DE4233528C2 - Stichlochbohrmaschine zur Bildung eines Abstichlochs an einem Schachtofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stichlochbohrmaschine zur Bildung eines Abstichlochs an einem Schachtofen nach dem Prinzip der verlorenen Stange, wobei nach dem Verschließen einer Abstichöffnung am Schachtofen mit einer Verschlußmasse in diese Verschlußmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eine Metallstange eingeschoben und diese Metallstange im gewünschten Augenblick zwecks Bildung des Abstichlochs herausgezogen wird, umfassend eine Lafette, mindestens eine Auflage am vorderen Ende der Lafette, eine verschiebbare Auflage am hinteren Ende der Lafette und eine Zange zum Festklemmen der Stange und Übertragen einer axialen Kraft auf die Stange beim Einschieben der Stange in die Verschlußmasse, wobei diese Zange durch einen Hydraulikzylinder, dessen Hub L kleiner als die Länge der Stange ist, längs der Lafette verschiebbar ist.

Die bisher zur Verwirklichung dieses Verfahrens der verlorenen Stange verwendeten Maschinen sind im Prinzip herkömmliche Bohrmaschinen. Diese Maschinen sind dazu bestimmt, das Abstichloch mit Hilfe eines Bohrers zu bohren, der an ein Arbeitswerkzeug angekuppelt ist. Dieses Arbeitswerkzeug, das durch ein Antriebsmittel längs der Lafette verschoben werden kann, umfaßt folglich eine Bohrmaschine, eine Schlagvorrichtung, die den Bohr­ vorgang unterstützt, und ein Bohrfutter zur Aufnahme des Bohrers. Um diese herkömmlichen Bohrmaschinen ebenfalls für das obenerwähnte Verfahren der verlorenen Stange ver­ wenden zu können, wurden bei ihnen einige Umbauten vorgenommen. So wurde das Arbeitswerkzeug mit einer kräftigen Zweirichtungs-Schlagvorrichtung ausgerüstet, um die zum Einschieben und Herausziehen der Abstechstange erforderliche Energie zu entwickeln, und außerdem wurde das Bohrfutter durch ein Mittel zur Übertragung der so von der Schlagvorrichtung entwickelten Energie auf die Stange ersetzt, wie beispielsweise eine Zange, die das freie Ende der Stange festklemmt.

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

In der EP 0 379 018 A2 wird angegeben, wie diese Nachteile teilweise beseitigt werden können. Es wird ein Verfahren zum Herausziehen der Stange in mehreren Phasen mittels einer Hin- und Herbewegung einer Stange durch einen geräuscharmen hydraulischen Hub­ zylinder vorgeschlagen. Die pneumatische Schlag­ vorrichtung, die nicht mehr in beiden Richtungen wirken muß, da sie nicht mehr zum Herausziehen verwendet wird, ist jedoch immer noch erforderlich zum wirksamen und raschen Einschieben der Abstechstange.

Die Nachteile der Schlagvorrichtung legen es nahe, auch beim Einschieben der Abstechstange auf die Schlag­ wirkung zu verzichten. Es könnte beispielsweise vor­ gesehen werden, ein kräftigeres Antriebsmittel auf das Arbeitswerkzeug wirken zu lassen, um die Stange mit Gewalt und ohne Vibrationen in die halb ausgehärtete Verschlußmasse einzuschieben. Dieser Versuch scheint jedoch von vornherein nicht realisierbar zu sein. Angesichts der Länge der Stange besteht bei einem kräftigeren Schub ohne Schlagvorrichtung in der Tat Gefahr, daß die Stange zunächst geknickt wird, und danach, wenn sie in die rasch aushärtende Masse teilweise eingeschoben ist, endgültig blockiert wird.

Eine raffinierte Lösung für das gewaltsame Einschieben der Stange wird in dem luxemburgischen Patent LU-87 915 angegeben. In diesem Patent wird eine Zwei­ richtungszange vorgeschlagen, deren Hin- und Herbewegung am vorderen Ende der Lafette sowohl zum Einschieben, als auch zum Herausziehen der Abstechstange verwendet wird. Dieser Vorschlag scheint daher die optimale Lösung zu sein, da sie ermöglicht, auf die geräuschvolle Schlag­ vorrichtung, die die Zange zerstört, ganz zu verzichten. Ein Nachteil dieser Maschine ist, daß die Zweirichtungs­ zange und die Mittel, durch die sie betätigt wird, in dem vorderen Bereich der Lafette angeordnet sind. In diesem Bereich besteht jedoch die Gefahr, daß Spritzer auf­ treten, wenn nach dem Herausziehen der Stange der Strahl aus schmelzflüssigem Material aus dem Abstichloch heraus­ schießt.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Maschine von der in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art vorzuschlagen, bei der die Gefahr einer Verschmutzung und Zerstörung der Zange und ihres Antriebszylinders beim Herausziehen der Zange beseitigt ist, wobei jedoch die erzielten Vorteile erhalten bleiben.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfin­ dung eine Maschine vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hydraulikzylinder durch ein Antriebsmittel längs der Lafette ver­ schiebbar ist, und daß, beim Herausziehen der Stange aus dem Abstichloch, die Zange mit einem Ankupplungsmittel zum Ankuppeln an das freie Ende der Stange der­ art verbunden ist, daß sie in der Lage ist, über dieses Ankupplungs­ mittel eine axiale Kraft in Auszugsrichtung auf das freie Ende der Stange zu übertragen.

Das Herausziehen der Stange erfolgt also nicht mehr durch eine Hin- und Herbewegung der Zange am vorderen Ende der Lafette, sondern durch eine konitunierliche Rückfahrbewegung der Zange infolge der kombinierten Wirkung des hydraulischen Hubzylinders und seines Antriebsmittels. Die Zange und der Hubzylinder werden so aus der Zone, in der Gefahr besteht, daß Spritzer auf­ treten, herausgefahren, bevor das Abstichloch geöffnet wird und der Strahl aus schmelzflüssigem Material heraus­ schießt. Außerdem ist die Gefahr einer Verschmutzung der Zange wesentlich vermindert, da die aus dem Abstichloch herausgezogene Stange nicht mehr durch die Zange hindurch geschoben wird. Die Zange ist in der Tat mit dem freien Ende der Stange, die aus dem Abstichloch herausgezogen wird, fest verbunden, und bleibt damit bis zum Ende des Herausziehvorgangs fest verbunden. Schließlich erfolgt das Herausziehen rascher, da es durch eine kontinuier­ liche Bewegung ausgeführt wird und keine Hin- und Her­ bewegung der Zange mehr damit verbunden ist.

Zur Erinnerung wird nun nochmals dargelegt, wie die Abstechstange in die Verschlußmasse eingeschoben wird:

Nachdem die Abstechstange in die Zange eingeschoben wurde und mit der verschiebbaren Auflage am hinteren Ende der Lafette fest verbunden wurde, wird die offene Zange durch Betätigung des Antriebsmittels in einen Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette gebracht, wobei dieser Abstand L ungefähr dem Hub des Hubzylinders entspricht. Die Zange wird geschlossen, und die Stange wird mit Hilfe der Zange durch Ausfahren des Hubzylinders um die Länge L vorgeschoben. Danach wird die Zange geöffnet und durch Einfahren des Hubzylinders bis zu dem Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette zurückgeschoben. Die Zange wird erneut geschlossen, und die Stange wird durch erneutes Ausfahren des Hubzylinders um eine zweite Länge L vor­ geschoben. Diese Hin- und Herbewegung der Zange über den Abstand L am vorderen Ende der Lafette wird wiederholt, bis die Stange um die gewünschte Länge in das Abstichloch eingeschoben ist.

Dabei ist anzumerken, daß die Länge L, das heißt, der Hub des Hubzylinders, so bestimmt wird, daß eine Knickung der Stange beim Einschieben vermieden wird.

Die vorgeschlagene Maschine beseitigt folglich auf raffinierte Weise jegliche Gefahr einer Verschmutzung und Zerstörung der Zange beim Herausziehen der Stange. Sie bietet den Vorteil, daß sowohl beim Herausziehen, als auch beim Einschieben der Stange ohne Schlagvorrichtung gearbeitet werden kann. Dies hat zur Folge, daß die Maschine die Vorschriften bezüglich der Verminderung des Geräuschpegels in industrieller Umgebung ohne Schwierig­ keiten erfüllt, und daß das Material, insbesondere die Zange, keinen starken Vibrationen mehr ausgesetzt ist, die eine rasche Abnutzung verursachen. Da die Zwei­ richtungs-Schlagvorrichtung wegfällt, wird außerdem die Bauweise des Arbeitswerkzeugs vereinfacht, wodurch seine Zuverlässigkeit erhöht wird, und gleichzeitig sein Selbstkostenpreis vermindert wird.

Bei einer ersten, bevorzugten Ausführungsform besteht dieses kräftige Antriebsmittel aus einem zweiten hydraulischen Hubzylinder. Dies ist ein zuverlässiges Antriebsmittel mit einem einfachen Steuersystem und einem relativ niedrigen Selbstkostenpreis.

Dieser zweite Hubzylinder wird in vorteilhafter Weise so auf der Lafette angebracht, daß der Zylinder des ersten Hubzylinders mit dem Zylinder des zweiten Hub­ zylinders fest verbunden ist, und daß die Kolbenstange dieses zweiten Hubzylinders am hinteren Ende der Lafette verankert ist. Diese Montageweise ergibt eine besonders geringe Gesamtlänge der Maschine, was angesichts des im allgemeinen beschränkten Platzes um den Hochofen herum einen entschiedenen Vorteil darstellt.

Der zweite Hubzylinder wird in vorteilhafter Weise über seine Kolbenstange mit einem Hydraulikfluid ver­ sorgt, und der erste Hubzylinder wird in vorteilhafter Weise über den zweiten Hubzylinder versorgt. Bei dieser Lösung sind keine flexiblen Schläuche oder Gelenkrohre erforderlich, um die zwei Hubzylinder mit Hydraulikfluid zu versorgen. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Maschine mit hydraulischen Leitungen überfüllt wird, und gleichzeitig wird die Gefahr vermindert, daß hydraulische Leitungen losgerissen werden.

Bei einer zweiten Ausführungsform besteht dieses kräftige Antriebsmittel aus mindestens einer endlosen Kette, die in axialer Richtung in der Lafette angebracht ist, und einem Motor, dessen Drehrichtung umgekehrt werden kann, und der am hinteren Ende der Lafette angebracht ist. Ein wesentlicher Vorteil dieser zweiten Ausführungsform ist die geringe Höhe der Maschine. Die Kette nimmt in der Tat weniger Platz ein als der zweite Hubzylinder der ersten, bevorzugten Ausführungsform. Außerdem ermöglicht die Verwendung der Kette anstelle des zweiten Hubzylinders, bei der Übertragung der Zugkräfte auf den ersten Hubzylinder weniger große Hebelarme zu verwirklichen. Dies hat zur Folge, daß die Kontaktdrücke, denen die Gleitorgane des ersten Hubzylinders und der Zange ausgesetzt werden, wesentlich geringer sind, wodurch diese Gleitorgane kleiner dimensioniert werden können. Der Hub der Verschiebung des ersten Hubzylinders auf der Lafette ist in vorteilhafter Weise durch einen ersten und einen zweiten Anschlag begrenzt, wobei diese Anschläge mit der Lafette fest verbunden sind. Der Abstand zwischen diesen zwei Anschlägen ist ungefähr gleich der Differenz zwischen der Länge der Abstechstange und dem Hub L des ersten hydraulischen Hubzylinders.

Dabei ist anzumerken, daß die Zange vorzugsweise von einem ersten Wagen getragen wird, während der erste Hubzylinder von einem zweiten Wagen getragen wird. Der erste und der zweite Wagen werden, bei der Verschiebung auf der Lafette, von mindestens einem Paar paralleler Schienen geführt, wobei diese Schienen mit der Lafette fest verbunden sind. Die Achse der Kolbenstange des ersten Hubzylinders liegt vorzugsweise in der Ebene, die durch die Achsen der zwei Schienen verläuft. Diese Anordnung ermöglicht, mit einfachen Mitteln eine aus­ gezeichnete Führung der Zange und des ersten Hubzylinders auf der Lafette zu verwirklichen, und verringert gleich­ zeitig, soweit dies möglich ist, die Hebelarme bei der Übertragung der Kräfte.

Das Ankupplungsmittel, das dazu bestimmt ist, eine axiale Kraft auf das freie Ende der Stange in der Heraus­ ziehrichtung der Stange zu übertragen, ist in vorteil­ hafter Weise in die Zange integriert. Dieses Ankupplungs­ mittel kann beispielsweise aus einem Querkeil bestehen, der mit einer flachen Stelle zusammenwirkt, die in dem Ende der Stange verwirklicht ist, um die Stange in axialer Richtung in der Zange zu blockieren.

Die auf der Maschine verwendete Zange kann jedoch auch eine Zweirichtungs-Zange sein, beispielsweise wie in dem luxemburgischen Patent LU-87 917, oder dem Zusatz­ patent LU-88 020 beschrieben. Diese Zange ermöglicht dann, beim Einschieben der Stange mittels einer Hin- und Herbewegung die Stange mit einem ersten Backenpaar fest­ zuklemmen. Beim Herausziehen der Stange wird das freie Ende der Stange über ein zweites Backenpaar mit der Zange fest verbunden. Die Backen sind in der Zange so angeord­ net, daß eine Zugkraft in der Herausziehrichtung der Stange übertragen wird. Dabei ist anzumerken, daß die Verwendung eines Backenpaars zum Herausziehen der Stange den Vorteil hat, daß mit glatten Stangen gearbeitet werden kann, die keine vorherige Bearbeitung der Stange, wie beispielsweise die Verwirklichung einer flachen Stelle erfordern.

Bei einer interessanten Ausführungsvariante ist das Ankupplungsmittel, das zur Übertragung einer axialen Kraft auf das freie Ende der Stange in der Herauszieh­ richtung der Stange bestimmt ist, in eine Kupplung integriert, die auf einem Arbeitswerkzeug angebracht ist, das auf der Lafette frei verschiebbar ist. Diese Kupplung ist mit einer Auflagefläche versehen, die so beschaffen ist, daß die Zange sich bei ihrer Rückwärtsbewegung auf dieser Auflagefläche abstützen kann. Da die Zange sich auf der mit dem Arbeitswerkzeug fest verbundenen Kupplung direkt abstützen kann, wird das Arbeitswerkzeug einfach vor der Zange hergeschoben, wobei es selbst keine Zug­ kraft übertragen muß. Es ist offensichtlich, daß die Zange in diesem Fall nicht unbedingt spezielle Mittel aufweisen muß, um am Ende der herauszuziehenden Stange angekuppelt zu werden, was ihren Entwurf einfacher macht. Dabei ist noch anzumerken, daß auf dem Arbeitswerkzeug bereits eine geeignete Hydraulikfluid-Versorgung ver­ fügbar ist, falls das Ankupplungsmittel, das in die mit dem Arbeitswerkzeug fest verbundene Kupplung integriert ist, automatisiert werden soll. Auf diese Weise kann die Installation einer zusätzlichen Leitung zur Versorgung der Zange vermieden werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Arbeitswerkzeug Mittel auf, über die es an den ersten Wagen, der die Zange trägt, angekuppelt werden kann, so daß es durch diesen Wagen verschoben werden kann. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, auf der Lafette ein zweites Antriebsmittel für das Arbeitswerkzeug zu installieren, wodurch die Herstellungskosten der Maschine gesenkt werden.

Die Auflage am vorderen Ende der Lafette besteht vorzugsweise aus zwei schwenkbaren Klappen, die zwischen sich eine Öffnung zum Durchführen und Tragen der Stange aufweisen, und gleichzeitig einen Schild zum Schutz vor den Spritzern aus dem Abstichloch bilden.

Die Maschine kann auch eine längs der Lafette ver­ schiebbare Auflage aufweisen. Diese verschiebbare Auflage kann dann die Funktion der Auflage vor der Abstechstange übernehmen.

Weitere Besonderheiten ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung einer nachstehend zur Veranschaulichung wiedergegebenen, vorteilhaften Aus­ führungsform, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen :

Die Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt einer vorgeschlagenen Stichlochbohrmaschine in der Phase der Vorbereitung zum Einschieben einer Abstechstange in die Verschlußmasse.

Die Fig. 2 ist eine zu der Fig. 1 analoge Ansicht in dem Augenblick vor der ersten Einschiebe­ bewegung der Abstechstange.

Die Fig. 3 ist eine zu der Fig. 1 analoge Ansicht in dem Augenblick nach der ersten Einschiebe­ bewegung der Abstechstange.

Die Fig. 4 ist eine zu der Fig. 1 analoge Ansicht in der Phase der Vorbereitung zum Herausziehen der Abstechstange.

Die Fig. 5 ist eine zu der Fig. 1 analoge Ansicht in dem Augenblick nach dem Herausziehen der Abstechstange.

Die Fig. 6 ist ein Schnitt gemäß der Schnitt­ linie A-A der Fig. 5.

Die Fig. 7 ist ein Prinzipschema der hydrauli­ schen Versorgung für die zwei Hubzylinder der Maschine gemäß den Fig. 1 bis 6.

Die Fig. 8 ist ein schematischer Längsschnitt einer Ausführungsvariante der vorgeschlagenen Stichlochbohr­ maschine in der Phase der Vorbereitung zum Einschieben einer Abstechstange in die Verschlußmasse.

Die Fig. 9 ist eine zu der Fig. 8 analoge Ansicht in dem Augenblick vor der ersten Einschiebe­ bewegung der Abstechstange.

Die Fig. 10 ist eine zu der Fig. 8 analoge Ansicht in dem Augenblick nach der ersten Einschiebe­ bewegung der Abstechstange.

Die Fig. 11 ist ein schematischer Querschnitt der Stichlochbohrmaschine der Fig. 8 bis 10.

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

Zur Beschreibung der Bauweise der Maschine wird zunächst auf die Fig. 1 und 6 Bezug genommen. Das Skelett der Stichlochbohrmaschine besteht aus einer Lafette 20. Diese Lafette 20 wird zum Beispiel in herkömmlicher und bekannter Weise an dem Ende von einem Tragarm (nicht dargestellt) getragen. Dieser Tragarm kann um eine Konsole geschwenkt werden, um die Lafette 20 zwischen einer Parkposition und einer Betriebsposition, und umgekehrt, zu verschieben.

Die Lafette 20 kann beispielsweise von zwei miteinander verbundenen, parallelen Trägern 20a, 20b gebildet werden (siehe Fig. 6). In der Fig. 1 ist nur der Träger 20a sichtbar, da der Träger 20b entfernt wurde, um mehr Einzelheiten zu zeigen. Die zwei Träger 20a, 20b weisen auf ihrer inneren Fläche je eine Schiene 22 bzw. 24 auf. Diese zwei Schienen sind parallel zueinander und einander gegenüber angeordnet. In der Fig. 1 ist nur die Schiene 22 sichtbar.

Die Kennziffer 26 bezeichnet eine Abstechstange, auch verlorene Stange genannt, für das oben beschriebene Verfahren. Diese Stange 26 wird vorzugsweise am vorderen Ende der Maschine von einer festen Auflage 28 getragen, zum Beispiel einer Auflage von der in der europäischen Patentschrift EP 0 064 644 B1 vorgeschlagenen Art. Diese Auflage besteht aus zwei Klappen, die am vorderen Ende der Lafette 20 angebracht sind, und zwischen zwei Positionen geschwenkt werden können, nämlich einer offenen Position, die das Einführen und das Ergreifen der Stange 26 zum Herausziehen der Stange 26 erleichtert, und einer geschlossenen Position, in der die zwei Klappen eine Öffnung zwischen sich bilden, die die Stange 26 trägt. Die zwei Klappen stellen also eine Auflage für die Stange 26 dar, und bilden gleichzeitig einen Schild zum Schutz vor den Spritzern, die von dem aus dem Abstichloch herausschießenden Strahl ausgehen.

Die Kennziffer 52 bezeichnet eine Zwischenauflage, die längs der Lafette verschiebbar ist, und deren Bau- und Funktionsweise den Gegenstand des Patents GB 2 216 827 bilden. Diese Zwischenauflage hat den Zweck, die Stange 26 nach dem Herausziehen aus dem Abstichloch zu tragen, wenn sie nicht mehr von der vorderen Auflage getragen wird, weil die Spitze der Stange 26 in dem Ofen weggeschmolzen ist (siehe Fig. 5).

Am hinteren Ende wird die Stange 26 über eine Kupplung 30 von einem Arbeitswerkzeug 32 getragen, wobei die Kupplung 30 mit dem Arbeitswerkzeug 32 fest verbunden ist. Dieses Arbeitswerkzeug wird von einem Schlitten 31 getragen (siehe Fig. 6), der längs der Lafette 20 ver­ schiebbar ist, beispielsweise über Laufrollen 33 (von denen eine in der Fig. 6 dargestellt ist). Diese Rollen 33 laufen beispielsweise längs der äußeren Flanken der zwei Träger 20a und 20b der Lafette 20. Der Wagen 31 ist mit zwei endlosen Ketten 35 verbunden, die außerhalb der Träger 20a und 20b vorgesehen sind, und dazu bestimmt sind, den Wagen 31 und das Arbeitswerkzeug 32 bei einer herkömmlichen Bohrung zu verschieben. Diese Ketten 35 werden also nicht zur Verwirklichung des Verfahrens der verlorenen Stange gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.

Das Arbeitswerkzeug 32, das in herkömmlicher Weise eine Bohrmaschine und eine Schlagvorrichtung aufweist, wird bei dem Verfahren der verlorenen Stange ebenfalls nicht verwendet. Eine Bohrmaschine und eine Schlag­ vorrichtung sind nur zum Bohren des Abstichlochs mit einem Bohrer nach dem herkömmlichen Verfahren erforder­ lich. Daraus folgt, daß dann, wenn eine herkömmliche Bohrung nicht erforderlich ist, oder wenn die Bohrung auf eine andere Weise ausgeführt werden kann, das Arbeits­ werkzeug 32 weggelassen werden kann und einfach durch eine verschiebbare Auflage ersetzt werden kann, die die Abstechstange 26 an ihrem hinteren Ende trägt.

Die Kennziffer 34 bezeichnet eine Zange, beispiels­ weise eine Zweirichtungszange von der in dem luxemburgischen Patent LU-87 915 oder seinem Zusatzpatent LU-88 020 beschriebenen Art. Diese Zange ist in dem vorliegenden Fall ausgerüstet mit einem ersten Backenpaar, dessen Backen um einen Kanal zur Durchführung der Stange so angeordnet sind, daß die Stange 26 festgeklemmt werden kann, um eine axiale Kraft in Richtung der Einschiebung der Stange in die Verschlußmasse auf die Stange zu übertragen; und einem zweiten Backenpaar, dessen Backen um denselben Kanal herum so angeordnet sind, daß die Stange 26 festgeklemmt werden kann, um eine axiale Zugkraft in der umgekehrten Richtung, das heißt, in Richtung der Herausziehung der Stange 26 aus dem Abstich­ loch, auf die Stange 26 zu übertragen.

Die Zange 34 wird von einem Wagen 36 getragen, der beispielsweise auf Kufen 37 angebracht ist, die in den Schienen 22, 24 der Lafette 24 verschoben werden können. Dabei ist anzumerken, daß die Zange 34 beispielsweise eine pneumatisch betätigte Zange sein kann, und daher über geeignete Mittel, zum Beispiel flexible Schläuche oder Gelenkrohre, an den pneumatischen Kreis der Maschine angeschlossen werden muß.

Der Wagen 36 ist an einer Kolbenstange 38 eines hydraulischen Hubzylinders 40 befestigt. Dieser Hub­ zylinder 40, der einen Hub L hat, ist auf einem zweiten Wagen 39 angebracht, der beispielsweise auf Kufen 37' gleitet, die in den Schienen 22 und 24 der Lafette 20 geführt werden. Dabei ist anzumerken, daß die Achse dieses Hubzylinders parallel zu den Achsen der Schienen 22 und 24 ist, und innerhalb der Grenzen des auf der Lafette verfügbaren Platzes so angeordnet ist, daß die Kontaktdrücke auf die Kufen 37 und 37' optimiert werden. In der Fig. 1 liegt die Achse des Hubzylinders 40 beispielsweise in der Ebene, die durch die Achse der Schienen 22, 24 verläuft, und daraus folgt, daß die Übertragung der Kräfte zwischen dem Wagen 39 und dem Hubzylinder 40 kein zusätzliches Drehmoment erzeugt, das diese Kontaktdrücke erhöht.

Bei einer ersten Ausführungsform, die in den Fig. 1 bis 7 dargestellt ist, ist der zweite Wagen 39, der den Zylinder des Hubzylinders 40 trägt, mit dem Zylinder eines zweiten Hubzylinders 42, der länger als der Hubzylinder 40 ist, fest verbunden. Dieser Hub­ zylinder 42 ist parallel zu dem ersten Hubzylinder 40, und entgegengesetzt dazu gerichtet, das heißt, seine Kolbenstange 44 ist am hinteren Ende auf der Lafette 20 verankert (siehe Kennziffer 46 in der Fig. 6). Der erste Hubzylinder 40 kann folglich durch den Hubzylinder 42 längs der Lafette 20 verschoben werden, wenn der Zylinder des Hubzylinders 42 auf seiner Kolbenstange 44 aus­ gefahren wird. Gewiß, der Hubzylinder 42 könnte in der gleichen Richtung wie der Hubzylinder 40 angeordnet werden, aber die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Anordnung verdient den Vorzug, da der Hubzylinder 42 die Maschine nicht verlängert. In der Tat, wenn der Hubzylinder 42 in der gleichen Richtung angeordnet wäre, müßte sein Zylinder in der hinteren Verlängerung der Lafette 20 angebracht werden.

Die Fig. 7 veranschaulicht eine vorteilhafte Ausführungsform der hydraulischen Versorgung der zwei Hubzylinder 40 und 42. Der Hubzylinder 42 wird über zwei Leitungen a und c versorgt, die durch seine Kolbenstange 44 hindurchgehen. Der Hubzylinder 40 wird einerseits zum Ausfahren seiner Kolbenstange 38 über eine Leitung b versorgt, die in axialer Richtung durch den ganzen Hubzylinder 42 hindurchgeht und durch eine äußere Leitung 48 bis zu dem Zylinder dieses Hubzylinders 40 verlängert ist, und andererseits zum Einfahren seiner Kolbenstange 38 über eine direkte Verbindung 50 mit dem Zylinder des Hubzylinders 42 versorgt, so daß er über den Hubzylinder 42 mit der Leitung c verbunden ist. Die Versorgung der zwei Hubzylinder könnte auch über äußere teleskopische Leitungen verwirklicht werden. Sowohl die Versorgung über teleskopische Leitungen, als auch die Versorgung gemäß der Fig. 7 ermöglichen, die Verwendung von flexiblen Schläuchen, die immer gefährlich sind, oder von sperrigen Gelenkrohren weitgehend zu vermeiden.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Maschine zum Einschieben der Abstechstange 26 in das Abstichloch, und zum Herausziehen der Abstechstange 26 aus dem Abstichloch beschrieben. Zum Einschieben der Stange 26 in das Abstichloch wird die Stange zunächst in die Maschine geladen, vorzugsweise, wenn die Lafette in der Park­ position ist, und die zwei Hubzylinder 40, 42 gemäß der Fig. 1 angeordnet sind. Zum Laden wird die Stange 26 durch die Zange 34 hindurch in die Kupplung 30 des Arbeitswerkzeugs 32 geschoben. Beim Laden sind die Klappen der vorderen Auflage 28 vorzugsweise offen, um das Einschieben der Stange 26 zu erleichtern, und danach werden sie sofort wieder geschlossen, um den vorderen Teil der Stange 26 zu tragen.

Wenn die Stange 26 gemäß der Fig. 1 angebracht ist, wird der Hubzylinder 42 ganz ausgefahren, um den Hubzylinder 40 und die Zange 34 in die Position gemäß der Fig. 2 vorzuschieben, in der die Zange 34 ungefähr in einen Abstand L, der gleich dem Hub L des Hubzylinders 40 ist, von dem vorderen Ende der Lafette angeordnet ist. Die Zange 34, die nicht geschlossen ist, kann bezüglich der Stange 26, die von dem Arbeitswerkzeug 32 fest­ gehalten wird, frei gleiten. Im Prinzip wäre es möglich, die Hubzylinder 40, 42 in die Arbeitsposition gemäß der Fig. 2 vorzuschieben, bevor die Stange 26 geladen wird, aber es ist leichter, die Stange in die Maschine ein­ zuschieben, wenn die Hubzylinder 40, 42 in der zurück­ gefahrenen Position gemäß der Fig. 1 sind.

Ab der Position der Fig. 2 kann der Prozeß zum Einschieben der Stange 26 in die Verschlußmasse des Abstichlochs eingeleitet werden. Dieser Vorgang erfolgt auf die gleiche Weise, wie in dem luxemburgischen Patent 87 915 beschrieben ist. Zum Einschieben der Stange 26 werden der Hubzylinder 40 und die Zange 34 gleichzeitig betätigt, wodurch die Zange 34 geschlossen wird, und von der Position der Fig. 2 um einen Abstand L nach der Position der Fig. 3 verschoben wird, wobei die Stange 26 und das Arbeitswerkzeug 32 mitgenommen werden. Danach wird die Strömungsrichtung des Hydraulikfluids umgekehrt, wodurch die Zange 34 geöffnet wird und dann durch den Hubzylinder 40 in die Ausgangsposition gemäß der Fig. 2 zurückgeschoben wird. Die Stange 26 bleibt an ihrem Platz, da die Zange 34 offen ist und längs der unbeweg­ lichen Stange 26 gleiten kann. Diese Hin- und Herbewegung der Zange 34 um einen Hub L wird danach so oft wieder­ holt, wie erforderlich ist, um die Stange 26 in das Abstichloch einzuschieben.

Um die Stange aus dem Abstichloch herauszuziehen, wird die Lafette 20 zu dem Abstichloch hin verschoben. Die Auflage 28 ist vorzugsweise offen, damit sie nicht gegen das aus dem Abstichloch herausragende Ende der Stange 26 stößt. Die Zange 34 wird danach mittels der zwei Hubzylinder 40 und 42 in die Position gemäß der Fig. 4 verschoben, in der, wenn die Lafette richtig positioniert ist, das freie Ende der in das Abstichloch eingeschobenen Stange 26 durch die Zange 34 hindurch­ geschoben ist. Der Versorgungskreis der Zange 34 wird danach umgekehrt, so daß sich die Zange 34 schließt. Die zwei Hubzylinder 40, 42 werden dann gleichzeitig betätigt, wodurch die Rückfahrbewegung der zwei Hub­ zylinder 40 und 42 in Richtung der Position der Fig. 5 ausgelöst wird, wobei die Zange 34 die Stange 26 mit­ nimmt. Die Auflage 28 wurde vor der Auslösung der Rück­ wärtsbewegung der Zange 34 geschlossen, um die Stange 26 zu stützen, wenn ihr Ende aus dem Ofen herausgezogen ist, und um einen Schild zum Schutz des vorderen Teils der Maschine zu bilden.

Wenn die zwei Hubzylinder 40, 42 gegenseitig gut ausbalanciert sind und die wirksamen Flächen ihrer Kolben gleich groß sind, werden sie gleichzeitig verschoben, so daß sich ihre Wirkungen überlagern, um die Verschiebung der Zange 34 von der Position der Fig. 4 nach der Position der Fig. 5 rascher auszuführen.

Während der Herausziehphase führt die Zange 34 keine Hin- und Herbewegung am vorderen Ende der Maschine mehr aus, sondern sie wird bei kontinuierlicher Bewegung nach der Position der Fig. 1 zurückgeschoben. Die Zange 34 wird also rasch aus der gefährlichen Zone heraus­ gefahren und befindet sich in Sicherheit vor Spritzern, wenn das vordere Ende der Stange 26 das Abstichloch freigibt, und das schmelzflüssige Material aus dem Abstichloch herausschießt.

In der nachstehenden Tabelle ist die koordinierte Versorgung der zwei Hubzylinder zum Herausziehen und Einschieben der Stange 26 zusammengefaßt (siehe ebenfalls die Fig. 7).

Die Schritte 1-4 zum Einschieben der Stange 26 werden durch Steuerung der Drücke in den Leitungen a, b, c nacheinander ausgeführt, wobei die Schritte 2 und 3 mehrere Male wiederholt werden müssen, um die Hin- und Herbewegung der Zange 34 zwischen den Positionen der Fig. 2 und 3 auszuführen. Das Herausziehen der Stange 26 gemäß den Fig. 4 und 5 umfaßt nur die zwei Schritte 5 und 6.

Die Fig. 8 bis 11 stellen eine zweite Aus­ führungsform des Mittels zum Verschieben des Hubzylinders 40 auf der Lafette 20 dar.

Aus diesen Figuren ist ersichtlich, daß zwischen den zwei Trägern 20a und 20b, parallel zu den Schienen 22 und 24, mindestens eine endlose Kette 64 angebracht ist. Diese Kette 64, deren zwei Stränge 64', 64" vorzugsweise übereinander angeordnet sind, erstreckt sich zwischen einem angetriebenen Zahnrad 65, das in einem gewissen Abstand von dem vorderen Ende der Lafette angebracht ist, und einem antreibenden Zahnrad 66, das am hinteren Ende der Lafette 20 angebracht ist. Das antreibende Zahnrad 66 wird von mindestens einem Motor 62 angetrieben, der am hinteren Ende der Lafette 20 angebracht ist. Dieser Motor ist vorzugsweise ein hydraulischer Motor, dessen Drehrichtung durch ein an sich bekanntes Steuersystem umgekehrt werden kann.

Der Wagen 39, der den Hubzylinder 40 trägt, ist an dem unteren Strang 64" der endlosen Kette 64 befestigt, und kann folglich von dieser Kette zwischen einem Anschlag 60, der in der Nähe des angetriebenen Zahnrades 65 angebracht ist, und einem Anschlag 61, der in der Nähe des antreibenden Zahnrades 66 angebracht ist, verschoben werden. Der Hub des Wagens 39 zwischen den zwei Anschlägen 60 und 61 entspricht ungefähr der Differenz zwischen der Länge der Abstechstange und dem Hub L des Hubzylinders 40. Dabei ist anzumerken, daß der untere Strang 64" der Kette 64 vorzugsweise möglichst nahe bei der Ebene angeordnet ist, in der die Achsen der Schienen 22 und 24 liegen, um jedes zusätzliche Drehmoment bei der Übertragung der Kräfte zu vermeiden.

Das Funktionsprinzip dieser Maschine gemäß den Fig. 8 bis 11 ist das gleiche wie bei der Maschine gemäß den Fig. 1 bis 7. Die Verschiebung des Hub­ zylinders 40 bis zu einem Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette 20, und die Rückwärtsbewegung des Hub­ zylinders 40 von dieser Position nach dem hinteren Ende der Lafette erfolgt durch Umlauf der endlosen Kette in der einen oder der anderen Richtung. Die Hin- und Her­ bewegung der Zange 34 zum Einschieben der Abstechstange 26 wird natürlich von dem Hubzylinder 40 ausgeführt.

Um die Abstechstange 26 aus dem Abstichloch heraus­ zuziehen, wird die Lafette 20 zu dem Abstichloch hin geschoben. Der Wagen 39 wird durch Rotation des Motors 62 bis gegen den vorderen Anschlag 60 verschoben. Wenn die Lafette richtig positioniert ist, wird die Kolbenstange 38 des Hubzylinders 40 ausgefahren, wobei das freie Ende der Stange 26 durch die Zange 34, die offen ist, hindurch geschoben wird. Der Versorgungskreis der Zange 34 wird danach umgekehrt, damit sich die Zange schließt. Dann erfolgt eine gleichzeitige Betätigung des Motors 62, um den Wagen 39 zurückzuschieben, und des Hubzylinders 40, um die Kolbenstange 38 einzufahren. Der Kolben und der Motor sind vorzugsweise so ausbalanciert, daß die Kolben­ stange 38 ganz eingefahren wird, bevor der Wagen 39 des Hubzylinders 40 gegen den hinteren Anschlag 61 stößt. Dann kann die hydraulische Versorgung des Hubzylinders und des Motors in vorteilhafter Weise durch einen bei diesem Anschlag 61 angebrachten Endschalter ausgeschaltet werden.

Dabei ist anzumerken, daß ein gewaltsames Heraus­ ziehen der Stange 26 durch das Arbeitswerkzeug 32 unmöglich ist, da gut bekannt ist, daß das Arbeits­ werkzeug 32, das mindestens eine Bohrmaschine und eine Schlagvorrichtung umfaßt, normalerweise nicht dimensioniert ist, um eine große Zugkraft auf die Stange 26 zu übertragen. Daher wird eine interessante Variante für den Herausziehvorgang vorgeschlagen, bei der die Kupplung 30 des Arbeitswerkzeugs 32 verwendet wird, um eine Zugkraft auf die Stange zu übertragen.

Diese mit dem Arbeitswerkzeug 32 fest verbundene Kupplung 30 wird mit Mitteln versehen, um eine große Zugkraft auf das freie Ende der Stange 26 zu übertragen. So kann die Kupplung 30 beispielsweise eine Backenzange von der in der EP 0 379 018 A2 beschriebenen Art sein. Es könnte jedoch auch eine Kupplung mit Querkeil verwendet werden, oder jede andere Art von Kupplung, die ermöglicht, eine große Zugkraft auf ein Stangenende zu übertragen. Die Zange 34 kann in diesem Fall eine Einrichtungszange sein, die nur zum Einschieben der Stange 26 bestimmt ist. Die Zange 34 wird offen gelassen, und das freie Ende der Stange 26 wird durch die Zange 34 hindurchgeschoben, um mit der Kupplung 30 fest verbunden zu werden. Bei ihrer Rückwärtsbewegung stützt sich die Zange 34 unmittelbar auf der Kupplung 30 ab, und schiebt so das Arbeitswerkzeug 32 vor sich her (siehe Fig. 8). Da die Übertragung der Zugkraft unmittelbar auf die Kupplung 30, und nicht auf das Arbeitswerkzeug 32 erfolgt, muß dieses Arbeitswerkzeug keine Zugkraft aushalten. Es wird beim Zurückfahren der Zange 34 und der Kupplung 30 einfach vor der Kupplung 30 hergeschoben. Diese Herausziehvariante weist in erster Linie konstruktive Vorteile auf. So wird die Bauweise der Zange 34 einfacher, da die Zange 34 nur noch ein einziges Backenpaar aufweisen muß. Außerdem muß die Zange 34 nur noch an einen einzigen Steuerkreis angeschlossen werden.

Außerdem ist anzumerken, daß der Wagen 36, der die Zange 34 trägt, und der Wagen 31, der das Arbeitswerkzeug 32 trägt, miteinander fest verbunden werden können. Dazu kann ein mit dem Wagen 31 fest verbundener Haken manuell oder automatisch in einen mit dem Wagen 36 fest verbundenen Zapfen eingehängt werden. Dann benötigt das Arbeitswerkzeug kein eigenes Antriebssystem für die Verschiebung auf der Lafette 20, um beispielsweise eine Bohrung mit einem herkömmlichen Bohrer auszuführen.

Dabei ist noch anzumerken, daß das Arbeitswerkzeug 32 vorzugsweise am hinteren Ende der Lafette mit Hilfe einer automatischen oder manuellen Bremse blockiert wird, wenn es nicht verwendet wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine vorgeschlagen, die infolge ihrer robusten und leistungs­ fähigen Bauweise sicherlich einen wesentlichen technischen Fortschritt für das Verfahren der verlorenen Stange darstellt. Insbesondere trägt die Maschine infolge ihrer geräuscharmen Funktionsweise dazu bei, die Lärm­ belästigung in industrieller Umgebung wesentlich zu verringern.

Claims (14)

1. Stichlochbohrmaschine zur Bildung eines Abstichlochs an einem Schachtofen nach dem Prinzip der verlorenen Stange, wobei nach dem Verschließen einer Abstichöffnung am Schachtofen mit einer Verschlußmasse in diese Ver­ schlußmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eine Metallstange (26) eingeschoben und diese Metallstange im gewünschten Augenblick zwecks Bildung des Abstichlochs herausgezogen wird,
umfassend eine Lafette (20), mindestens eine Auflage (28, 52) am vorderen Ende der Lafette (20), eine verschiebbare Auflage (30) am hinteren Ende der Lafette (20) und eine Zange (34) zum Festklemmen der Stange (26) und Übertragen einer axialen Kraft auf die Stange (26) beim Einschieben der Stange (26) in die Verschlußmasse, wobei diese Zange (34) durch einen Hydraulikzylinder (40), dessen Hub L kleiner als die Länge der Stange (26) ist, längs der Lafette (20) verschiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikzylinder (40) durch ein Antriebsmittel längs der Lafette (20) verschiebbar ist, und
daß, beim Herausziehen der Stange (26) aus dem Abstichloch, die Zange (34) mit einem Ankupplungsmittel zum Ankuppeln an das freie Ende der Stange (26) derart verbunden ist, daß sie in der Lage ist, über dieses Ankupplungsmittel eine axiale Kraft in Auszugsrichtung auf das freie Ende der Stange zu übertragen.

2. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel aus einem zweiten hydraulischen Hubzylinder (42) besteht.

3. Maschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder des ersten Hubzylinders (40) mit dem Zylinder des zwei­ ten Hubzylinders (42) fest verbunden ist, und daß das Ende der Kolben­ stange (44) dieses zweiten Hubzylinders (42) an dem hinteren Ende der Lafette (20) verankert ist.

4. Maschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Hubzylinder (42) über seine Kolben­ stange (44) mit Hydraulikfluid versorgt wird.

5. Maschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Hubzylinder (40) über den zweiten Hub­ zylinder (42) mit Hydraulikfluid versorgt wird.

6. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Antriebsmittel besteht aus mindestens einer endlosen Kette (64), die in axialer Richtung in der Lafette (20) angebracht ist, und einem Motor (62), dessen Drehrichtung umgekehrt werden kann, und der an dem hinteren Ende der Lafette (20) angebracht ist.

7. Maschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hub der Verschiebung des ersten Hubzylinders (40) auf der Lafette (20) durch einen ersten Anschlag (60) und einen zweiten Anschlag (61) begrenzt ist, und daß der Abstand zwischen dem ersten Anschlag (60) und dem zweiten Anschlag (61) ungefähr gleich der Differenz zwischen der Länge der Stange (26) und dem Hub L des hydraulischen Hubzylinders (40) ist.

8. Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (34) von einem ersten Wagen (36) getragen wird, und der erste Hub­ zylinder (40) von einem zweiten Wagen (39) getragen wird, daß der erste und der zweite Wagen (36 und 39) bei ihrer Verschiebung auf der Lafette von mindestens einem Schienenpaar aus mit der Lafette fest verbundenen, parallelen Schienen (22, 24) geführt wird, und daß die Achse der Kolbenstange (38) des ersten Hubzylinders (40) in der Ebene liegt, die durch die Achsen der zwei Schienen (22, 24) verläuft.

9. Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ankupplungsmittel, das dazu bestimmt ist, eine axiale Kraft auf das freie Ende der Stange (26) in der Herausziehrichtung dieser Stange zu übertragen, in die Zange (34) integriert ist.

10. Maschine gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß dieses Ankupplungsmittel 1 ein Backenpaar auf­ weist, dessen Backen in der Zange so angeordnet sind, daß sie eine Zugkraft in der Herausziehrichtung der Stange (26) übertragen können.

11. Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ankupplungsmittel, das dazu bestimmt ist, eine axiale Kraft auf das freie Ende der Stange (26) in der Herausziehrichtung dieser Stange zu übertragen, in eine Kupplung (30) integriert ist, die auf einem Arbeitswerkzeug (32) angebracht ist, das auf der Lafette (20) frei verschiebbar ist, und daß die Kupplung (30) mit einer Auflagefläche versehen ist, die so beschaffen ist, daß die Zange (34) bei ihrer Rückwärtsbewegung auf dieser Auflagefläche aufliegen kann.

12. Maschine gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Arbeitswerkzeug (32), das Mittel aufweist, durch die es so an den ersten Wagen (36) angekuppelt werden kann, daß es durch diesen Wagen verschoben wird.

13. Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Auflage (28) aus zwei schwenkbaren Klappen besteht, die zwischen sich eine Öffnung zum Durchführen und Tragen der Stange (26) aufweisen, und zugleich einen Schild zum Schutz vor den Spritzern aus dem Abstichloch bilden.

14. Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Auflage (52), die längs der Lafette (20) verschiebbar ist.