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Stichlochbohrmaschine zur Bildung eines Abstichlochs an einem Schachtofen nach dem Prinzip der verlorenen Stange - Dokument DE4301323C2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4301323C2 04.10.2001
Titel Stichlochbohrmaschine zur Bildung eines Abstichlochs an einem Schachtofen nach dem Prinzip der verlorenen Stange
Anmelder Paul Wurth S.A., Luxemburg/Luxembourg, LU
Erfinder Lonardi, Emile, Bascharage, LU;
Metz, Jean, Luxemburg, LU;
Mailliet, Pierre, Luxemburg-Howald, LU;
Thillen, Guy, Diekirch, LU;
Andonov, Radomir, Mamer, LU;
Malivoir, Philippe, Thionville, FR
Vertreter Bernhardt, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 66123 Saarbrücken
DE-Anmeldedatum 20.01.1993
DE-Aktenzeichen 4301323
Offenlegungstag 29.07.1993
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.10.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.10.2001
IPC-Hauptklasse C21B 7/12
IPC-Nebenklasse F27B 1/10   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stichlochbohrmaschine zur Bildung eines Abstichlochs an einem Schachtofen nach dem Prinzip der verlorenen Stange, d. h. einem Verfahren, bei dem nach dem Verschließen einer Abstichöffnung mit einer Verschlussmasse eine Metallstange in die Verschlussmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eingeschoben wird und diese Metallstange zwecks Bildung des Abstichlochs herausgezogen wird. Sie betrifft insbesondere eine solche Stichlochbohrmaschine umfassend eine Lafette mit einer vorderen Auflage, die auf der Lafette derart angebracht ist, dass sie in der Lage ist, die Stange am vorderen Ende der Lafette zu tragen, mit einer hinteren Auflage, die entlang der Lafette verschiebbar ist und mit Kupplungsmitteln ausgestattet ist, die an das hintere Ende der Stange ankuppelbar sind, sowie eine Zange, die auf der Lafette verschiebbar angeordnet ist und die Stange an einer beliebigen Stelle zwischen der vorderen Auflage und der hinteren Auflage festklemmen kann.

Die bisher zur Verwirklichung dieses Verfahrens der verlorenen Stange verwendeten Maschinen sind im Prinzip herkömmliche Bohrmaschinen, die für die Verwendung mit einem Bohrer ausgelegt sind, aber bei denen geeignete Anpassungen und Änderungen für die Verwirklichung des Verfahrens vorgenommen wurden.

Das Arbeitswerkzeug dieser Maschinen muß ein Spannfutter mit einer Ankupplungszange für die Stange umfassen, und vor allem eine kräftige pneumatische Zweirichtungs-Schlagvorrichtung aufweisen, um die Energie zu entwickeln, die zum Einschieben und Herausziehen der verlorenen Abstechstange erforderlich ist.

Meistens besteht bei diesen Maschinen auch weiterhin die Möglichkeit, eine Bohrmaschine mit einem Bohrer zu verwenden, und zwar um das Abstichloch neu zu bilden oder zu versetzen, oder um mit einem herkömmlichen Bohrer zu arbeiten, wenn die verlorene Stange aus dem einen oder anderen Grunde nicht verwendet werden kann.

Eine kräftige Schlagvorrichtung, wie sie bei diesen Maschinen verwendet wird, ist jedoch nicht ohne Nachteile. 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. Dazu wird ein Verfahren zum Herausziehen der Stange in mehreren Phasen mittels einer Hin- und Herbewegung einer Zange durch einen geräuscharmen hydraulischen Hubzylinder vorgeschlagen. Die pneumatische Schlagvorrichtung muß also nicht mehr in beiden Richtungen wirken, da sie nicht mehr zum Herausziehen verwendet wird, aber sie ist immer noch erforderlich zum wirksamen und raschen Einschieben der Abstechstange.

Die Nachteile der Schlagvorrichtung legen es nahe, auch beim Einschieben der Abstechstange auf die Schlagwirkung zu verzichten. Es könnte beispielsweise vorgesehen werden, ein kräftigeres Antriebsmittel auf das Arbeitswerkzeug wirken zu lassen, um das an die Stange angekuppelte Arbeitswerkzeug längs der Lafette in Richtung des Abstichlochs zu verschieben und so die Stange mit Gewalt und ohne Vibrationen in die halb ausgehärtete Verschlußmasse einzuschieben. Dieser Versuch ist jedoch nicht realisierbar, da angesichts der Länge der Stange bei einem kräftigeren Schub ohne Schlagvorrichtung in der Tat Gefahr besteht, daß die Stange zunächst geknickt wird, und danach, wenn sie in die rasch aushärtende Masse teilweise eingeschoben ist, endgültig blockiert wird.

Eine weitere Lösung wird in der am 3. April 1991 eingereichten luxemburgischen Patentanmeldung LU-87915 angegeben. In dieser Patentanmeldung wird eine Zweirichtungszange vorgeschlagen, deren Hin- und Herbewegung, die am vorderen Ende der Lafette von einem Hydraulikzylinder hervorgerufen wird, 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 Schlagvorrichtung, die die Zange zerstört, zu verzichten. Ein Nachteil dieser Maschine ist, daß die Zweirichtungszange und die Mittel, durch die sie betätigt wird, immer in dem vorderen Bereich der Lafette angeordnet sind. In diesem Bereich besteht jedoch die Gefahr, daß Spritzer auftreten, wenn nach dem Herausziehen der Stange der Strahl aus schmelzflüssigem Material aus dem Abstichloch herausschießt.

Eine Lösung, bei der dieser Nachteil beseitigt ist, wird in der am 31. Oktober 1991 eingereichten luxemburgischen Patentanmeldung LU-88029 vorgeschlagen. Die in dieser Patentanmeldung vorgeschlagene Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß er erste Hubzylinder ebenfalls verschiebbar auf der Lafette angebracht ist, und daß er durch einen zweiten hydraulischen Hubzylinder längs der Lafette verschoben werden kann. Das Herausziehen der Stange erfolgt nicht mehr durch eine Hin- und Herbewegung der Zange, sondern durch eine kontinuierliche Rückfahrbewegung der Zange infolge der kombinierten Wirkung der zwei hydraulischen Hubzylinder. Die Zange wird so aus der durch Spritzer gefährdeten Zone am vorderen Ende der Lafette zurückgefahren, bevor der Strahl aus schmelzflüssigem Material aus dem Abstichloch herausschießt. Außerdem erfolgt das Herausziehen der Stange rascher, da es durch eine kontinuierliche Bewegung ausgeführt wird, und keine Hin- und Herbewegung der Zange mehr damit verbunden ist.

Das Einschieben der Abstechstange in das Abstichloch erfolgt dagegen nach dem gleichen Verfahren wie in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-87915; das heißt, die Zange führt infolge der Wirkung des ersten Hubzylinders eine Hin- und Herbewegung aus, nachdem dieser erste Hubzylinder durch den zweiten Hubzylinder in die Arbeitsposition vorgeschoben wurde.

Diese in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-88029 vorgeschlagene Lösung ist hinsichtlich der Funktionsweise voll zufriedenstellend. Sie führt jedoch zu einer wesentlichen Erhöhung der Abmessungen und insbesondere der Gesamtlänge der Maschine, was angesichts des Platzmangels um den Schachtofen herum mehr als hinderlich ist.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Stichlochbohrmaschine zum Bohren des Abstichlochs eines Schachtofens vorzuschlagen, die für eine ähnliche Verwirklichung des Verfahrens der verlorenen Stange wie bei der Maschine der luxemburgischen Patentanmeldung LU-88029 ausgelegt ist, aber sich durch eine wesentlich geringere Gesamtlänge von der in dieser Patentanmeldung vorgeschlagenen Maschine unterscheidet.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Maschine von der in dem Oberbegriff des Patentanspruchs festgelegten Art vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen Rotationsmotor, der am hinteren Ende der Lafette angebracht ist, mindestens eine endlose Kette, die in axialer Richtung in der Lafette zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende angeordnet ist und durch den Rotationsmotor angetrieben wird, Verbindungsmittel, um die Zange derart mit der endlosen Kette so zu verbinden, daß sie mittels der Kette zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende der Lafette verschiebbar ist, und durch Steuermittel für den Rotationsmotor, um beim Einschieben der Stange in die Verschlußmasse durch Umkehrung der Drehrichtung des Motors eine Hin- und Herbewegung der Zange auszuführen zwischen einer Position (B) am vorderen Ende der Lafette, und einer Position (A), in einem Abstand L von der Position (B) hat, der kleiner als die Länge der Stange ist.

Gemäß dem Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist eine verschiebbare Zange an mindestens einer endlosen Kette befestigt, die in axialer Richtung in der Lafette angeordnet ist. Diese Kette wird von mindestens einem starken Motor angetrieben, dessen Drehrichtung umgekehrt werden kann.

Dabei muß zunächst angemerkt werden, daß die Maschine der vorliegenden Erfindung ermöglicht, das in der luxemburgischen Patentanmeldung LU- 88029 vorgeschlagene Verfahren zum Einschieben und Herausziehen der Stange anzuwenden.

Das Einschieben der Abstechstange in die Verschlußmasse mittels der Steuermittel des Rotationsmotors wird also auf die folgende Weise ausgeführt:

Nachdem die Abstechstange in die Zange eingeschoben wurde und an eine verschiebbare Auflage am hinteren Ende der Lafette angekuppelt wurde, wird die offene Zange durch Drehung des Motors in einer ersten Richtung in einen gewissen Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette gebracht. Die Zange wird geschlossen, und die Stange wird mit Hilfe der Zange durch Drehung des Motors in der ersten Richtung um die Länge L vorgeschoben. Danach wird die Zange geöffnet und durch Drehung des Motors in der entgegengesetzten Richtung bis zu dem Abstand L von dem vorderen Ende der Lafette zurückgeschoben. Die Zange wird geschlossen, und die Stange wird um eine zweite Länge L vorgeschoben.

Diese Hin- und Herbewegung der Zange über den Abstand L wird wiederholt, bis die Stange um die gewünschte Länge in das Abstichloch eingeschoben ist.

Dabei ist anzumerken, daß der Abstand L so bestimmt wird, daß eine Knickung der Stange beim Einschieben vermieden wird.

Das Herausziehen der Abstechstange wird auf die folgende Weise ausgeführt:

Nachdem das Ende der Stange in der am vorderen Ende der Lafette befindlichen Zange festgeklemmt wurde, wird die Zange durch die Kette zurückgefahren, wobei die Abstechstange bei kontinuierlicher Bewegung aus dem Abstichloch herausgezogen wird.

Die verwendete Zange ist vorzugsweise eine Zweirichtungszange von der Art, die in der am 3. April 1991 eingereichten luxemburgischen Patentanmeldung LU-87 915 und der am 16. Oktober 1991 eingereichten Zusatzpatent- Anmeldung LU-88 020 beschrieben wurde.

Die Zange kann jedoch auch eine in nur einer Richtung wirksame Zange von der in dem luxemburgischen Patent LU-87427 beschriebenen Art sein, die jedoch in der umgekehrten Richtung angebracht ist. Diese Zange wird dann nur verwendet, um die Stange in das Abstichloch einzuschieben. In diesem Fall muß die hintere verschiebbare Auflage mit einer zweiten Zange versehen sein, die zum Herausziehen der Stange bestimmt ist. Es handelt sich beispielsweise um eine Zange, wie sie in dem am 30. Juni 1989 angemeldeten luxemburgischen Patent LU-87 546 beschrieben ist. Bei ihrer Rückfahrbewegung liegt die erste Zange, die offen ist, an der zweiten Zange an, und schiebt dann die an das Ende der Stange angekuppelte, verschiebbare Auflage nach hinten, wobei die Abstechstange aus dem Abstichloch herausgezogen wird.

Ein Hauptvorteil der gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Maschine ist ihre geringere Länge gegenüber der in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-88029 beschriebenen Maschine. Es ist in der Tat ersichtlich, daß der Längenunterschied zwischen den zwei Maschinen dem Hub der Hin- und Herbewegung beim Einschieben der Stange entspricht, das heißt, der Länge des ersten hydraulischen Hubzylinders, der hinter einem die Zange tragenden Wagen angebracht ist, um die Hin- und Herbewegung hervorzurufen.

Ein weiterer Vorteil ist die geringere Höhe der gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Maschine. Die Kette kann in der Tat leicht in die Lafette integriert werden, während die in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-88 029 vorgeschlagenen Hydraulikzylinder aus Platzgründen auf der Lafette angebracht werden müssen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht die vorgeschlagene Maschine, den Hub der Hin- und Herbewegung zum Einschieben der Stange zu variieren. Dieser Hub kann dann frei gewählt werden, unter Berücksichtigung i) der Knickungsmerkmale der verwendeten Stangen, und ii) der zum Einschieben der Stange erforderlichen Kraft. Der Hub kann zum Beispiel vergrößert werden, wenn eine Stange von größerem Durchmesser (beispielsweise eine Stange von 50 mm anstatt 40 mm Durchmesser) verwendet wird. Ebenso kann der Hub verkleinert werden, wenn bekannt ist, daß die Verschlußmasse aus dem einen oder anderen Grund mehr als gewöhnlich ausgehärtet wurde. Im übrigen vermindert eine Vergrößerung des Hubs der Hin- und Herbewegung die zum Einschieben der Stange erforderliche Zeit. Daher ist es vorteilhaft, nicht einen zu kleinen Hub zu wählen, und den Hub an die Merkmale der Stange und der Verschlußmasse anzupassen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung von nachstehend zur Veranschaulichung wiedergegebenen, vorteilhaften Ausführungsformen, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 und 1a eine schematische Seitenansicht bzw. einen schematischen Grundriß einer Stichlochbohrmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung in der Phase der Vorbereitung zum Einschieben einer Abstechstange in die Verschlußmasse.

Fig. 2 und 2a analoge Ansichten im Augenblick vor der ersten Einschiebebewegung der Abstechstange.

Fig. 3 und 3a analoge Ansichten im Augenblick nach der ersten Einschiebebewegung der Abstechstange.

Fig. 4 und 4a analoge Ansichten, wobei die Maschine mit einem Bohrer für eine herkömmliche Bohrung ausgerüstet ist.

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

Zur Beschreibung der Bauweise der Maschine wird zunächst auf die Fig. 1 und 1a 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 Trägem 20a, 20b gebildet werden. In der Fig. 1 ist am vorderen Ende der Lafette nur der Träger 20a sichtbar, da der Träger 20b nicht dargestellt wurde, um mehr Einzelheiten zu zeigen. Die zwei Träger 20a, 20b weisen auf ihrer inneren Fläche zwei einander gegenüber angeordnete Schienen 22 bzw. 24 auf. In der Fig. 1 ist nur die Schiene 22 sichtbar.

Die Bezugszahl 26 bezeichnet eine Abstechstange, auch verlorene Stange genannt, für das oben beschriebene Verfahren. Diese Stange 26 wird am vorderen Ende der Maschine von einer Auflage 52 getragen, die vorzugsweise eine verschiebbare Auflage ist, zum Beispiel von der in der Druckschrift GB 2 216 827 A beschriebenen Art.

Es kann jedoch auch eine feste Auflage von der in der europäischen Druckschrift EP 0 064 644 A1 vorgeschlagenen Art verwendet werden. 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 Ergreifen der Stange 26 zum Herausziehen der Stange 26 erleichtert, und einer geschlossenen Position, in der die zwei Klappen eine Öffnung zwischen sich bilden, um die Stange 26 durchzuführen und zu tragen. 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.

Am hinteren Ende wird die Stange 26 von einer zweiten Auflage getragen, die der Verschiebung der Stange folgen kann. Es handelt sich beispielsweise um eine mit einem Arbeitswerkzeug 32 fest verbundene Kupplung 30. Dieses Arbeitswerkzeug wird von einem Schlitten getragen, der längs der Lafette 20 frei verschiebbar ist, beispielsweise über Laufrollen 33, die längs der äußeren Flanken der zwei Träger 20a und 20b der Lafette 20 laufen (siehe Fig. 1a).

Dieses Arbeitswerkzeug 32, das in herkömmlicher Weise eine Bohrmaschine und eine Schlagvorrichtung aufweist, wird bei dem Verfahren der verlorenen Stange jedoch nicht mehr verwendet. Auf der Lafette ist es nur vorgesehen, um gegebenenfalls ein Abstichloch mit einem herkömmlichen Bohrer bohren zu können. Daraus folgt, daß dann, wenn eine herkömmliche Bohrung nicht erforderlich ist, oder wenn die Bohrung auf eine andere Weise ausgeführt werden kann, das Arbeitswerkzeug 32 im Prinzip weggelassen werden kann. Es wird dann durch eine einfache, verschiebbare Auflage ersetzt, die der Bewegung der Abstechstange 26 folgt, wodurch diese an ihrem hinteren Ende getragen wird.

Die Bezugszahl 34 bezeichnet eine Zange, beispielsweise eine Zweirichtungszange von der in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-87915 oder der Zusatzpatent-Anmeldung LU-88020 beschriebenen Art. Die Öffnung und die Schließung der Zange werden durch einen pneumatischen Kreis (nicht dargestellt) gesteuert. Ein Wagen 36, der beispielsweise auf Kufen 37 angebracht ist, die in den Schienen 22, 24 der Lafette 20 geführt werden, dient als Aufhängung für die Zange 34.

Zwischen den zwei Trägern 20a und 20b ist, parallel zu den Schienen 22 und 24, mindestens eine endlose Kette 44 angeordnet. Diese Kette 44 erstreckt sich zwischen einem getriebenen Zahnrad 45, das am vorderen Ende der Lafette 20 angebracht ist, und einem treibenden Zahnrad 46, das am hinteren Ende der Lafette 20 angebracht ist. Das treibende Zahnrad 46 wird von mindestens einem Motor 42 angetrieben, der auf der Lafette 20 befestigt ist.

Es handelt sich vorzugsweise um einen Hydraulikmotor, dessen Drehrichtung durch einen Steuermodul umgekehrt werden kann, der bei der Bezugszahl 47 schematisch dargestellt ist.

Der Wagen 36, der die Zange 34 trägt, ist an der endlosen Kette befestigt und kann folglich durch diese endlose Kette zwischen einem am vorderen Ende der Lafette 20 angebrachten Anschlag 50, und einem am hinteren Ende der Lafette 20 angebrachten Anschlag 51 verschoben werden.

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. Die Stange 26 wird vorzugsweise in die Maschine geladen, wenn sich die Maschine in der Parkposition befindet, und wenn die Zange 34 am hinteren Ende der Lafette angeordnet ist, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist. Zum Laden wird die Stange 26 durch die offene Zange 34 hindurch in die mit dem Arbeitswerkzeug 32 fest verbundene, mit diesem die Auflage bildende Kupplung 30 des Arbeitswerkzeugs 32 geschoben, und die Kupplung 30 an das hintere Ende der Stange 26 angekuppelt.

Wenn die Stange 26 angebracht ist (vgl. Fig. 1), wird der Motor 42 über den Steuermodul 47 betätigt, um die Kette in einer ersten Richtung zu drehen, und um so die Zange 34, die vollständig geöffnet ist, in eine Position A (vgl. Fig. 2) vorzuschieben. Da die Zange 34 nicht geschlossen ist, kann sie bezüglich der Stange 26, die in der Kupplung 30 des Arbeitswerkzeugs 32 festgehalten wird, frei gleiten.

Im Prinzip wäre es möglich, die Zange 34 in die Arbeitsposition gemäß der Fig. 2 vorzuschieben, bevor die Stange 26 geladen wird, aber es ist leichter, die Stange in die Maschine einzuschieben, wenn die Zange 34 am hinteren Ende der Lafette gemäß der Fig. 1 angeordnet ist.

Ab der Position in Fig. 2 kann der Prozeß zum Einschieben der Stange 26 in die Verschlußmasse des Abstichlochs eingeleitet werden. Dieser Vorgang erfolgt im Prinzip gemäß dem in der luxemburgischen Patentanmeldung LU-87 915 vorgeschlagenen Verfahren. Zum Einschieben der Stange 26 werden der Motor 42 und die Zange 34 gleichzeitig betätigt, wodurch i) die Zange 34 geschlossen wird, und ii) die Zange von der Position A in Fig. 2 nach der Position B in Fig. 3 verschoben wird, wobei die Stange 26 und das mit der Stange fest verbundene Arbeitswerkzeug 32 mitgenommen werden. Wenn die Zange 34 in der Position B angekommen ist, wird die Strömungsrichtung des den Motor versorgenden Hydraulikfluids umgekehrt, was zur Folge hat, daß die Zange durch Drehung des Motors 42 in der umgekehrten Richtung zurückgeschoben wird. Gleichzeitig bewirkt der pneumatische Kreis die Öffnung der Zange 34. Während die Zange 34 zurückgeschoben wird, bleibt die Stange 26 an ihrem Platz, da die Zange 34 offen ist und daher längs der Stange 26 gleiten kann.

Wenn die Zange 34 wieder in der Position A ankommt, wird die Strömungsrichtung des Hydraulikfluids, das heißt, die Drehrichtung des Motors 42 umgekehrt, um die Zange 34 nach der Position B in Fig. 3 zu verschieben. Gleichzeitig bewirkt der pneumatische Kreis die Schließung der Zange 34. Diese Hin- und Herbewegung der Zange 34 zwischen der Position A und der Position B wird danach so oft wiederholt, wie es erforderlich ist, um die Stange 26 um die gewünschte Länge in das Abstichloch einzuschieben.

Die Umkehrung der Drehrichtung des Motors 42 und die Schließung bzw. Öffnung der Zange in der Position A bzw. B können beispielsweise über zwei Endschalter ausgelöst werden, von denen der erste mit dem Anschlag 50 kombiniert ist, und der zweite zwischen dem Anschlag 50 und dem Anschlag 51 auf der Lafette befestigt ist. Dieser zweite Endschalter ist in den Fig. 2 und 3 bei der Kennziffer 53 schematisch dargestellt. Der Abstand L zwischen dem vorderen Anschlag 50 (= Position B) und der Position A kann dann variiert werden, wozu der zweite Endschalter in einem mehr oder weniger großen Abstand von dem Anschlag 50 befestigt wird.

Eine Lösung, die es ermöglicht, den zweiten Endschalter wegzulassen, beruht auf der Verwendung des Signals eines auf dem Motor 42 angebrachten Tourenzählers 53, um in einer Recheneinheit 55 (vgl. Fig. 1a) in jedem Augenblick die genaue Position des Wagens 36 auf der Lafette zu bestimmen, und um über den Steuermodul 47 die Umkehrung der Drehrichtung des Motors 42 zu bewirken, wenn der Wagen bei einem im voraus bestimmten Punkt ankommt. In Verbindung mit einer solchen Recheneinheit 55 werden vorzugsweise Signale von in die Anschläge 50 und 51 integrierten Endschaltern verwendet, um die Recheneinheit bei jeder Vorbeifahrt automatisch zu eichen; das heißt, um die Recheneinheit auf Null zurückzustellen, und um die einer vollen Umdrehung des Motors 42 entsprechende, geradlinige Verschiebung der Zange 34 neu zu berechnen. Wenn der zum Antrieb der Kette 44 verwendete Motor 42 ein Hydraulikmotor ist, ist es selbstverständlich auch möglich, die Strömungsrate des den Motor versorgenden Hydraulikfluids zu messen, um den genauen Zeitpunkt für die Umkehrung der Drehrichtung des Motors und die Öffnung bzw. Schließung der Zange 34 zu bestimmen.

Um die Stange aus dem Abstichloch herauszuziehen, wird die Lafette 20 zu dem Abstichloch hin verschoben. Die Zange 34 wird mittels des Motors 42 nach dem vorderen Ende der Lafette bis gegen den Anschlag 50 verschoben. Wenn die Lafette richtig positioniert ist, ist das freie Ende der Stange 26 in die offene Zange 34 eingeschoben. Der pneumatische Versorgungskreis der Zange 34 bewirkt danach die Schließung der Zange 34. Jetzt kann der Motor 42 den Wagen 36, der die Zange 34 trägt, mittels der Kette 44 zurückfahren, und so die Stange aus dem Abstichloch herausziehen.

Dabei ist anzumerken, daß beim Vorbeifahren des Wagens 36 an der Position A der Fig. 2 dieses Mal die Zange nicht geöffnet wird und die Drehrichtung des Motors nicht umgekehrt wird, sondern daß die Stange auf einmal herausgezogen wird, und zwar im Prinzip, bis der Wagen 36 gegen den Anschlag 51 stößt, wobei in vorteilhafter Weise der Motor automatisch ausgeschaltet wird.

Es ist nützlich, darauf hinzuweisen, daß zum Herausziehen auch die auf dem Arbeitswerkzeug 32 angebrachte Kupplung 30 verwendet werden kann. Diese Kupplung 30 ist dann eine Zange, die zum Herausziehen der Stange ausgelegt ist, zum Beispiel eine Zange von der in dem Patent LU-87546 beschriebenen Art, und die Zange 34 kann eine Einrichtungszange sein, die zum Einschieben der Stange 26 ausgelegt ist, zum Beispiel eine Zange von der in dem Patent LU-87427 beschriebenen Art. In diesem Fall bleibt die Zange 34 offen, wobei das freie Ende der Stange 26 durch die Zange 34 hindurchgeführt wird, um in der Kupplung 30, die in diesem Fall eine zum Herausziehen der Stange geeignete Zange bildet, festgeklemmt zu werden. Bei der Rückwärtsfahrt des Wagens 36 liegt die Zange 34 unmittelbar an der Kupplung 30 an, vor der das Arbeitswerkzeug angeordnet ist. Daraus ergibt sich, daß das Arbeitswerkzeug keine Zugkraft auf die Stange übertragen muß.

Diese Variante bietet in erster Linie konstruktive Vorteile. Insbesondere wird der Bau der Zange einfacher. Außerdem muß die Zange nur an einen einzigen pneumatischen Steuerkreis angeschlossen werden.

Weiterhin ist anzumerken, daß es auch möglich ist, den Wagen 36, der die Zange 34 trägt, mit dem Arbeitswerkzeug 32 fest zu verbinden, zum Beispiel mittels zweier Haken 60 und 60', die auf beiden Seiten des Arbeitswerkzeugs angeordnet sind und in seitlich auf dem Wagen 36 angebrachte Zapfen 61 und 61' automatisch oder manuell eingehängt werden können.

Dann benötigt das Arbeitswerkzeug 32 kein eigenes Antriebssystem auf der Lafette 20, um zum Beispiel eine Bohrung mit einem herkömmlichen Bohrer 27 auszuführen (vgl. Fig. 4 und 4a).

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine vorgeschlagen, die aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sicherlich einen wesentlichen technischen Fortschritt bei der Verwirklichung des Verfahrens der verlorenen Stange darstellt und insbesondere durch eine geräuscharme Funktionsweise zu einem besseren Schutz der Umwelt beiträgt.


Anspruch[de]
  1. 1. Stichlochbohrmaschine zur Bildung eines Abstichlochs an einem Schachtofen nach dem Prinzip der verlorenen Stange, bei dem nach dem Verschließen einer Abstichöffnung mit einer Verschlußmasse eine Metallstange (26) in die Verschlussmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eingeschoben wird und diese Metallstange zwecks Bildung des Abstichlochs herausgezogen wird, umfassend eine Lafette (20) mit einer vorderen Auflage (52), die auf der Lafette derart angebracht ist, daß sie in der Lage ist, die Stange (26) am vorderen Ende der Lafette (20) zu tragen, mit einer hinteren Auflage (30, 32), die entlang der Lafette verschiebbar ist und mit Kupplungsmitteln (30) ausgestattet ist, die an das hintere Ende der Stange (26) ankuppelbar sind, sowie eine Zange (34), die auf der Lafette verschiebbar angeordnet ist und die Stange (26) an einer beliebigen Stelle zwischen der vorderen Auflage (52) und der hinteren Auflage (30) festklemmen kann, gekennzeichnet durch

    einen Rotationsmotor (42), der am hinteren Ende der Lafette (20) angebracht ist,

    mindestens eine endlose Kette (44), die in axialer Richtung in der Lafette (20) zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende angeordnet ist und durch den Rotationsmotor (42) angetrieben wird,

    Verbindungsmittel, um die Zange (34) derart mit der endlosen Kette (44) so zu verbinden, daß sie mittels der Kette (44) zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende der Lafette (20) verschiebbar ist, und

    Steuermittel für den Rotationsmotor (42), um beim Einschieben der Stange in die Verschlußmasse durch Umkehrung der Drehrichtung des Motors (42) eine Hin- und Herbewegung der Zange (34) auszuführen zwischen einer Position (B) am vorderen Ende der Lafette (20) und einer Position (A), in einem Abstand L von der Position (B), der kleiner als die Länge der Stange (26) ist.
  2. 2. Maschine gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine pneumatische Zange (34) und einen Steuermodul für die pneumatische Zange (34), der so ausgelegt ist, daß die pneumatische Zange (34) in der Position (B) vor ihrer Rückkehr in die Position (A) automatisch geöffnet wird, und daß die pneumatische Zange (34) in der Position (A) vor ihrer Rückkehr in die Position (B) automatisch geschlossen wird.
  3. 3. Maschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand L frei einstellbar ist.
  4. 4. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position (A) durch die Anbringung eines Endschalters auf der Lafette (20) festgelegt wird, wobei dieser Endschalter durch ein mit der endlosen Kette (44) fest verbundenes Teil betätigt wird, wenn sich die Zange in einem Abstand L von der Position (B) befindet.
  5. 5. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Zange (34) in jedem Augenblick durch eine Recheneinheit bestimmt wird, die das Ausgangssignal eines auf dem Motor (42) angebrachten Tourenzählers als Eingangssignal erhält, und daß der Abstand L als Sollwert in die Recheneinheit eingegeben werden kann.
  6. 6. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsmotor (42) ein Hydraulikmotor ist.
  7. 7. Maschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel für den Rotationsmotor (42) eine Vorrichtung umfassen, um die Hydraulikfluidmenge, die den Rotationsmotor (42) versorgt, voreinzustellen.
  8. 8. Maschine gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Arbeitswerkzeug (32), das auf der Lafette (20) verschiebbar angebracht ist, und eine Kupplung (30) umfaßt, um an das hintere Ende der Stange (26) angekuppelt zu werden.
  9. 9. Maschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitswerkzeug (32) eine Bohrmaschine und eine Schlagvorrichtung umfaßt.
  10. 10. Maschine gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (34) mit dem Arbeitswerkzeug (32) fest verbunden ist, so dass dieses Arbeitswerkzeug durch die an der Kette (44) befestigte Zange (34) verschiebbar ist.
  11. 11. Maschine gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (34) eine in nur einer Richtung wirksame Zange zum Übertragen einer Schubkraft auf die Stange (26) bei dem Einschiebevorgang ist, daß die mit dem Arbeitswerkzeug (32) fest verbundene Kupplung (30) eine in nur einer Richtung wirksame Zange zum Übertragen einer Zugkraft auf die Stange (26) ist, und daß die Zange (34) mit Mitteln versehen ist, um bei dem Ausziehvorgang der Stange (26) an der Kupplung (30) unmittelbar anzuliegen.
  12. 12. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (34) eine Zweirichtungszange ist, mit der die Stange (26) festgeklemmt werden kann, um einerseits eine Zugkraft, und andererseits eine Schubkraft auf sie zu übertragen.






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