DE3145100C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Führungs- und Supportkopf für Ab­ stichlochschlagstangen bei Schachtöfen, mit einer Befestigungs-Platte, die mit dem vorderen Ende einer Bohrmaschinenlafette zu einer Baueinheit mit dieser zu verbinden ist.

Die aus dem Erschmelzungsprozeß in einem Schachtofen anfallenden schmelzflüssigen Produkte werden durch Abstichlöcher abgezogen, welche an der Basis der Ofenseitenwand angebracht werden. Zu die­ sem Zweck verfährt man meistens so, daß jedesmal, wenn schmelz­ flüssiges Produkt abgezogen werden soll, ein solches Abstichloch mittels einer Schlagbohrmaschine gebohrt wird, und, wenn der Ab­ flußstrom von schmelzflüssigem Produkt nicht mehr genügend groß ist, das Abstichloch mittels einer Stopfmasse wieder verstopft wird, welch letztere mittels einer Stopfmaschine in das Abstichloch eingeführt wird. Diese Stopfmasse erhärtet dort und bildet dann einen außerordentlich harten und widerstandsfähigen Stopfen, wel­ cher für ein erneutes Öffnen des Abstichloches wieder mittels der Bohrmaschine durchbohrt werden muß. Diese Bohr- und Stopfvorgänge wiederholen sich mehrere Male am Tag und, bei Öfen hoher Leistung, an mehreren Stellen um den Ofen herum.

Eine ganz andere und neuere Technik besteht darin, nach dem Zu­ stopfen des Abstichloches eine Bohrstange aus Metall durch die Stopfmasse hindurchzuführen, bevor letztere vollständig erhärtet ist. Diese Stange, welche vollständig durch die Stopfmasse hin­ durchgeht, wird in dieser Stellung belassen und, wenn das Ab­ stichloch wieder geöffnet werden soll, mittels eines Schlagwerk­ zeuges, welches im allgemeinen dasjenige der Bohrmaschine ist, herausgezogen. Eine solche Stange kann eventuell mehrere Male wiederverwendet werden und hat darüber hinaus den Vorteil, daß keine besonderen Ansprüche an ihren Werkstoff gestellt werden müssen, im Gegensatz zu den Bohrern, welche aus Sonderstahl her­ gestellt werden müssen und deshalb teurer sind. Diese Technik des Belassens der Bohrstange in der erhärtenden Stopfmasse ist dem­ nach vom wirtschaftlichen Standpunkt aus vorteilhafter.

Es besteht in metallurgischer Hinsicht ebenfalls ein Vorteil auf­ grund einer günstigeren Form des Abstichloches. Das Abstichloch wird nämlich länger, bei kleinerem Durchmesser, als bei den ge­ bohrten Löchern, was bei hohen Ofendrücken günstig ist und die Dauer des Abstiches verlängert.

Was das benötigte Rüstzeug anbetrifft, so kann man auf die für das herkömmliche Bohren vorhandenen Einrichtungen zurückgreifen, sogar auf deren Schlagwerkzeuge, wenn diese für das Schlagen in zwei Richtungen konzipiert sind. Es ist allerdings notwendig, an dem Schlagwerkzeug eine Greifvorrichtung für die Schlagstange vorzusehen, vorzugsweise eine zu diesem Zweck kürzlich geschaf­ fene automatische Vorrichtung.

Diese Öffnungstechnik ist grundsätzlich schneller als die herkömm­ liche Technik, denn theoretisch kann das Abstichloch innerhalb einer Minute geöffnet sein, nachdem hierzu die Entscheidung ge­ troffen worden ist.

Dieser grundsätzliche Zeitgewinn wird jedoch durch einen Zeitver­ lust kompensiert, welcher durch das Erfassen der Stange mittels der Bohrmaschine von herkömmlicher Bauart verursacht wird. Um namlich ein korrektes Arbeiten zu gewährleisten, muß der Lafet­ tenkopf der Bohrmaschine mit einer Führungs- und Supportvorrich­ tung für die Stange ausgerüstet sein, insbesondere zum Halten letzterer, wenn sie keinen Halt mehr oder noch keinen Halt im Abstichloch hat. Aus diesem Grunde bringt man an dem vorderen Ende eine hakenförmige Führungsplatte an. Die Bewegung einer her­ kömmlichen Bohrmaschine ist aber im allgemeinen eine doppelte, deren letzte Phase zum endgültigen Positionieren in Flucht mit dem Abstichloch immer eine vertikale Bewegung ist, d. h. parallel zur Ofenwand, selbst wenn die vorhergehende Bewegungsphase eine horizontale oder geneigte Annäherungsbahn ist. Das Problem be­ steht darin, daß eine solche Bewegung das Einführen der Führungs­ platte über das hervorstehende Ende der Stange nicht ermöglicht, wenn letztere fest in der erhärteten Stopfmasse des Abstichloches verankert ist. Um dieses Einführen der herkömmlichen Bohrmaschinen über die Schlagstange zu ermöglichen, mußte bis jetzt bei jedem Vorgang die Platte demontiert werden, die Bohrmaschinenlafette in die gewünschte Lage gebracht und anschließend die Platte wieder montiert werden, nachdem mit letzterer die Schlagstange erfaßt wurde. Durch dieses Vorgehen entsteht nicht nur ein Zeitverlust, sondern es besteht auf Grund des Ortes, an dem dieser Arbeitsvor­ gang sich abspielt, Unfallgefahr für den ausführenden Arbeiter.

Eine Verbesserung in diesem Sinne ist realisierbar mit einer neuen Bohrmaschinenbauart, welche von der Anmelderin in der deutschen Patentanmeldung P 28 40 182 vorgeschlagen worden ist. Bei dieser neuen Bohrmaschinenbauart wird die Lafette nicht mehr durch zwei verschiedene, sukzessive Bewegungen positioniert, sondern mittels einer kontinuierlichen, zusammengesetzten Bewegung, deren Bahn eine Führungskomponente umfaßt und eine verhältnismäßig kleine Absenkkomponente bis in die Arbeitsstellung. Auf Grund dieses Be­ wegungsablaufes befindet sich die Lafette schon fast in der Ver­ längerung der Abstichlochachse und der Schlagstange, wenn die Führungsplatte am Lafettenende sich dem Stangenende nähert, um mit diesem in Eingriff zu kommen.

Das einzige bei dieser neuen Bohrmaschinenbauart noch vorhandene Problem ist das korrekte Eindringen der Schlagstange in die Öff­ nung der Führungsplatte, wenn die Lafette sich nähert.

Aus der DE-OS 28 15 730 ist eine Stabilisierungsvorrichtung be­ kannt für die Werkzeuglafette einer Stichlochbohrmaschine. Sie soll das stichlochseitige Ende der Lafette beim Bohrvorgang an der Ofenaußenwand abstützen gegenüber den quer zur Bohrstange wirkenden Kräften und besteht aus einer an der Ofenwand oder der Lafette angebrachten, vorne trichterförmig erweiterten Hülse und einem an der Lafette bzw. der Ofenwand angebrachten, an seinem Ende zugespitzten Dorn, der mit der Hülse zusammenzustecken ist.

In der DE-OS 26 26 071 ist ein Manipulator für ein Abstichwerkzeug eines elektrischen Karbidofens dargestellt und beschrieben. Er weist einen Drehantrieb auf, der sich durch eine Steck- und Klau­ enkupplung mit dem Abstichwerkzeug verbinden läßt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Füh­ rung- und Supportkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, der das Ineingriffbringen der Schlagstange mit dem vorderen Ende der Bohrmaschinenlafette, aber auch nachher das Herausnehmen der Schlagstange erleichtert.

Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck dadurch erfüllt, daß die Platte mit einem kegelstumpfförmigen Teil versehen ist, dessen kleinster Querschnitt zur Lafette hin durch einen zylindrischen Teil verlängert ist, wobei sich jedoch der kegelstumpfförmige Teil und der zylindrische Teil nur über etwa 180° Umfangslänge erstrecken und nach oben offen sind, und daß die Befestigungs­ platte einen seitlich offenen Schlitz aufweist, dessen Boden mit dem Boden des zylindrischen Teils zusammenfällt.

Der halb offene, kegelstumpfförmige Teil gewährleistet einerseits das Erfassen des Schlagstangenendes und deren korrektes Eindrin­ gen in die Plattenöffnung. Andererseits erlaubt es die vorgesehe­ ne Gestaltung jedoch, die Stange zunächst nach oben und dann durch den seitlichen Schlitz der Befestigungsplatte herauszuneh­ men, so daß sie bis zu diesem Zeitpunkt in der Befestigungsplatte gehalten bleiben kann.

Vorzugsweise ist der hintere Rand des zylindrischen Teils eben­ falls konisch ausgeführt zwecks Erleichterung der Einführung der Schlagstange von der Seite der Greifvorrichtung her.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer, noch nicht im ein­ zelnen nach der Erfindung, mit einem Führungs- und Support­ kopf ausgerüsteten Bohrmaschinenlafette während der Zube­ wegungsphase zu einer sich im Abstichloch befindenden Schlagstange,

Fig. 2 eine Ansicht analog Fig. 1 mit der Lafette in Arbeitsstel­ lung,

Fig. 3 eine analoge Ansicht in der Greifphase der Schlagstange,

Fig. 4 eine analoge Ansicht in der Extraktionsphase der Schlag­ stange,

Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch einen Führungskopf nach der Erfindung und

Fig. 6 eine schematische Vorderansicht des Führungskopfes nach Fig. 5.

Die folgenden Ausführungen zur Erklärung der Arbeitsweise beim Bohren eines Abstichloches beziehen sich zunächst auf die Fig. 1 bis 4. In diesen Figuren bezeichnet die Referenzzahl 10 die Basis der Wandung eines Hochofens. Die Referenzzahl 12 bezeichnet das Abstichloch, welches mit einer Stopfmasse, wie erhärteter Lehm 14, verstopft ist, durch welche vor dem Erhärten eine Schlagstan­ ge 16 eingeführt worden ist. Diese Schlagstange 16 wird bis zum nächsten Öffnen des Abstichloches in der dargestellten Lage be­ lassen und zum Öffnen des Abstichloches aus demselben herausge­ zogen, so daß die Abstichlochöffnung 12 frei wird. Um das Erfas­ sen dieser Stange 16 mittels eines Gerätes zu erleichtern, ist die Stange an ihrem Ende mit einer Ringnut 18 versehen.

Zum Herausziehen der Schlagstange 16 bedient man sich eines Werk­ zeugs mit einer Schlagvorrichtung, welche in den beiden Richtun­ gen schlagen kann. In den Figuren bezeichnet die Referenz 20 die Lafette mit einem Werkzeug 22, welches mit einer solchen Schlag­ vorrichtung ausgerüstet ist. Da dieses Arbeitswerkzeug 22 dafür ausgelegt ist, der Lafette 20 entlang zu wandern, kann man sich seiner zum Herausziehen der Schlagstange 16 bedienen, wenn an diesem Werkzeug eine Greifvorrichtung vorgesehen ist, welche schematisch bei der Referenz 24 dargestellt ist.

Die in den Figuren dargestellte Lafette 20 ist analog derjenigen einer Bohrmaschine, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 28 40 182 vorgeschlagen wird, d. h., daß die Lafette 20 zwischen ihrer Arbeitsstellung und ihrer Ruhestellung entlang einer schrä­ gen Bahn verlagert wird, die eine Annäherungskomponente in Rich­ tung der Ofenwand hat und eine Absenkkomponente in Richtung der nicht dargestellten Abstichrinne. Die Strichpunktlinie A ist die Bahn, entlang welcher sich das vordere Ende der Lafette bewegt. Diese von der Lafette 20 vollführte Annäherungsbewegung ist gänz­ lich verschieden von derjenigen anderer Bohrmaschinen, bei wel­ chen die Lafette 20 in einer horizontalen oder schiefen Ebene bis in die Nähe der Wand 10 verlagert und sodann abgesenkt wird, bis sie sich vor dem Abstichloch in Arbeitsstellung befindet. Bei einem anderen bekannten Typ ist die Bohrmaschine vor der Ofen­ wand aufgehängt und erfährt ausschließlich eine vertikale Bewe­ gung zum Heranführen des Bohrgerätes vor das Abstichloch.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist es bei einer vertikalen Bewegung der Lafette vor der Ofenwand, um die Lafette mit dem Ab­ stichloch 12 zum Fluchten zu bringen, nicht möglich, einen an dem Ende der Lafette vorgesehenen Führungs- und Supportkopf 26 mit der Schlagstange 16 in Eingriff zu bringen (siehe Fig. 2). Es ist jedoch notwendig, daß die Schlagstange 16 in diesem Füh­ rungs- und Supportkopf 26 eingeführt wird, damit sie während der Extraktionsphase gehalten wird, insbesondere in der in Fig. 4 dargestellten Phase.

Wird jedoch die Lafette entlang einer Kurve wie der Kurve A ver­ lagert, so wird es möglich, diesen Führungs- und Supportkopf 26 direkt mit dem Ende der Schlagstange 16 zum Eingriff zu bringen. Da jedoch in der in Fig. 1 dargestellten Stellung die Lafette noch nicht ganz mit der Abstichlochachse fluchtet, oder sie noch eine kleine Absenkbewegung bis in die Arbeitsstellung vollführt, ist am Kopf 26 eine sich erweiternde oder konische Öffnung vor­ gesehen, wodurch eine automatische Hineinführung des Endes der Stange 16 in diesen Kopf 26 gewährleistet ist. Die erfindungsge­ mäße Gestalt dieses Kopfes 26 wird weiter unten mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 beschrieben.

Aus der Fig. 1 geht deutlich die Annäherungsphase zwischen der Lafette 20 und dem Ende der Stange 16 hervor. Man sieht insbe­ sondere, daß die weitere Verlagerung des Kopfes 26 in Richtung der Bahn A automatisch das Ende der Stange 16 durch die zentrale Öffnung des Kopfes 26 hindurchführt. Die Arbeitsstellung ist er­ reicht, wenn, wie in Fig. 2 dargestellt ist, die Längsachse der Stange 16 und die Achse der Greifvorrichtung 24 im wesentlichen miteinander fluchten.

Ausgehend von der Lafettenstellung nach Fig. 2 kann jetzt das Arbeitswerkzeug 22 vorgeschoben werden, so daß die Greifvorrich­ tung 24, wie aus Fig. 3 hervorgeht, über das Ende der Schlagstan­ ge 16 geschoben wird. Um das Aufbringen der Greifvorrichtung 24 auf die Stange 16 zu begünstigen, ist es vorteilhaft, eine sich erweiternde Öffnung für diese Vorrichtung 24 ebenfalls vorzuse­ hen. Die Befestigung der Stange 16 in der Greifvorrichtung 24 kann durch verschiedene, an sich bekannte Mittel erreicht werden.

Insbesondere kann man ein Greifsystem vorsehen mittels eines Zylinders, welcher pneumatisch durch das pneumatische Arbeits­ system des Arbeitswerkzeugs betätigt wird.

Sobald das Greifwerkzeug 24 die Stange 16 gefaßt hat, kann die Schlagvorrichtung des Werkzeugs 22 betätigt werden zwecks Locke­ rung der Stange 16 und anschließendem Herausziehen derselben aus dem Abstichloch 12, indem das Arbeitswerkzeug 22 entlang der La­ fette 20 nach hinten gefahren wird, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Auch wenn die Stange vollständig aus dem Abstichloch 12 herausgezogen ist, wird sie immer noch am Kopf 26 gehalten.

Während in Fig. 1 bis 4 der Führungs- und Supportkopf 26 pauschal kegelstumpfförmig dargestellt ist, zeigen Fig. 5 und 6 einen er­ findungsgemäßen Führungs- und Supportkopf 26 in seinen Einzelhei­ ten. Dieser Kopf 26 umfaßt eine Befestigungsplatte 38, welche dazu ausgelegt ist, z. B. mittels Verschraubung, mit dem vorderen Teil der Lafette 20 eine mechanische Einheit zu bilden. Die Be­ festigungsplatte 38 hat eine durch einen halb offenen zylindri­ schen Teil 40 begrenzte Öffnung für das Hindurchführen der Schlag­ stange 16. Dieser Teil 40 wird nach vorne verlängert durch einen halb offenen kegelstumpfförmigen Teil 42 zur Führung des Endes der Stange 16 durch den Durchgang des Teils 40. Die Teile 40 und 42 haben also etwa die Form eines halben Trichters. Es ist ange­ zeigt, den hinteren Rand 32 des Teils 40 ebenfalls schräg anzu­ fasen, wodurch das Einführen der Schlagstange 16 beim Einlegen derselben in die Lafette erleichtert wird, und um zu vermeiden, daß der Rand einer an der Stange vorgesehenen Greifringnut an diesem hinteren Rand hängen bleibt, was geschehen könnte, wenn er scharfkantig wäre.

Des weiteren ist die Platte 38 seitlich mit einem Schlitz 44 ver­ sehen, dessen Boden mit dem abgerundeten Boden des Durchgangs des Teils 40 zusammenfällt. Dieser Schlitz 44 ermöglicht demzufolge das seitliche Herausnehmen der Schlagstange 16. Es ist deshalb bei der Rückzugbewegung nicht notwendig, die Stange 16 vollstän­ dig aus dem Kopf 26 herauszuziehen, so daß letzterer das Ende der Stange 16 trägt und verhindert, daß sie durch ihr Gewicht die Greifvorrichtung 24 zu stark beansprucht, oder daß sie herunterfällt.

Claims (2)

1. Führungs- und Supportkopf für Abstichlochschlagstangen bei Schachtöfen, mit einer Befestigungs-Platte, die mit dem vor­ deren Ende einer Bohrmaschinenlafette zu einer Baueinheit mit dieser zu verbinden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß diese Platte (38) mit einem kegelstumpfförmigen Teil (42) versehen ist, dessen kleinster Querschnitt zur Lafette (20) hin durch einen zylindrischen Teil (40) verlängert ist, wobei sich jedoch der kegelstumpfförmige Teil (42) und der zylin­ drische Teil (40) nur über etwa 180° Umfangslänge erstrecken und nach oben offen sind,
und daß die Befestigungsplatte (38) einen seitlich offenen Schlitz (44) aufweist, dessen Boden mit dem Boden des zylindrischen Teils (40) zusammenfällt.

2. Führungs- und Supportkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Rand (32) des zylindrischen Teils (40) abge­ schrägt ist.