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Dokumentenidentifikation DE69309898T2 28.08.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0624204
Titel STICHLOCHBOHRMASCHINE FÜR SCHACHTOFEN
Anmelder Paul Wurth S.A., Luxemburg/Luxembourg, LU
Erfinder LONARDI, Emile, L-4945 Bascharage, LU;
METZ, Jean, L-2335 Luxembourg, LU;
MAILLIET, Pierre, L-1423 Luxembourg, LU;
THILLEN, Guy, L-9265 Diekirch, LU;
ANDONOV, Radomir, L-8215 Mamer, LU;
MALIVOIR, Philippe, F-57100 Thionville, FR
Vertreter Schaumburg und Kollegen, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69309898
Vertragsstaaten BE, DE, GB, IT
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 07.01.1993
EP-Aktenzeichen 939017364
WO-Anmeldetag 07.01.1993
PCT-Aktenzeichen EP9300013
WO-Veröffentlichungsnummer 9315231
WO-Veröffentlichungsdatum 05.08.1993
EP-Offenlegungsdatum 17.11.1994
EP date of grant 16.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.08.1997
IPC-Hauptklasse C21B 7/12

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Bohren eines Abstichlochs eines Schachtofens, die für die Verwirklichung des Verfahrens, das "Verfahren der verlorenen Stange" genannt wird, ausgelegt ist, bei dem nach dem Verschließen des Abstichlochs mit einer Verschlußmasse in diese Verschlußmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eine Metallstange eingeschoben wird, und diese Metallstange in dem gewünschten Augenblick zwecks Öffnung des Abstichlochs herausgezogen wird. Diese Maschine umfaßt eine Lafette, um die Stange bei diesem Verfahren zu tragen, ein Antriebsmittel, das auf der Lafette so angebracht ist, daß es parallel zu der Lafette eine Zugkraft bzw. eine Schubkraft entwickelt, ein Ankupplungsorgan, um das Antriebsmittel so an die Stange anzukuppeln, daß diese Zugkraft beim Herausziehen der Stange auf die Stange übertragen wird.

Die bisher zur Verwirklichung dieses Verfahrens der verlorenen Stange verwendeten Maschinen sind im Prinzip herkömmliche Bohrmaschinen, das heißt, Bohrmaschinen, die ausgelegt sind, um mit einem Bohrer zu arbeiten, aber dennoch geeigneten Anpassungen und Modifikationen für die Verwirklichung des Verfahrens unterworfen wurden.

Das Arbeitsorgan dieser Maschinen, das normalerweise dazu dient, einen scharfen Bohrer anzutreiben, muß eine Ankupplungszange für die Stange, und vor allem eine kräftige pneumatische Zweirichtungs-Schlagvorrichtung umfassen, um die Energie zu entwickeln, die zum Einschieben und Herausziehen der Abstechstange gemäß dem "Verfahren der verlorenen Stange" erforderlich ist.

Aufgrund des Dokuments FR-A-2520857 ist eine Zange bekannt, die ausgelegt ist, um auf der Zweirichtungs-Bohrmaschine mit Schlagvorrichtung einer herkömmlichen Maschine zum Bohren des Abstichlochs angebracht zu werden. Zum Herausziehen einer in die Verschlußmasse eingelassenen Abstechstange wird die normale Kupplung der Bohrmaschine, die dazu dient, eine Rotationsbewegung auf einen Bohrer zu übertragen, gegen diese Zange ausgetauscht. Diese Zange ermöglicht dann, die Bohrmaschine an das hintere Ende der Abstechstange anzukuppeln, und die Abstechstange herauszuziehen, wozu eine mit der Bohrmaschine fest verbundene, kräftige Schlagvorrichtung betätigt wird.

Meistens wird bei diesen Bohrmaschinen auch die Möglichkeit beibehalten, die Bohrmaschine mit einem herkömmlichen Bohrer verwenden zu können, und zwar entweder, um das Abstichloch neu zu bilden oder zu versetzen, oder um das Abstichloch auf herkömmliche Weise zu bohren, wenn das Verfahren der verlorenen Stange aus dem einen oder anderen Grund nicht angewandt werden kann. Um das Abstichloch mit einem herkömmlichen Bohrer zu bohren, ist es jedoch zwangsläufig erforderlich, die Zange gegen die normale Kupplung der Bohrmaschine auszutauschen, da die Backen der Zange nicht ausgelegt sind, um eine Rotationsbewegung auf einen Bohrer zu übertragen.

Dabei ist anzumerken, daß eine kräftige Schlagvorrichtung, wie sie auf diesen Maschinen verwendet wird, nicht ohne Nachteile ist. 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.

Die Nachteile der Schlagvorrichtung könnten es daher nahelegen, beim Einschieben und Herausziehen der Stange auf die Schlagvorrichtung zu verzichten.

Aufgrund des Dokuments EP-A-0379018 ist eine Bohrmaschine zur Verwirklichung des "Verfahrens der verlorenen Stange" bekannt, bei der keine Schlagvorrichtung zum Herausziehen der Abstechstange aus der ausgehärteten Verschlußmasse verwendet wird. Bei der vorgeschlagenen Maschine wird zum Herausziehen der Abstechstange eine Zange verwendet, die an dem vorderen Ende der Lafette durch einen kräftigen Hydraulikzylinder verschiebbar ist, wobei der Hub dieses Hydraulikzylinders aus Platzgründen wesentlich kleiner als die Länge der herauszuziehenden Abstechstange ist. Dieser Hydraulikzylinder bewirkt, daß die Zange nahe bei dem vorderen Ende der Lafette mehrere Hubbewegungen ausführt, um die Abstechstange über ihre ganze Länge aus dem Abstichloch herauszuziehen. Daraus folgt, daß die herausgezogene Abstechstange - die heiß, verformt und verschmutzt ist - durch diese Extraktionszange ganz hindurchgeschoben werden muß. Außerdem ist die Extraktionszange den Spritzern ausgesetzt, die beim Öffnen des Abstichlochs auftreten. In dem Dokument EP-A-0379018 ist nicht angegeben, wie die Abstechstange ohne Schlagvorrichtung in die vorher in das Abstichloch eingespritzte Verschlußmasse eingeschoben werden könnte.

In dem Dokument EP-A-0379018 wird daher nur eine unvollkommene Lösung zum Herausziehen der Abstechstange ohne Schlagvorrichtung, und überhaupt keine Lösung zum Einschieben der Abstechstange ohne Schlagvorrichtung in die Verschlußmasse angegeben.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Maschine zum Bohren eines Abstichlochs eines Schachtofens vorzuschlagen, die für die Verwirklichung des "Verfahrens der verlorenen Stange" ausgelegt ist, und die ermöglicht, sowohl zum Herausziehen der Abstechstange aus der Verschlußmasse, als auch zum Einschieben der Abstechstange in die Verschlußmasse auf eine kräftige Zweirichtungs-Schlagvorrichtung zu verzichten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel mittels einer Maschine zum Bohren eines Abstichlochs eines Schachtofens erreicht, aufweisend

eine Lafette, um entweder eine Abstechstange, oder einen Bohrer zu tragen, wobei die Lafette ein vorderes Ende aufweist, das gegenüber dem Abstichloch angeordnet werden kann, und ein zu dem vorderen Ende axial entgegengesetztes, hinteres Ende aufweist,

eine Bohrmaschine, mit einer Kupplung, die ausgelegt ist, um den Bohrer aufzunehmen und anzutreiben, wobei die Bohrmaschine auf der Lafette verschiebbar angebracht ist,

ein Antriebsmittel, das auf der Lafette so angebracht ist, daß es parallel zu der Lafette eine Zugkraft bzw. eine Schubkraft entwickelt,

eine Zange, die zwischen dem vorderen Ende der Lafette und der Bohrmaschine auf der Lafette angebracht ist, und mit dem Antriebsmittel verbunden ist, wobei die Zange einen Körper aufweist, durch den ein Kanal axial hindurchgeht, der einen ein wenig größeren Durchmesser als die Abstechstange und der Bohrer hat, verschiebbare Backen aufweist, die um den Kanal herum angeordnet sind, und die so ausgelegt sind, daß sie das hintere Ende der in den Kanal eingeschobenen Abstechstange festklemmen können, um eine große Zugkraft darauf zu übertragen, wenn die Zange in Richtung des hinteren Endes der Lafette verschoben wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zange mittels dieses Antriebsmittels längs der Lafette über eine Länge verschiebbar ist, die ungefähr der Länge der Abstechstange entspricht,

daß ein Keil in einen Sitz des Körpers der Zange so einschiebbar ist, daß der Kanal axial verschlossen wird, und auf das in den Kanal eingeschobene, hintere Ende des Stange eine axiale Schubkraft übertragen werden kann, wenn die Zange in Richtung des vorderen Endes der Lafette verschoben wird,

daß der Keil, wenn er aus seinem Sitz herausgezogen wird, den Kanal der Zange freigibt, so daß der Bohrer durch den Kanal hindurchgeschoben werden kann und an die Kupplung der zwischen der Zange und dem hinteren Ende der Lafette angeordneten Bohrmaschine angekuppelt werden kann,

daß auf der Lafette zwischen dem vorderen Ende der Lafette und der Zange Zwischenführungen angebracht sind, wobei diese Führungen auf der Lafette Arbeitspositionen haben, in denen sie die Stange an mehreren, axial voneinander entfernten Stellen beim Einschieben in das zuvor mit der Verschlußmasse verschlossene Abstichloch umschließen, und Parkpositionen haben, in denen sie das Vorschieben der Zange nach dem vorderen Ende der Lafette nicht behindern, und

daß diese Zwischenführungen in dem Maße, wie die Zange in Richtung des vorderen Endes der Lafette vorgeschoben wird, von den Arbeitspositionen in die Parkpositionen verschiebbar sind.

Gemäß einem Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung wird die metallische Abstechstange bei dem Einschiebvorgang durch Zwischenführungen geführt, die an mehreren Stellen auf der Lafette angebracht sind und die Stange umschließen. Durch diese Zwischenauflagen wird vermieden, daß sich die Stange zu knicken beginnt, wenn über die verschiebbare Zange, die mit ihrem Keil versehen ist und durch ein kräftiges Antriebsmittel angetrieben wird, ein große axiale Schubkraft auf ein Ende der Stange ausgeübt wird, um das entgegengesetzte Ende der Stange in die Verschlußmasse einzuschieben, mit der das Abstichloch zuvor verschlossen wurde.

Dabei ist anzumerken, daß Zwischenauflagen auf der Lafette einer Abstechmaschine bereits aus anderen Gründen bekannt sind.

In dem Dokument GB-A-2095381 wird eine Abstechmaschine beschrieben, die zwischen einer Schlagbohrmaschine und der vorderen Auflage der Abstechmaschine mit einer Zwischenauflage versehen ist. Der Zweck dieser Zwischenauflage ist, eine freitragende Befestigung einer Abstechstange oder eines Bohrers in der Kupplung der Schlagbohrmaschine zu vermeiden. Eine solche freitragende Befestigung könnte sich eventuell ergeben, wenn das vordere Ende der Abstechstange oder des Bohrers in dem Abstichloch aufgezehrt wird. Dabei ist auch anzumerken, daß in dem obenerwähnten Dokument ausdrücklich empfohlen wird, die Abstechstange mit Hilfe einer mit der Bohrmaschine fest verbundenen Schlagvorrichtung in die Verschlußmasse einzuschieben.

Das Dokument US-A-5.069.430 betrifft eine Maschine zum Bohren eines Abstichlochs eines Schachtofens, die ausschließlich ausgerüstet ist, um das Abstichloch mit Hilfe einer Rotationsbohrmaschine zu bohren, die einen Bohrer mit Schneidkopf antreibt. Es wird, genauer gesagt, vorgeschlagen, mit einem Bohrer zu arbeiten, der mehrere aneinandergekuppelte Abschnitte einer Stange aufweist. Um zu vermeiden, daß diese aneinandergekuppelten Abschnitte sich durchbiegen, wenn der Bohrer auf der Lafette der Maschine getragen wird, wird vorgeschlagen, den Bohrer zwischen der vorderen Auflage und der Bohrmaschine durch eine an einer endlosen Kette befestigte, verschiebbare Auflage zu tragen. Bei einer zu großen Durchbiegung des auf der Lafette getragenen Bohrers würde der Bohrer in der Tat von seiner idealen Bahn abweichen.

Es ist wichtig, hier anzumerken, daß sich beim Bohren des Abstichlochs in keiner Weise die gleichen Probleme ergeben wie bei dem Verfahren zum Öffnen des Abstichlochs mit Hilfe einer in die Verschlußmasse eingelassenen Abstechstange. Die axialen Kräfte, die die Bohrmaschine auf den Bohrer übertragen muß, sind in der Tat völlig vernachlässigbar im Vergleich zu den Kräften, die auf die Abstechstange zu übertragen sind, um die Abstechstange in die Verschlußmasse einzuschieben, bzw. im Vergleich zu den Zugkräften, die auf die Abstechstange zu übertragen sind, um die Abstechstange aus der ausgehärteten Verschlußmasse herauszuziehen. Das Dokument US-A-5.069.430 konnte daher keinen Beitrag zu der Lösung des Problems liefern, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt.

Der Hauptvorteil der vorliegenden Maschine ist, daß die Stange in einem einzigen Vorgang in die Verschlußmasse eingeschoben werden kann, ohne eine geräuschvolle Schlagvorrichtung verwenden zu müssen, die das Material und die Maschine starken Beanspruchungen und Vibrationen aussetzt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Abstechstange aus der Verschlußmasse herausgezogen werden kann, indem die Zange an das hintere Ende der Stange angekuppelt wird, und danach die Zange nach dem hinteren Ende der Lafette zurückgezogen wird.

Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine ist, daß es nicht erforderlich ist, die zur Anwendung des "Verfahrens der verlorenen Stange" dienende Zange abzumontieren, wenn man das Abstichloch mit Hilfe eines herkömmlichen Bohrers bohren möchte.

Wenn beim Einschieben der Abstechstange in die Verschlußmasse die Zange in dem Maße, wie die Stange in die Verschlußmasse eindringt, nach dem vorderen Ende der Lafette geschoben wird, müssen die Umfangsführungen nacheinander weggenommen werden, da sie das Vorschieben der Zange auf der Lafette behindern würden.

Dies kann zum Beispiel von Hand gemacht werden, wozu jedes Mal die Bewegung der Zange unmittelbar vor der Führung, gegen die die Zange zu stoßen droht, angehalten wird, diese Führung abmontiert wird, und die Bewegung zum Einschieben der Stange bis zu der nächsten Führung fortgesetzt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden jedoch auch Vorzugslösungen vorgeschlagen, die ermöglichen, die Führungen in dem Maße, wie die Zange nach dem vorderen Ende der Lafette vorgeschoben wird, automatisch, das heißt, ohne die Einschiebbewegung anzuhalten und ohne Eingreifen der Bedienungsperson der Maschine, in eine Position zu bringen, in der die Zange nicht behindert wird.

Bei einer Vorzugsausführung können die Führungen zu diesem Zweck auf der Lafette verschoben werden. Sie können dann mit einem eigenen Antriebssystem versehen sein, um sie, in dem Maße, wie sie das Vorschieben der Zange behindern, in eine Parkposition an dem vorderen Ende der Lafette zu bringen. Sie können jedoch auch, in dem Maße, wie die Zange vorgeschoben wird, in vorteilhafter Weise durch das Antriebsmittel der Zange oder durch die Zange selbst in eine Parkposition an dem vorderen Ende der Lafette gezogen oder geschoben werden.

Es wird geschätzt werden, daß gemäß der vorliegenden Erfindung auch Vorzugslösungen vorgeschlagen werden, um die auf der Lafette verschiebbaren Führungen in ihrer anfänglichen Arbeitsposition, das heißt, in der Position, die dem Anfang des Einschiebvorgangs der Stange entspricht, automatisch neu anzuordnen.

Bei einer alternativen Ausführungsform besteht jede der Führungen aus zwei Hälften, die in dem zusammengebauten Zustand die Stange über eine gewisse Länge umschließen. Wenn Gefahr besteht, daß die Zange gegen eine solche Führung stößt, werden die zwei Hälften durch geeignete Mittel seitlich auseinandergeschoben, wodurch die Bahn für die Zange frei gemacht wird. Diese Führungen haben den Vorteil, daß sie im Prinzip keine Parkposition an dem vorderen Ende der Lafette erfordern.

Das für die Zange gewählte Antriebsmittel weist vorzugsweise eine oder mehrere endlose Ketten auf, die auf der Lafette angebracht sind und durch mindestens einen kräftigen Motor angetrieben werden, dessen Drehrichtung umgekehrt werden kann, um das Einschieben und zugleich das Herausziehen der Stange sicherzustellen. Es kann jedoch auch vorgesehen werden, dieses Antriebsmittel mit Hydraulikzylindern oder einem System mit Spindel und Mutter, oder einer Kombination von mehreren dieser Systeme zu verwirklichen.

Weitere Vorteile und Merkmale werden sich aus der ausführlichen Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform ergeben, die nachstehend zur Veranschaulichung wiedergegeben ist, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:

- Die Figur 1 gibt einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der vorgeschlagenen Maschine zu Beginn der Einschiebung einer Stange in die Verschlußmasse wieder.

- Die Figur 1a gibt einen Grundriß der Maschine der Figur 1 wieder.

- Die Figur 2 gibt einen Längsschnitt der Maschine der Figur 1 nach Beendigung der Einschiebung der Stange wieder.

- Die Figur 3 gibt einen Aufriß einer Variante der vorgeschlagenen Maschine zu Beginn der Einschiebung einer Stange in die Verschlußmasse wieder.

- Die Figur 4 gibt eine Vorzugsausführung einer Zwischenführung wieder.

- Die Figuren 5 und 5a geben partielle Schnitte einer Vorzugsausführung einer Zange beim Einschieben der Stange wieder, wobei die Schnittebenen der 2 Figuren um 90º versetzt sind.

- Die Figuren 6 und 6a geben mit den Figuren 5 und 5a identische Schnitte beim Bohren mit einem herkömmlichen Bohrer wieder.

In allen Figuren werden gleiche Kennziffern verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen.

Zur Beschreibung der Bauweise der Maschine wird zum Beispiel auf die Figuren 1 und 1a Bezug genommen. Das Skelett der Abstechmaschine besteht aus einer Lafette 20. Diese Lafette wird zum Beispiel in herkömmlicher und bekannter Weise an dem Ende eines Tragarms (nicht wiedergegeben) getragen. Dieser Tragarm kann um eine Konsole herum geschwenkt werden, um die Abstechmaschine zwischen einer Parkposition und einer Arbeitsposition, und umgekehrt, zu verschieben.

Die Lafette 20 kann zum Beispiel aus zwei miteinander verbundenen, parallelen Trägern 20a, 20b gebildet sein. In der Figur 1 ist nur der Träger 20a zu sehen, da der Träger 20b entfernt wurde, um mehr Details zu zeigen. Die zwei Träger 20a und 20b umfassen auf ihrer inneren Seite zwei einander gegenüberliegende Schienen 22 und 24. In der Figur 1 ist nur die Schiene 22 wiedergegeben.

Die Kennziffer 26 bezeichnet eine Abstechstange, auch "verlorene Stange" genannt, die bei dem in dem Oberbegriff beschriebenen "Verfahren der verlorenen Stange" verwendet wird.

An dem vorderen Ende der Maschine ist eine Auflage 28 zu sehen, die vorzugsweise eine Schirmauflage von der in der europäischen Patentanmeldung EP 0 064 644 beschriebenen Art ist. Diese Schirmauflage umfaßt zwei Flügel, die an dem vorderen Ende der Lafette 20 angebracht sind, das heißt, gegenüber dem Abstichloch angeordnet sind, wenn die Maschine in der Arbeitsposition ist. Diese Flügel können zwischen einer offenen Position, die das Einlegen und das Festklemmen der Abstechstange 26 zum Herausziehen der Abstechstange 26 erleichtert, und einer geschlossenen Position, in der sie eine Auflageöffnung für die Abstechstange 26 definieren, geschwenkt werden. Die zwei Flügel stellen so eine Auflage dar und bilden gleichzeitig einen Schutzschild zum Schutz vor den Spritzern, die von dem Strahl ausgehen, der beim Öffnen des Abstichlochs aus dem Abstichloch herauskommt.

Zwischen den zwei Trägern 20a und 20b ist parallel zu den Schienen 22 und 24 mindestens eine endlose Kette 44 angebracht. Diese Kette 44 erstreckt sich zwischen einem angetriebenen Zahnrad 45, das an dem vorderen Ende der Lafette 20 angebracht ist, und einem antreibenden Zahnrad 46, das an dem hinteren Ende der Lafette 20 angebracht ist. Das antreibende Zahnrad 46 wird von mindestens einem auf der Lafette 20 befestigten Motor 42 angetrieben.

Es handelt sich vorzugsweise um einen hydraulischen Motor, dessen Rotationsrichtung durch ein geeignetes Steuersystem umgekehrt werden kann.

Die Kennziffer 34 bezeichnet eine Zange, die zum Einschieben und Herausziehen der Abstechstange 26 bestimmt ist. Es handelt sich vorzugsweise um die weiter unten beschriebene Zange. Die Zange 34 wird von einem Wagen 36 getragen, der längs der Lafette 20 frei verschiebbar ist, zum Beispiel mit Hilfe der Gleitschuhe 37, die in den Schienen 22 und 24 geführt werden, die auf den zwei Trägern 20a und 20b der Lafette 20 angebracht sind. Der Wagen 36 ist an der endlosen Kette 44 befestigt und kann durch diese endlose Kette 44 zwischen einem an dem vorderen Ende der Lafette 20 angebrachten Anschlag 50 und einem an dem hinteren Ende der Lafette 20 angebrachten Anschlag 51, und umgekehrt, verschoben werden. Der Hub zwischen den zwei Anschlägen 50 und 51 ist ungefähr gleich der Länge der Abstechstange.

In der Figur 1 ist zu sehen, daß der Wagen 36 auch ein Arbeitsorgan 32 tragen kann. Dieses Arbeitsorgan, das mit einer Kupplung 30 für einen herkömmlichen Bohrer versehen ist, umfaßt gewöhnlich eine Rotationsschlagbohrmaschine, die beibehalten wird, um gegebenenfalls ein Abstichloch mit dem herkömmlichen Bohrer bohren zu können. Dabei muß jedoch hervorgehoben werden, daß das Arbeitsorgan 32 bei dem Verfahren der verlorenen Stange nicht verwendet wird, und daß es abgenommen werden könnte, wenn eine herkömmliche Bohrung des Abstichlochs nie ausgeführt wird, oder wenn die Bohrung auf eine andere Weise ausgeführt werden kann. Selbstverständlich könnte das Arbeitsorgan auch mit einem eigenen Wagen und einem eigenen Antriebsmittel versehen sein.

Im Folgenden werden weitere Merkmale der Maschine der vorliegenden Erfindung beschrieben, und gleichzeitig wird ihre Funktionsweise beim Einschieben der Abstechstange 26 in das Abstichloch und beim Herausziehen der Abstechstange aus dem Abstichloch betrachtet.

Die Abstechstange 26 wird vorzugsweise dann in die Maschine geladen, wenn sich die Maschine in der Parkposition befindet, und wenn die Zange 34 eine Position an dem hinteren Ende der Lafette einnimmt (vgl. Figur 1).

Zum Laden wird die Abstechstange 26 in die Zange 34 eingeschoben und in mehrere Zwischenführungen (55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3;) eingelegt, die in praktisch gleichen Abständen an mehreren Stellen auf der Lafette 20 angeordnet sind.

Diese Zwischenführungen (55i) haben den Zweck, eine Knickung der Abstechstange 26 zu verhindern, wenn die Zange 34 bei dem Einschiebvorgang eine axiale Schubkraft auf die Abstechstange 26 ausübt.

Dabei muß angemerkt werden, daß die Anzahl der Zwischenführungen, sowie ihre Abstände in Abhängigkeit von den Merkmalen der Abstechstange 26 (Durchmesser, Länge, Material, ...) und der zum Einschieben der Abstechstange 26 in die Verschlußmasse erforderlichen Kraft bestimmt werden. Diese Kraft wird hauptsächlich von den Eigenschaften der Verschlußmasse, und unter anderem von ihrer Aushärtungsgeschwindigkeit bestimmt.

Um wirksam zu sein, muß jede Zwischenführung (55i) die Abstechstange 26 so umschließen, daß jedes seitliche Herausgleiten der Abstechstange 26 verhindert wird, wenn sie an ihrem zu dem Abstichloch entgegengesetzten Ende einer axialen Schubkraft unterworfen wird. Außerdem soll der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zwischenführungen (55i) nicht zu groß sein, da sonst eine Knickung der Abstechstange 26 eintreten kann, was äußerstenfalls zu einer vollständigen Blockierung der Abstechstange zwischen diesen zwei Zwischenführungen führen kann.

Um die vorliegende Methode beim Einschieben einer Abstechstange anwenden zu können, ist man gezwungen, die Zwischenführungen (55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3;) in dem Maße, wie die Zange 34 nach dem vorderen Ende der Lafette 20 vorgeschoben wird, nacheinander aus der Bahn der Zange 34 herauszunehmen. Dies ist für den Erfolg der vorliegenden Methode an sich nicht hinderlich, denn je weiter die Zange 34 vorgeschoben wird, desto kleiner wird die Länge der Abstechstange, und desto weniger Zwischenführungen sind notwendig. Es wäre jedoch mühsam, die Vorschiebung der Zange 34 jedes Mal vor einer Zwischenführung anzuhalten, um diese Zwischenführung von Hand abzumontieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden daher Lösungen vorgeschlagen, um diese Zwischenführungen automatisch wegzunehmen, wenn die Zange 34 nach dem vorderen Ende der Lafette 20 vorgeschoben wird, um die geführte Abstechstange durch eine auf ihr freies Ende ausgeübte, axiale Schubkraft in die Verschlußmasse einzuschieben.

Bei einer ersten Lösung wird vorgeschlagen, Zwischenführungen zu verwenden, die auf der Lafette 20 verschiebbar angeordnet sind. Diese Zwischenführungen (55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3;) werden dann in dem Maße, wie die Einschiebung der Abstechstange 26 fortschreitet, das heißt, die Zange 34 vorgeschoben wird, durch die Zange 34 oder den Wagen 36 nach dem vorderen Ende der Lafette 20 geschoben.

Das heißt, der Wagen 36 trifft auf seiner Bahn zunächst auf die Führung 55&sub3;, er legt sich an diese Führung an, und schiebt diese Führung vor sich her. Nach einer gewissen Entfernung legt sich die Führung 55&sub3; an die Führung 55&sub2; an, und der Wagen schiebt jetzt die zwei Führungen 55&sub3; und 55&sub2; vor sich her. Die Figur 2 gibt das Ende des Einschiebvorgangs wieder. Der Wagen 36 ist bei dem Anschlag 50 angehalten, und die drei Zwischenführungen 55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3; sind vor dem Wagen 36 in der Parkposition gegeneinandergeschoben.

Die Figur 4 gibt eine Vorzugsausführung einer verschiebbaren Führung wieder. Diese Führung umfaßt einen Haken 56, der zum Beispiel mit in seinem Fuß 57 vorgesehenen Nuten zwischen den unteren Schenkeln der Träger 20a und 20b, die die Lafette bilden, befestigt ist. Dabei ist anzumerken, daß der Haken so befestigt sein muß, daß er auf der Lafette 20 verschoben werden kann, während zugleich eine Verbiegung des Hakens vermieden wird, wenn der Haken achsversetzten Kräften unterworfen wird.

Um die Abstechstange 26 in dem Haken 56 leicht unterbringen zu können, umfaßt der Haken 56 einen seitlichen Einschnitt, der durch zwei horizontale Ränder definiert ist, deren Abstand ein wenig größer als der Durchmesser der Abstechstange 26 ist. Bevor mit dem Einschieben der Abstechstange 26 in das Abstichloch begonnen wird, wird dieser seitliche Einschnitt mit Hilfe eines zu den zwei horizontalen Rändern senkrechten Teils 58 verschlossen, um die Abstechstange 26 gut zu umschließen, damit sie aus dem Haken 56 nicht seitlich herausgleiten kann. Das Teil 58 kann auf dem Haken 56 gelenkig gelagert sein, und in vorteilhafter Weise mit einem Griff 59 versehen sein, um den seitlichen Einschnitt von Hand leicht verschließen und öffnen zu können. Es wäre jedoch auch möglich, das Öffnen und Verschließen des Einschnitts vollständig zu automatisieren.

Bei einer Ausführungsvariante der Führungen bestehen diese Führungen aus zwei symmetrischen Hälften, die dann, wenn die Zange 34 sich nähert, von der Abstechstange 26 seitlich weggeschoben werden können. Hinsichtlich der Funktionsweise ist diese Variante völlig gleichwertig mit der oben beschriebenen Variante der verschiebbaren Führungen; sie wird daher nachstehend nicht im Detail beschrieben.

Es wird geschätzt werden, daß gemäß der vorliegenden Erfindung auch eine Vorzugsausführung vorgeschlagen wird, die ermöglicht, die Zwischenführungen (55i) von ihrer Parkposition an dem vorderen Ende der Lafette, die sie am Ende der Einschiebung der Abstechstange in die Verschlußmasse einnehmen, in ihre Arbeitsposition, die sie am Anfang des Einschiebvorgangs einnehmen sollen, zurückzubringen.

In der Figur 1 sind zu diesem Zweck in gleichem Abstand angeordnete Finger 53&sub1;, 53&sub2;, 53&sub3; wiedergegeben, die mit der Kette 44 fest verbunden sind. Diese Finger liegen an verschiebbaren Führungen 55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3; an, wenn die Kette 44 zurückbewegt wird, das heißt, wenn der Wagen 36 von dem vorderen Ende der Lafette nach dem hinteren Ende der Lafette zurückgefahren wird. Diese Vorrichtung ermöglicht also eine automatische Neuanordnung der verschiebbaren Zwischenführungen 55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3; am Ende der Einschiebung der Abstechstange durch einfaches Zurückfahren des Wagens 36. Ein ähnlicher Effekt kann übrigens erhalten werden, wenn die verschiebbaren Zwischenführungen 55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3; durch Stangen 54&sub1;, 54&sub2;, 54&sub3;, die in mit den Haken 56 fest verbundenen Ösen 60, 60' geführt werden, miteinander und mit dem Wagen 36 verbunden werden (vgl. die Figuren 3 und 4). Diese Stangen könnten selbstverständlich auch durch Ketten oder teleskopische Stangen ersetzt werden.

Die auf einer Maschine der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendete Zange 34 ist in den Figuren 5, 5a, 6 und 6a wiedergegeben.

Diese Zange 34 umfaßt einen Zangenkörper 75, durch den eine Bohrung oder ein Kanal 74 mit einem ein wenig größeren Durchmesser als die Abstechstange 26 axial hindurchgeht. Wie zu sehen ist, handelt es sich um eine Einrichtungszange, die zum Herausziehen der Abstechstange 26 ausgelegt ist, das heißt, diese Zange umfaßt zwei Backen 70, 72, die symmetrisch zu dem axialen Kanal 74 angeordnet sind, und in der Richtung des vorderen Endes der Lafette zu der Achse dieses Kanals 74 hin schräg verschiebbar sind. Daraus folgt, daß bei einer nach dem hinteren Ende der Lafette gerichteten Zugkraft, die das Herausziehen der Abstechstange ermöglicht, die Backen 70, 72 automatisch in das Ende der in dem Kanal 24 angeordneten Abstechstange 26 eindringen, und so eine vollkommene Ankupplung der Zange 34 an die Abstechstange 26 sicherstellen. Dies ist jedoch beim Einschieben der Abstechstange nicht der Fall.

Infolge eines gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Kunstgriffs kann diese Einrichtungszange jedoch auch bei der vorliegenden Maschine zum Einschieben der Abstechstange 26 in die Verschlußmasse verwendet werden. Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, in dem Kanal 74 hinter den Backen 70 eine mechanische Sperre vorzusehen, um einen Auflagepunkt für die Abstechstange 26 bei dem Einschiebvorgang zu haben.

Es wird, genauer gesagt, vorgeschlagen, diese mechanische Sperre in dem Kanal 74 so zu verwirklichen, daß sie leicht herausnehmbar ist. Dann kann ein herkömmlicher Bohrer 27 durch die Zange 34 hindurchgeschoben werden, wenn eine Bohrung mit dem an dem hinteren Ende der Zange angeordneten Arbeitsorgan 32 ausgeführt werden soll, wie in den Figuren 6 und 6a gezeigt ist.

In den Figuren 5 und 5a ist zu sehen, daß zur Verwirklichung dieser herausnehmbaren mechanischen Sperre ein Keil 78 in eine Nut 76 eingeschoben wird, die durch den Kanal 74 senkrecht hindurchgeht. Dieser Keil 78, dessen Höhe ein wenig größer als der Durchmesser der Abstechstange 26 ist, ist bei 80 gegen eine unbeabsichtigte Verschiebung gesichert. Es kann jedoch auch vorgesehen werden, diese mechanische Sperre mit Hilfe eines Keils 78 zu verwirklichen, der zum Beispiel durch einen pneumatischen Kreis betätigt wird, wodurch ein menschliches Eingreifen bei der Zange zum Verschließen oder Öffnen des Kanals 74 vermieden würde.

In den Figuren 6 und 6a ist zu sehen, daß der Keil 78 zur Ausführung einer Bohrung herausgenommen ist. Der Bohrer 27 kann so durch die Zange 34 hindurchgeschoben werden, um in die Kupplung 30 des Arbeitsorgans 32 eingeschoben zu werden, wo er durch eine Rotationssperre 90 blockiert wird.

Wenn wir zu dem Verfahren der verlorenen Stange, und genauer gesagt zu der Einschiebung der Abstechstange 26 in die halb ausgehärtete Verschlußmasse zurückkehren, stellen wir fest, daß dann, wenn die Abstechstange 26 in die Zange 34 eingeschoben ist, in die der Keil 78 eingesetzt ist, und wenn alle Zwischenführungen geschlossen und in geeigneter Weise angeordnet sind, der Motor 42 betätigt werden kann, um die Zange 34 vorzuschieben und so die Abstechstange 26 in die Verschlußmasse einzuschieben. Da die Abstechstange 26 an mehreren Stellen von den Führungen 55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3; umschlossen ist, besteht keine Gefahr, daß sie knickt, obwohl sie einer großen axialen Schubkraft unterworfen wird. In dem Maße, wie der Wagen 36 vorgeschoben wird, wird die Abstechstange 26 in die Verschlußmasse eingeschoben, und die Zwischenführungen 55i, die diese Vorschiebung behindern, werden entweder nach vorne geschoben, wie oben beschrieben wurde, oder seitlich auseinandergeschoben.

Zum Herausziehen der Abstechstange 26 wird das freie Ende der Abstechstange in die Zange 34 eingeführt, die bis gegen den Anschlag 50 geschoben wird. Die Zange 34 wird durch Betätigen der Backen 70 und 72 geschlossen, die das Ende der Abstechstange festklemmen. Dann wird der Motor 42 betätigt, um den Wagen 36 nach dem Anschlag 51 zurückzufahren. Die Zwischenführungen 55&sub1;, 55&sub2;, 55&sub3; sind natürlich nicht erforderlich, da die Abstechstange keiner Druckkraft, sondern einer Zugkraft unterworfen wird. Diese Führungen dienen nur als Zwischenauflagen für die Abstechstange, und zwar in dem Maße, wie die Abstechstange aus dem Abstichloch herausgezogen wird. Es ist noch wichtig, anzumerken, daß bei der letzten Phase der Extraktion die Schirmauflage 28 vorzugsweise geschlossen ist, so daß das vordere Ende der Lafette vor Spritzern geschützt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine vorgeschlagen, die ermöglicht, eine Abstechstange ohne Schlagvorrichtung in die Verschlußmasse einzuschieben, indem auf das Ende dieser Abstechstange einfach eine große axiale Schubkraft ausgeübt wird, was bisher als nicht ausführbar angesehen wurde. Außerdem zeichnet sich diese Maschine durch eine einfache und robuste Bauweise aus, und es wird unter anderem geschätzt werden, daß sie infolge einer nahezu geräuschlosen Funktionsweise einen besseren Schutz der Umgebung sicherstellt.


Anspruch[de]

1. Maschine zum Bohren eines Abstichlochs eines Schachtofens aufweisend

eine Lafette (20), um entweder eine Abstechstange (26), oder einen Bohrer (27) zu tragen, wobei die Lafette (20) ein vorderes Ende aufweist, das gegenüber dem Abstichloch angeordnet werden kann, und ein zu dem vorderen Ende axial entgegengesetztes, hinteres Ende aufweist,

eine Bohrmaschine (32), mit einer Kupplung (30), die ausgelegt ist, um den Bohrer (27) aufzunehmen und anzutreiben, wobei die Bohrmaschine (32) auf der Lafette (20) verschiebbar angebracht ist,

ein Antriebsmittel (42, 44), das auf der Lafette (20) so angebracht ist, daß es parallel zu der Lafette (20) eine Zugkraft bzw. eine Schubkraft entwickelt,

eine Zange (34), die zwischen dem vorderen Ende der Lafette (20) und der Bohrmaschine (32) auf der Lafette (20) angebracht ist, und mit dem Antriebsmittel (42, 44) verbunden ist, wobei die Zange (34) einen Körper (75) aufweist, durch den ein Kanal (74) axial hindurchgeht, der einen ein wenig größeren Durchmesser als die Abstechstange (26) und der Bohrer (27) hat, verschiebbare Backen (70, 72) aufweist, die um den Kanal (74) herum angeordnet sind, und die so ausgelegt sind, daß sie das hintere Ende der in den Kanal (74) eingeschobenen Abstechstange (26) festklemmen können, um eine große Zugkraft darauf zu übertragen, wenn die Zange (34) in Richtung des hinteren Endes der Lafette (20) verschoben wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zange (34) mittels dieses Antriebsmittels (42, 44) längs der Lafette (20) über eine Länge verschiebbar ist, die ungefähr der Länge der Abstechstange (26) entspricht,

daß ein Keil (78) in einen Sitz (76) des Körpers (75) der Zange (34) so einschiebbar ist, daß der Kanal (74) axial verschlossen wird, und auf das in den Kanal (74) eingeschobene, hintere Ende des Abstechstange (26) eine axiale Schubkraft übertragen werden kann, wenn die Zange (34) in Richtung des vorderen Endes der Lafette (20) verschoben wird,

daß der Keil (78), wenn er aus seinem Sitz (76) herausgezogen wird, den Kanal (74) der Zange (34) freigibt, so daß der Bohrer (27) durch diesen Kanal (74) hindurchgeschoben werden kann und an die Kupplung (30) der zwischen der Zange (34) und dem hinteren Ende der Lafette (20) angeordneten Bohrmaschine (32) angekuppelt werden kann,

daß auf der Lafette (20) zwischen dem vorderen Ende der Lafette (20) und der Zange (34) Zwischenführungen (55i) angebracht sind, wobei diese Zwischenführungen (55i) auf der Lafette Arbeitspositionen haben, in denen sie die Abstechstange (26) an mehreren, axial voneinander entfernten Stellen beim Einschieben in das zuvor mit der Verschlußmasse verschlossene Abstichloch umschließen, und Parkpositionen haben, in denen sie das Vorschieben der Zange (34) nach dem vorderen Ende der Lafette (20) nicht behindern, und

daß diese Zwischenführungen (55i) in dem Maße, wie die Zange (34) in Richtung des vorderen Endes der Lafette (20) vorgeschoben wird, von den Arbeitspositionen in die Parkpositionen verschiebbar sind.

2. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenführungen (55i) auf der Lafette verschiebbar sind.

3. Maschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenführungen (55i) auf der Lafette (20) so angebracht sind, daß sie in dem Maße, wie die Zange (34) nach dem vorderen Ende der Lafette (20) vorgeschoben wird, durch die Zange (34) von ihrer anfänglichen Arbeitsposition nach einer an dem vorderen Ende der Lafette gelegenen Parkposition geschoben werden.

4. Maschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenführung (55i) in dem Maße, wie die Zange (34) von dem vorderen Ende nach dem hinteren Ende der Lafette (20) zurückgeschoben wird, durch das Antriebsmittel von der Parkposition an dem vorderen Ende der Lafette (20) nach ihrer anfänglichen Arbeitsposition verschiebbar ist.

5. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenführungen (55i) aus Haken (56) bestehen, die auf der Lafette (20) verschiebbar sind und einen seitlichen Einschnitt aufweisen, der ermöglicht, die Abstechstange (26) darin unterzubringen, und daß der seitliche Einschnitt mit einem Teil (58) versehen ist, mit dem er seitlich verschlossen werden kann, nachdem die Abstechstange (26) darin untergebracht wurde.

6. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Lafette (20) angebrachte Antriebsmittel mindestens eine endlose Kette (44) aufweist, die auf der Lafette (20) axial angebracht ist, und mindestens einen Antriebsmotor (42) aufweist, dessen Rotationsrichtung umgekehrt werden kann.

7. Maschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (42) ein hydraulischer Motor ist.

8. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zange (34) und die Bohrmaschine (32) von einem gemeinsamen Wagen (36) getragen werden, der in Schienen (22, 24) der Lafette (20) verschiebbar ist, und

daß dieser Wagen (36) mit dem Antriebsmittel (42, 44) verbunden ist.







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