichend dicht an die Außenwand des Lanzenrohres anlegt und für eine sichere Abdichtung Sorge trägt, und zwar vorteilhaft ohne dass eine Stauchung in der Längsrichtung erfolgen muss. Dazu wird der Ansatzkeil in Längsrichtung verschoben und drückt dabei wie gewünscht die Dichthülse auf die Wandung des Lanzenrohres. Wird dann das Fixierteil mit seinem Ansatzkeil beim wieder lösen zurückgezogen, wird die Dichthülse entlastet, kann sich zurückverformen und sich von dem Restlanzenrohr ablösen, so dass dieses problemlos aus dem Lanzenhalter herausgenommen werden kann. Dieses gleichmäßige Andrücken an das Lanzenrohr hat darüber hinaus den Vorteil, dass eine durchgehend flächige Anlage möglich ist, was bei einem Stauchen der Dichthülse nicht gewährleistet wäre.
  • Ein Verschieben des Spannteils auf das Fixierteil erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, dass das Spannteil des Spannkopfes eine Spannhülse aufweist, die das Spannteil einfassend und auf einem Außengewinde des Schutzgehäuses verschiebbar ausgebildet ist. So kann mit wenig Kraftaufwand dafür gesorgt werden, dass das Spannteil entsprechend auf das Fixierteil aufgeschoben und damit die Kugeln gegen die Wandung des Lanzenrohres gedrückt werden. Dieser Vorgang erfolgt durch einfaches Drehen der Spannhülse, wobei durch aufgeraute Griffflächen und ähnliches dieser Drehvorgang noch erleichtert werden kann.
  • Die Leichtgängigkeit dieses Verschiebevorganges wird dadurch gezielt erhöht, dass zwischen der Kopfwand des Spannteils und der Spannwand der Spannhülse ein Kugellager angeordnet ist. Dieses Kugellager zwischen Spannhülse und Spannteil reduziert die auftretende Reibung bei diesem Spannvorgang, so dass dieser ohne großen Kraftaufwand durchgeführt werden kann.
  • Das Lanzenrohr muss ausreichend weit, d. h. durch die Dichthülse hindurch in den Lanzenhalter eingeschoben werden. Um dies sicher zu stellen ist vorgesehen, dass zwischen der Dichthülse und einer Rückbrandsicherung ein Sperrventil angeordnet ist, das über einen Anschlag verfügt, der die Einführmöglichkeit merkbar begrenzt. Das über das bis zum Anschlag eingeschobene Lanzenrohr gibt dann beim Spannen den Gasstrom frei. Mit dem Einschieben des Lanzenrohres in den Lanzenhalter kann der Betrieb also erst aufgenommen werden, wenn das Lanzenrohr ausreichend weit eingeschoben ist und so ein genaues Abdichten über die Dichthülse erreicht werden kann. Gleichzeitig wird das Sperrventil geöffnet. Durch das Lanzenrohr bleibt dann das Sperrventil so lange offen, bis das Lanzenrohr entfernt wird oder entfernt werden muss, wobei dann über eine Feder das Ventil automatisch in die Schließstellung zurück bewegt wird.
  • Zur Sicherung des gesamten Lanzenhalters ist weiter vorgesehen, dass auf der gegenüberliegenden Seite der Rückbrandsicherung ein über den Gasstrom zu öffnendes Rückschlagventil vorgesehen ist. Damit ist sichergestellt, dass der Gasstrom mit dem notwendigen Druck in den Lanzenhalter hineingelangen kann und automatisch wieder abgesperrt wird, wenn der Druck zu stark absinkt. Ein genauer und sicherer Betrieb des Lanzenhalters ist so gewährleistet.
  • Um dem eigentlichen Lanzenhalter nachgeordnete Teile getrennt einbauen bzw. auch warten zu können, sieht die Erfindung weiter vor, dass die Rückbrandsicherung mit den Ventilen einem mit dem Schutzgehäuse lösbar verbundenen Sicherungsgehäuse zugeordnet ist. Vorzugsweise sind beide Gehäuse miteinander verschraubt.
  • Weiter vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, dass durch den erfindungsgemäßen Lanzenhalter die Zahl der benötigten Baugrößen wesentlich reduziert werden kann. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass Fixierteil, Spannteil und Dichthülse Rohrtolleranzen von 3-4 mm für metrische und zugleich für Zoll-Rohre zulassende Gruppenabmessungen aufweisend ausgebildet sind. Dadurch ist es möglich, wie weiter vorne bereits erwähnt, mit insgesamt rund sieben Haltergrößen auszukommen, währen heute weit über 15 solcher Haltergrößen berücksichtigt werden müssen, um einen einigermaßen sicheren Betrieb der Lanzenhalter zu ermöglichen. Mit der neuen Lanzenrohrfixierung ist ein immer sicherer Betrieb gesichert.
  • Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Lanzenhalter geschaffen ist, der sowohl in der Hütten- wie in der Stahlindustrie eingesetzt werden kann, ohne dass eine unnötige Gefährdung der Bedienungsmannschaft durch eventuell falsches Betätigen oder Handhaben des Lanzenhalters bzw. durch nicht zulässige Lanzenrohrdurchmesser auftreten kann. Zum einen wird das eingeschobene Lanzenrohr im Lanzenhalter optimal fixiert, wobei gleichzeitig sicher gestellt ist, dass bei der Bedienung das Lanzenrohr immer weit genug in den Lanzenhalter eingeschoben ist, nämlich bis zum Anschlag. Mit Erreichen des Anschlages bzw. schon kurz vorher beim Spannen wird das den Zufluss des Gases sperrende Sperrventil geöffnet und das Gas kann durch den Lanzenhalter hindurch in das vorher im Lanzenhalter festgelegte und abgedichtete Lanzenrohr einströmen. Die notwendige Abdichtung des Lanzenrohrs erfolgt nicht mehr durch eine in ihrer Längsrichtung verformte Dichthülse, sondern vielmehr dadurch, dass die Dichthülse über einen Ansatzkeil gleichmäßig und sicher an das jeweilige Lanzenrohr herangedrückt wird. Damit ist die Möglichkeit gegeben, Dichtungshülsen mit größerem Durchmesser einzusetzen, als der Außendurchmesser der Lanzenrohre ist. Die gezielte Ausbildung des Spannkopfes mit rechtwinklig zur Längsachse verschiebbaren Druckelementen in Form von Kugeln sichert vor allem eine punktmäßige Aufbringung des Belastungsdruckes und damit eine optimale Fixierung der Lanzenrohre innerhalb des Lanzenhalters. Damit ist sicher gestellt, dass sich das Lanzenrohr nicht in dem Lanzehalter drehen kann, wobei das Lanzenrohr durch den Spannkopf und durch die Dichthülse fixiert ist, aber eben durch den Spannkopf so sicher, dass jedwede Beeinträchtigung der Fixierung des Lanzenrohres ausgeschlossen ist. Auch bei verbogenen Lanzenrohren ist die sichere Halterung gegeben, weil durch die punkt- oder linienförmige Fixierung der Lanzenrohre im Lanzehalter immer genügen Kraft aufgebracht werden kann. Durch entsprechende Kennzeichnung kann für die Bedienungsmannschaft sichtbar und leicht erkennbar festgelegt werden, für welche Rohrdurchmesser der jeweilige Lanzenhalter vorgesehen ist. Damit sind jedwede Gefährdungen sicher vermieden.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Lanzenhalter mit einem angeformten Drehventil in Seitenansicht,
    Figur 2
    einen Schnitt des Lanzenhalter mit eingespanntem Rohr mit 13,2 mm Durchmesser,
    Figur 3
    eine perspektivische Wiedergabe des in Figur 2 gezeigten Lanzenhalters,
    Figur 4
    einen Schnitt eines Lanzenhalters mit eingespanntem Rohr mit 17,5 mm Außenumfang und
    Figur 5
    einen Lanzenhalter im Schnitt im entspannten Zustand ohne Lanzenrohr.
  • Figur 1 zeigt einen Lanzenhalter 1 in Seitenansicht. Von vorne ist in die Spannhülse 25 ein Lanzenrohr 2 eingeschoben. Die Spannhülse 25 bzw. der Spannkopf 3 beinhaltet ein hier nicht gezeigtes Fixierteil 4 und ein Spannteil 5. Diese wirken mit der Dichthülse 6 zusammen, die zusammen in dem als Schutzgehäuse 9 ausgebildeten Spannkopf 3 untergebracht sind. Im anschließenden Sicherungsgehäuse 10 sind die benötigten Ventile untergebracht, auf die weiter hinten noch eingegangen wird. An dieses Sicherungsgehäuse 10 ist ein Drehventil 11 angeschraubt, das einen Herstellerhinweis 40 aufweist.
  • Der in Figur 1 wiedergegebene Lanzenhalter 1 ist in Figur 2 im Schnitt gezeigt. Hier ist erkennbar, dass das Lanzenrohr 2 weit in den Lanzenhalter 1 durch den Spannkopf 3 hindurch eingeschoben ist. Die schon erwähnte Dichthülse 6 wird durch einen Ansatzkeil 22 so gegen die Wandung 18 des Lanzenrohres 2 angedrückt, dass eine vollständige Abdichtung erfolgt. Dieser Ansatzkeil 22 bildet das der Anlaufschräge 14 gegenüberliegende Ende 21 des Fixierteils 4. Der Ansatzkeil 22 wird beim Betätigen des Spannkopfes 3 bzw. der Spannhülse 25 zwischen die Außenwand 23 der Dichthülse 6 und das Schutzgehäuse 9 hineingedrückt, so dass die Dichthülse 6 entsprechend sich verformt und an die Wandung 18 anlegt.
  • Während die gegenüberliegende Seite 21 des Fixierteils 4 für die Verformung bzw. für das Anpressen der Dichthülse 6 an die Wandung 18 zuständig ist, verfügt die vordere Seite über eine Anlaufschräge 14, in der rechtwinklig zur Längsachse 15 des Lanzenrohres 2 verschiebbare Druckelemente 16 angeordnet sind. Diese Druckelemente 16 werden über die Druckschräge 17 des Spannteils 5 beeinflusst, die beim Drehen der Spannhülse 25 bzw. des Spannkopfes 3 auf die korrespondierend ausgebildete Anlaufschräge 14 aufgeschoben wird. Die Druckelemente 16 sind als Kugeln 20 ausgebildet, was aus Figur 2 und Figur 3 hervorgeht, wobei die Kugeln 20 direkt auf die Wandung 18 aufgepresst werden, so dass eine sichere Fixierung des Lanzenrohres gewährleistet ist. Über den Umfang verteilt sind 3 solcher Kugeln 20, 20' vorgesehen, die alle gleichförmig und gleichzeitig über die Druckschräge 17 beeinflusst werden. Um diesen Bewegungsablauf möglichst gleichförmig zu gestallten, d. h. das Verschieben des Spannteils 5 über die Spannhülse 25, ist zwischen der Kopfwand 28 des Spannteils 5 und der Spannwand 29 der Spannhülse 25 bzw. des Spannkopfes 3 Kugeln eines Kugellagers 30 angeordnet. Dadurch wird die Reibung so minimiert, dass über das Außengewinde 27 am Schutzgehäuse 9 und das Innengewinde 26 der Spannhülse 25 die nötigen Kräfte problemlos aufgebracht werden können, um ein gleichmäßiges und gleichzeitiges Aufschieben der Druckschräge 17 auf die Druckelemente 16 bzw. die Kugeln 20 sicher zu stellen.
  • Mit dem Einschieben des Lanzenrohres 2 in den Lanzenhalter 1 wird das zwischen der Dichthülse 6 und der Rückbrandsicherung 7 angeordnete Sperrventil 32 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Außenwand 8 bzw. 23 der Dichthülse 6 noch nicht durch den Ansatzkeil 22 belastet, so dass das Lanzenrohr 2 leicht entsprechend weit eingeschoben werden kann. Mit dem Erreichen des Anschlages 33 wird dann wie beschrieben das Sperrventil 32 gegen die Kraft einer Feder so weit verschoben, dass Gas nun in den Lanzenhalter 1 eingeleitet werden kann, wobei vorher allerdings noch die Fixiermaßnahmen durchgeführt werden müssen. Erst dann kann der Gasstrom 34 freigegeben werden, der das auf der gegenüberliegenden Seite 35 zur Rückwandsicherung 7 angeordnete Rückschlagventil 36 öffnet. Dazu ist ein hier nicht gezeigtes Öffnungs- und Sperrventil vorher zu betätigen.
  • Figur 3 zeigt den Lanzenhalter 1 mit dem Lanzenrohr 2 geringsten Durchmessers in Arbeitsposition, d. h. dass Rückschlagventil 36 kann nun durch den Gasstrom 34 geöffnet werden, um das Gas durchströmen zu lassen. Die Darstellung nach Figur 3 verdeutlicht, dass die als Kugeln 20 eingesetzten Druckelemente 16 vorteilhaft geeignet sind, um einen punktförmigen Druck auf das Lanzenrohr 2 auszuüben und dieses damit sicher zu fixieren.
  • Figur 4 zeigt einen Lanzenhalter 1 mit einem eingeschobenen Lanzenrohr 2 des für diese Art Lanzenhalter vorgesehenen größtmöglichen Durchmessers nämlich 17,5 mm. Im Vergleich zu Figur 2 wird deutlich, dass die besondere Formgebung der Dichthülse 6 sicherstellt, dass auch bei diesem wesentlich größeren Durchmesser immer noch eine sichere Abdichtung erfolgt. Der Ansatzkeil 22 ist entsprechend weit aufgeschoben um dies zu erreichen, wobei die Kugeln 20 bereits ihre Fixierwirkung ausüben können, obwohl die Druckschräge 17 nur geringfügig auf sie einwirkt. Bei der Darstellung nach Figur 2 dagegen ist erkennbar, dass die Kugeln 20 die sichere Lage auf der Wandung 18 erst durch ein entsprechend weites Verschieben der Druckschräge 17 des Spannteils 5 erreicht haben.
  • Auch in der in Figur 4 gezeigten Position kann nun durch öffnen des Gasweges das Rückschlagventil 36 geöffnet werden, um den Gasstrom 34 den Durchtritt durch den Lanzenhalter 1 und Eintritt in das Lanzenrohr 2 zu ermöglichen.
  • Figur 5 schließlich gibt einen Schnitt eines Lanzenhalters 1 wieder, der entspannt ist, weil ein Lanzenrohr 2 noch nicht eingeschoben ist.
  • Das Sperrventil 32 ist über die zugeordnete Feder in Sperrstellung gebracht und der Anschlag 33, der über das einzuschiebende Lanzenrohr 2 beeinflusst wird, ist entsprechend weit hier zurückgeschoben. Bis zu diesem Anschlag 33 erfolgt das Einschieben des Lanzenrohrs 2 durch den Einführkanal 37 hindurch und dann wird das gesamte Bauteil so verschoben, dass sich ein Öffnen des Sperrventils 32 ergibt.
  • In Figur 5 erkennbar ist, dass die Kugeln 20 in Bohrungen 38 gelagert sind und zwar so, dass sie rechtwinklig zur Längsachse 15 des Lanzenrohres 2 verschiebbar sind. Über diese besondere Ausbildung ist eine genaue Fixierung des eingeschobenen Lanzenrohrs 2 möglich und zwar auch dann, wenn Lanzenrohre mit dem Durchmesser nach Figur 4 oder Figur 2 eingeführt werden sollen. Für davon abweichend Durchmesser aufweisende Lanzenrohre müssen entsprechend ausgebildete Lanzenhalter verwendet werden, wobei wie weiter vorne ausgeführt der Vorteil es erfindungsgemäßen Lanzenhalters vor allem darin zu sehen ist, dass Rohrtoleranzen von 3 - 4 mm sicher handhabbar sind. Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass der Sauerstoff bzw. das Gas nur fließen kann, wenn das Lanzenrohr 2 bis zum Anschlag 33 in den Lanzenhalter 1 eingeschoben ist. Der Lanzenhalter 1 hat insgesamt ein wesentlich verringertes Gewicht und eine sehr kompakte Ausbildung. Der Spannkopf 3 ist gehärtet und kann hohe Standzeiten erbringen. Vorteilhaft ist weiter, dass der Lanzenhalter 1 leicht montiert und demontiert werden kann und sich so für den Betrieb im Stahlwerk oder in der Hüttenindustrie besonders gut eignet.

Claims (12)

  1. Lanzenhalter für in der Hütten- und Stahlindustrie eingesetzte Lanzenrohre (2) mit einem Spannkopf (3), der ein Fixierteil (4) und ein Spannteil (5) aufweist, dem eine das eingeführte Lanzenrohr (2) mit Hilfe des Fixierteils (4) einklemmende und damit dichtende Dichthülse (6) zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das eingeschobene Lanzenrohr (2) umfassende Fixierteil (4) mit einer Anlaufschräge (14) versehen ist, in der über den Umfang verteilt rechtwinklig zur Längsachse (15) des Lanzenrohres (2) verschiebbare Druckelemente (16) geführt und über das eine mit der Anlaufschräge (14) korrespondierende Druckschräge (17) aufweisende Spannteil (5) beeinflussbar angeordnet und ausgebildet sind.
  2. Lanzenhalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckelemente (16) alle gleichzeitig und gleichförmig über die Druckschräge (17) gegen die Wandung (18) des Lanzenrohres (2) verschiebbar ausgebildet und angeordnet sind.
  3. Lanzenhalter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckelemente (16) einen punktförmigen und/oder linienförmigen Belastungsdruck auf die Wandung (18) erzeugend ausgebildet sind.
  4. Lanzenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckelemente (16) als Kugeln (20) ausgebildet sind.
  5. Lanzenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über den Umfang gleichmäßig verteilt drei Kugeln (20, 20') als Druckelement (16) in der Anlaufschräge (14) des Fixierteils (4) angeordnet sind.
  6. Lanzenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fixierteil (4) auf der der Anlaufschräge (14) gegenüberliegenden Seite (21) einen zwischen Außenwand (23) der Dichthülse (6) und umgebendes Schutzgehäuse (9) einschiebbaren Ansatzkeil (22) aufweist.
  7. Lanzenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Spannteil (5) des Spannkopfes (3) eine Spannhülse (25) aufweist, die das Spannteil (5) einfassend und auf einem Außengewinde (27) des Schutzgehäuses (9) verschiebbar ausgebildet ist.
  8. Lanzenhalter nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der Kopfwand (28) des Spannteils (5) und der Spannwand (29) der Spannhülse (25) ein Kugellager (30) angeordnet ist.
  9. Lanzenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der Dichthülse (6) und einer Rückbrandsicherung (7) ein Sperrventil (32) angeordnet ist, das über das bis zum Anschlag (33) eingeschobene Lanzenrohr (2) beeinflusst und geöffnet den Gasstrom (34) freigebend ausgeführt ist.
  10. Lanzenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf der gegenüberliegenden Seite (35) der Rückbrandsicherung (7) ein über den Gasstrom (34) zu öffnendes Rückschlagventil (36) vorgesehen ist.
  11. Lanzenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rückbrandsicherung (7) mit den Ventilen (32, 36) einem mit dem Schutzgehäuse (9) lösbar verbundenen Sicherungsgehäuse (10) zugeordnet ist.
  12. Lanzenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Fixierteil (4), Spannteil (5) und Dichthülse (6) Rohrtolleranzen von 3-4 mm für metrische und zugleich für Zoll-Rohre zulassende Gruppenabmessungen aufweisend ausgebildet sind.
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