EINRICHTUNG ZUM ENTFERNEN VON VERSCHLISSENEN LOCHSTEINEN ODER LOCHAUSKLEIDUNGEN METALLURGISCHER GEFÄSSE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Entfernen von verschlissenen Lochsteinen oder Auskleidungen in Abstich-Öffnungen metallurgischer Gefäße mit einer in den Lochstein bzw. das Abstichloch einführbaren Spreizeinrichtung und einem Antrieb zum Abziehen des Lochsteines bzw. der Auskleidung mittels der Spreizeinrichtung.

[0002] Für den Ausbau von in die Abstichöffnung metallurgischer Gefäße eingesetzter Lochsteine ist es beispielsweise aus der AT-PS 386 422 bereits bekanntgeworden, ein Gerät an der Außenseite des metallurgischen Gefäßes abzustützen, mit welchem eine sich in Achsrichtung des Lochsteines erstreckende und in dieser Achsrichtung mittels eines Auszieh-Druckmittelzylinders längsverstellbare Auszieheinrichtung verbunden ist. Die Auszieheinrichtung dieser bekannten Vorrichtung weist wenigstens zwei Klemmklauen auf, welche mit einer Spreizeinrichtung mit dem Lochstein in und außer Eingriff bringbar sind und diese vorbekannte Einrichtung soll Lochsteine ohne Beschädigung des Dauerfutters des metallurgischen Gefäßes entfernen. Die bekannte Vorrichtung muß dabei zunächst händisch in die richtige Position gebracht werden und an der Außenseite des heißen metallurgischen Gefäßes festgelegt werden, wobei die Manipulation insofern aufwendig ist, als dann, wenn sich tatsächlich der Lochstein gelockert hat, die Vorrichtung samt dem heißen Lochstein händisch abgenommen werden muß. In vielen Fällen hat es sich gezeigt, daß Lochsteine durch einfache Druck- oder Zugbeaufschlagung in axialer Richtung nicht ohne weiteres ohne Beschädigung des Dauerfutters aus ihrer Lage herausgezogen werden können. Aus der AT-PS 383 831 ist eine Vorrichtung zum Herausziehen eines Gasspülsteines aus einem Lochstein bekanntgeworden, bei welcher dem Umstand Rechnung getragen wurde, daß ein einfacher axialer Zug nicht ohne weiteres zum sicheren Lockern des Lochsteines geeignet ist. Bei dieser bekannten Einrichtung, welche gleichfalls händisch mit dem Gasspülstein verbunden werden muß, ist ein Gleitkörper vorgesehen, der mit großer Wucht gegen einen Anschlag geschoben wird, wobei die entstehende Massenträgheit eine in Längsrichtung der Führungssteine verlaufende Aktionskraft, die den Gasspülstein aus dem Lochstein herauszieht, bewirkt. Die Ausziehkräfte werden somit schlagartig zur Wirkung gebracht, wobei auch diese Einrichtung händisch an den herauszuziehenden Gasspülstein angesetzt werden muß. Die Abstützung erfolgt wiederum an der Außenseite des heißen metallurgischen Gefäßes, um die Betriebsunterbrechung so kurz wie möglich zu halten.

[0003] Mit der aus der AT-PS 383 831 bekanntgewordenen Vorrichtung werden lediglich die Gasspülsteine, nicht aber der Lochstein selbst abgezogen. Lochsteine finden in erster Linie Verwendung für Abstichöffnungen, beispielsweise von Konvertern, und der Verschleiß derartiger Lochsteine ergibt sich durch den Kontakt mit flüssigem Metall beim Ausgießen. Der Bereich der Abstichöffnungen ist daher zumeist mit einer zweilagigen Lochsteinauskleidung versehen, wobei die jeweils auszuwechselnden Lochsteinelemente über Bindemittel mit dem Dauerfutter, d.h. der im metallurgischen Gefäß über längere Zeit verbleibenden, zweiten Lochsteinauskleidung verbunden sind. Derartige mit Bindemitteln mit dem Dauerfutter verbundene Lochsteine, insbesondere ausgeschwemmte Lochsteine, müssen in der Regel mittels Preßlufthämmern herausgemeißelt werden oder mittels Bohreinrichtungen ausgebohrt werden. Hydraulische Zieheinrichtungen, wie sie beispielsweise der AT-PS 386 422 entnommen werden können, sind zumeist nur dann als erfolgreich anzusehen, wenn Klemmklauen den Lochstein innen hintergreifen, um hinreichende Zugkräfte sicherzustellen, wobei auch hier naturgemäß die Gefahr einer Beschädigung des Dauerfutters nicht ohne weiteres ausgeschlossen werden kann.

[0004] Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ohne zusätzliche Manipulationen, wie beispielsweise Aufstellen einer Arbeitsbühne, alle Arbeitsschritte auszuführen erlaubt, welche zum vollständigen Austausch von Lochsteinen inklusive des Einbaues eines neuen Lochsteines erforderlich sind. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen darin, daß die Spreizeinrichtung an einem in Achsrichtung auf einem Support, insbesondere einer Lafette, verfahrbaren Werkzeugträger angeordnet ist, und daß der Werkzeugträger mit wenigstens einem Antrieb verbindbar ist. Dadurch, daß die Spreizeinrichtung an einem in Achsrichtung auf einem Support, insbesondere einer Lafette, verfahrbaren Werkzeugträger angeordnet ist, wird eine einfache Positionierung und ein hinreichender Arbeitsweg zur Verfügung gestellt, mit welchem unterschiedliche Arbeitsschritte beim Ein- und Ausbau von Lochsteinen durch einfachen Austausch von Werkzeugen am Werkzeugträger durchgeführt werden können. Die Spreizeinrichtung kann hiebei sowohl während des Abziehen des Lochsteines als auch zum neuerlichen Einsetzen eines neuen Lochsteines herangezogen werden, wobei darüberhinaus an einer derartigen Spreizeinrichtung Werkzeuge, wie sie für die vollständige Räumung des Loches günstig erscheinen, festgelegt werden können. Durch die genannte Verfahrbarkeit wird es somit möglich, über das bloße Entfernen von verschlissenen Lochsteinen oder Auskleidungen hinaus auch ein neuerliches Positionieren von neuen Lochsteinen in der korrekten Lage vorzunehmen, wobei die Verfahrbarkeit des Werkzeugträgers auf einem Support, insbesondere einer Lafette, die Möglichkeit bietet, die gesamte Einrichtung auf einem fahrbaren Unterwagen anzuordnen, womit die Manipulation beim Aus- und Einbau von Lochsteinen wesentlich vereinfacht wird. Insbesondere entfällt die Festlegung und Abstützung an der heißen Gefäßwand, da der Support bzw. die Lafette mit Eigenantrieb in die jeweilige Position gefahren werden können und die Reaktionskräfte von einem Unterwagen aufgenommen werden können. Die Verwendung eines Werkzeugträgers erlaubt es, über einen derartigen Werkzeugträger auch andere Verfahrensweisen, wie insbesondere die Kühlung des Lochsteines als Vorbereitung für die Ausbringung vorzunehmen. Eine derartige Kühlung des Lochsteines als Vorbereitung für die Ausbringung führt zu Eigenspannungen, welche das Herausziehen des Schluß- bzw. Lochsteines unterstützen, und führt zu einer Schonung des Ausziehwerkzeuges. Der Werkzeugträger erlaubt es aber auch, je nach Art des verwendeten Antriebes nach dem Verspreizen ein schlagunterstütztes Herausziehen bzw. Heraushämmern von Lochsteinen zu erzielen, wobei an einem derartigen Werkzeugträger auch Bohrwerkzeuge festgelegt werden können, mit welchen die Öffnung für das Einsetzen des neuen Lochsteines kalibriert werden kann. Schließlich kann ein vormontiertes Lochsteinpaket über den Werkzeugträger mittels der Lafette eingefahren werden.

[0005] Mit Vorteil ist zur Erfüllung all dieser Funktionen die erfindungsgemäße Einrichtung so ausgebildet, daß der Werkzeugträger einen axialen Hohlraum aufweist, in welchem eine Zahnwelle rotierbar gelagert ist, und daß die Zahnwelle mit einer Verzahnung von wenigstens zwei, vorzugsweise drei im Werkzeugträger in radialer Richtung verschiebbar geführten Spreizbacken kämmt. Über die rotierbar gelagerte Zahnwelle kann erforderlichenfalls für das Ausbohren bzw. Kalibrieren eine drehende Werkzeugbewegung erzielt werden, wobei die Spreizbacken unmittelbar zur Festlegung des Kalibrierwerkzeuges herangezogen werden können. Wenn umgekehrt der Werkzeugträger gegen rotierende Bewegung gesichert ist und lediglich die Zahnwelle mit einem definierten Drehmoment beaufschlagt wird, erfolgt ein Anpressen der Spreizbacken an die Innenwand des Lochsteines bei ausgefahrenen Spreizbacken und es kann der Werkzeugträger hämmernd beaufschlagt werden, um ein Herauslösen des Lochsteines zu begünstigen.

[0006] Zur Übertragung einer Drehbewegung auf auf die Spreizbacken aufgesteckte Werkzeuge zum Kalibrieren oder Ausbohren des Loches ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß der Werkzeugträger im Support bzw. an der Lafette rotierbar gelagert ist und gegenüber dem Support bzw. der Lafette drehfest verriegelbar ist, wobei die Verriegelbarkeit dazu dient, die erforderlichen Spreizkräfte aufzubringen, um ein Ausziehen des Steines zu ermöglichen.

[0007] Mit Vorteil sind mit dem Werkzeugträger und der Zahnwelle verschiedene Antriebe verbunden, wobei in einfacher Weise mit der Zahnwelle ein Drehantrieb und mit dem Werkzeugträger ein Schlagantrieb, insbesondere ein Gegenschlaghammer verbindbar sein kann. Der Schlagantrieb wirkt hiebei auf den hohlen Werkzeugträger und damit auf einen entsprechend steifen rohrförmigen Bauteil, wohingegen die Zahnwelle zur Übertragung von Drehmomenten sowohl für das Anpressen der Backen als auch für das rotierende Aufbohren der Öffnung herangezogen wird.

[0008] Zur Kühlung der Lochwand und zur Erzielung von Schrumpfspannungen zur Lockerung des verschlissenen Lochsteines ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die Zahnwelle wenigstens einen axialen Kanal aufweist, welcher mit Düsen bzw. Ausströmöffnungen nahe dem freien Ende des Werkzeugträgers und einem Anschluß für Fluid verbunden ist. Ein entsprechender dichtender Abschluß kann in einfacher Weise dadurch erzielt werden, daß die Zahnwelle selbst diesen axialen Kanal für die Zuführung von Fluid aufweist, wobei die Einspeisung von Fluid in den axialen Kanal in besonders einfacher Weise dadurch erzielt werden kann, daß der Fluidanschluß am Support bzw. der Lafette einen Ringkanal aufweist, in welchen radiale Bohrungen zum axialen Kanal der Zahnwelle münden.

[0009] Zur Vereinfachung des Zusammenbaues und zur Erweiterung des Anwendungsbereiches der erfindungsgemäßen Einrichtung durch Anschluß unterschiedlichster Werkzeuge ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die Zahnwelle mit einer Drehantriebswelle über eine Verzahnung drehfest und in Achsrichtung verschiebbar verbunden ist. Insbesondere wenn, wie es einer bevorzugten Ausbildung entspricht, die Ausbildung so getroffen ist, daß der die Spreizbacken tragende Kopfteil des Werkzeugträgers über ein Gewinde mit dem mit dem Schlagantrieb verbindbaren Teil des Werkzeugträgers lösbar verbunden ist, läßt sich der Kopf des Werkzeugträgers in einfacher Weise vom Werkzeugträger ablösen, wobei auf Grund der Verbindung der Zahnwelle mit einer Drehantriebswelle gemeinsam mit dem Kopf auch die Zahnwelle abgenommen werden kann, so daß mit der Drehantriebswelle andere Werkzeuge verbunden werden können. Für einen derartigen einfachen Ausbau des Kopfteiles ohne Ausbau des oder der Antriebe ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß das Gewinde zur Verbindung des Werkzeugträgers mit dem Kopfteil des Werkzeugträgers einen Kerndurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser der mit der Drehantriebswelle verbundenen Zahnwelle, wodurch alle drehschlüssig miteinander verbundenen Bauteile des Werkzeugträgers und der zentralen Antriebswelle nach vorne ausgebaut werden können.

[0010] In besonders einfacher Weise läßt sich mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auch ein Bohrkopf unmittelbar mit dem Werkzeugträger verbinden, wobei mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, daß auf das Gewinde eine Hülse aufgeschraubt ist, welche an ihrer Außenseite ein Rundgewinde oder ein Trapezgewinde aufweist, auf welches ein Bohrkopf gegen einen Anschlag des Werkzeugträgers aufschraubbar ist. Eine derartige Hülse kann in einfacher Weise auf den Werkzeugträger aufgeschraubt werden, wobei das Außengewinde einer derartigen Hülse das einfache Aufschrauben eines Bohrkopfes unter Verwendung des Drehantriebes des Werkzeugträgers erlaubt. Das Aufschrauben des Bohrkopfes erfolgt hiebei auf das Rund- bzw. Trapezgewinde bis zu einem Anschlag des Werkzeugträger, wobei für das nachfolgende Bohren naturgemäß die gleiche Drehrichtung beibehalten werden muß, um ein Lösen des Bohrkopfes vom Gewinde zu verhindern. Andernfalls müßte in der aufgeschraubten Position des Bohrkopfes eine gesonderte Drehsicherung relativ zum Werkzeugträger vorgesehen sein. Um das Aufschrauben auf das Außengewinde der Hülse zu ermöglichen, muß der Bohrkopf während des Aufschraubens drehsicher gehalten werden, wobei die Ausbildung mit Vorteil so getroffen ist, daß der auf die Hülse aufschraubbare Bohrkopf einen Anschlag für eine gesonderte Drehsicherung aufweist, welcher mit einem entriegelbaren Anschlag am Support zusammenwirkt. Für den nachfolgenden Bohrbetrieb muß naturgemäß die gesonderte Drehsicherung wieder freigegeben werden.

[0011] Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig.1 eine Seitenansicht einer auf einem verfahrbaren Unterwagen festgelegten erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig.2 in vergrößertem Maßstab die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß Fig.l in einem Schnitt durch den Werkzeugträger; Fig.3 in einer zu Fig.2 ähnlichen Ansicht in weiter vergrößertem Maßstab den Kopf sowie das dem Kopf abgewandte Ende des Werkzeugträgers; die Fig.4 und 5 Schnitte nach der Linie IV-IV der Fig.3 durch einen Spreizbacken, wobei Fig.4 die eingezogene Position und Fig.5 die ausgefahrene Position des Spreizbackens darstellt; Fig.6 eine schematische Darstellung der Festlegung eines Kalibrierwerkzeuges an der erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig.7 in einer Darstellung analog zu Fig.6 die Festlegung eines neu zu setzenden Lochsteinpaketes an der erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 8 in vergrößerter Darstellung einen teilweisen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform zur Festlegung eines Bohrwerkzeuges an der erfindungsgemäßen Einrichtung; und Fig. 9 einen teilweisen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8.

[0012] In Fig.1 ist mit 1 ein auf einem Raupenfahrwerk 2 verfahrbarer Unterwagen bezeichnet, wobei an einem über Zylinder-Kolbenaggregate 3 und 4 heb- und senkbaren und ausrichtbaren Arm 5 ein Support bzw. eine Lafette 8 festgelegt ist. An diesem Support bzw. der Lafette ist ein durch ein Zylinder-Kolbenaggregat 6 in Richtung des Doppelpfeiles 7 verfahrbarer Werkzeugträger 9, welcher in den nachfolgenden Figuren noch deutlicher dargestellt ist, sowie ein als Gegenschlaghammer 10 ausgebildetes Schlagwerkzeug festgelegt, welches auf den Werkzeugträger 9 eine durch den Doppelpfeil 11 angedeutete Schlagbewegung ausübt.

[0013] Mit dem verfahrbaren Unterwagen kann der Werkzeugträger für den Ausbau, die Räumung und den Einbau von Lochsteinen bzw. Abstichöffnungen metallurgischer Gefäße entsprechend den Anforderungen relativ zu einer Abstichöffnung eines nicht näher dargestellten Konverters positioniert werden und es kann die Entfernung eines verschlissenen Lochsteines bzw. einer verschlissenen Auskleidung sowie eine Kalibrierung und ein nachfolgendes Setzen einer neuen Auskleidung ohne händische Manipulationen eines direkt am metallurgischen Gefäß festgelegten Ausziehgerätes erfolgen. Es kann somit mit einer einzigen Vorrichtung, wie sie in Fig.1 dargestellt ist, und mit einem Minimum an Bedienungsaufwand eine Vielzahl von Abstichöffnungen auch an unterschiedlichen Konvertern bedient werden, und es kann auf die Anordnung von entsprechenden Halteeinrichtungen und Ausziehvorrichtungen im Bereich jeden Abstichloches verzichtet werden.

[0014] Bei dem in Fig.2 dargestellten Schnitt durch den Werkzeugträger ist deutlich ersichtlich, daß in einem in Achsrichtung des Werkzeugträgers 9 verlaufenden Hohlraum 12 eine Zahnwelle 13 sowie eine mit der Zahnwelle 13 drehfest verbundene Drehantriebswelle 14 gelagert sind. Anstelle der derart zweigeteilten Antriebswelle, welche in Fig.3 noch deutlicher dargestellt ist, kann naturgemäß eine durchgehende Welle Verwendung finden, wobei die geteilte Ausbildung Vorteile für den Zusammenbau des gesamten Werkzeugträgers mit sich bringt, wie dies weiter unten noch näher beschrieben werden wird. Sowohl die Zahnwelle 13 als auch die Drehantriebswelle 14 weisen einen in axialer Richtung verlaufenden Kanal 15 auf, welcher im Bereich des Kopfes 16 des Werkzeugträgers in Düsen bzw. Ausströmöffnungen 17 mündet und welcher am dem Werkzeugträgerkopf 16 gegenüberliegenden Ende einen von radialen Kanälen 18 gebildeten Anschluß an einen Ringraum 19 zur Zuführung eines Fluids aufweist. Im Bereich des Kopfes 16 des Werkzeugträgers sind weiters Spreizbacken 20 angeordnet, welche in radialer Richtung relativ zur Zahnwelle und somit zum gesamten Werkzeugträger verschiebbar sind.

[0015] Der Gegenschlaghammer 10 übt seine Schlagenergie auf zwei Halbschalen 21 im Bereich eines Abschlußteiles 22 aus, wobei die derart im Sinne des Doppelpfeiles 11 durch den Gegenschlaghammer 10 ausgeübte Schlagbeanspruchung über das mit dem Außenrohr 23 des Werkzeugträgers verschraubte Übergangsstück auf dieses Außenrohr übertragen wird. Der Werkzeugträger 9 ist dabei mit seinem Außenrohr in einer Führung 24 zentriert.

[0016] Die Übertragung eines Drehmomentes auf die Drehantriebswelle 14 bzw. die Zahnwelle 13 erfolgt durch Antrieb mittels eines nicht näher dargestellten Drehantriebes eines Stummels 25 im Sinne des Pfeiles 26, wobei die Drehbewegung über ein Verbindungsstück 27 auf die Drehantriebswelle 14 und über eine entsprechende Verzahnung 28 in weiterer Folge auf die Zahnwelle 13, welche mit den Spreizbacken 20 zusammenwirkt, übertragen wird. Die Ausbildung der Verzahnung 28 bei der Verbindung der Zahnwelle mit der Drehantriebswelle sowie die Festlegung des Kopfes 16 des Werkzeugträgers 9 am Außenrohr 23 des Werkzeugträgers erfolgt dabei derart, daß das Gewinde 29 zur Festlegung des Kopfes 16 am Rohr 23 einen größeren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser der Zahnwelle 13 im Bereich der Verzahnung 28. Zur Verhinderung einer Drehbewegung des Außenrohres 23, wie es bei gewissen Arbeitsschritten notwendig ist, ist eine Sicherungseinrichtung 30 vorgesehen, welche in eine beispielsweise mit Durchbrechungen in regelmäßigen Abständen versehene, mit dem Rohr 23 verbundene Lochscheibe 31 eingreift.

[0017] In den Fig.4 und 5 ist die Anordnung und die Bewegung der Spreizbacken 20 näher dargestellt. Die Spreizbacken 20 kämmen dabei über eine Verzahnung 31' mit einer Außenverzahnung 32 der Zahnwelle 13, so daß bei Ausübung einer Drehbewegung die Spreizbacken 20 aus der in Fig.4 dargestellten Stellung in radialer Richtung, wie sie durch den Pfeil 33 angedeutet ist, in die in Fig.5 dargestellte Stellung ausfahren. Die Backen sind dabei in entsprechenden, in radialer Richtung verlaufenden Ausnehmungen des Kopfes 16 des Werkzeugträgers geführt und weisen jeweils einen Anschlag 34 auf, welche einerseits ein Herausfallen der Spreizbacken 20 verhindern und welche bewirken, daß bei fortgesetzter Ausübung einer Drehbewegung in der in Fig.5 dargestellten Stellung bzw. bei Anliegen der Backen an einem Lochstein oder einem aufgesetzten Werkzeug der gesamte Werkzeugträger in eine Drehbewegung versetzt wird.

[0018] Zur Entfernung eines Lochsteines bzw. einer verschlissenen Auskleidung aus einer Konverteröffnung wird der Werkzeugträger 9 in die zu räumende Öffnung eingeführt, wobei durch das Ausbringen von Fluid über die Düsen bzw. Ausströmöffnungen 17 im vordersten Abschnitt des Kopfes des Werkzeugträgers eine Kühlung des zu entfernenden Lochsteines bzw. der Auskleidung als Vorbereitung für die Ausbringung und gleichzeitig als Schonung für den Werkzeugträger erzielt wird. Die durch die Kühlung erzeugten Eigenspannungen unterstützen dabei in weiterer Folge das Herauslösen der zu entfernenden Auskleidung. Nach einem entsprechenden Positionieren des Werkzeugträgers 9 durch Verschiebung desselben in Richtung des Pfeiles 7 relativ zur Lafette 8 erfolgt durch ein Verdrehen der Zahnwelle 13 ein Ausfahren und Verspreizen der Spreizbacken 20 in der Auskleidung, worauf ein Herausschlagen derselben über ein durch den Gegenschlaghammer 10 unterstütztes Herausziehen erfolgt. Dabei wird über das in Fig.1 dargestellte Zylinder-Kolbenaggregat 6 der gesamte Werkzeugträger, welcher in seinem Kopfbereich nunmehr in der Auskleidung verspreizt ist, mitsamt dem eine Schlagenergie einbringenden Gegenschlaghammer 10 unter Entfernung aus der zu räumenden Öffnung herausgezogen.

[0019] Nach einer derartigen Entfernung eines verschlissenen Lochsteines bzw. einer verschlissenen Auskleidung aus einer zu räumenden Abstichöffnung verbleiben im allgemeinen Reste der Auskleidung in derselben und es wird vor dem Einsetzen eines neues Lochsteines bzw. einer neuen Auskleidung die Öffnung aufgebohrt bzw. kalibriert. Dies kann mit dem Werkzeugträger 9 in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß von den Spreizbacken 20 im Bereich des Kopfes des Werkzeugträgers 9 eine Bohrkrone bzw. ein Kalibrierwerkzeug 35 gehalten wird, wie dies in Fig.6 schematisch angedeutet ist. Durch Ausübung der Drehbewegung auf den Werkzeugträger 9 durch Antreiben der Zahnwelle 13 und Mitnahme des Außenrohres 23 durch die Spreizbacken erfolgt derart über die Mitnahme des Bohrwerkzeuges 35 ein Ausbohren der Abstichöffnung.

[0020] Nach einem derartig erfolgten Räumen bzw. Kalibrieren der Öffnung wird der Werkzeugträger 9 nunmehr zum Setzen eines neuen Lochsteinpaketes 36 verwendet, wobei derart vorgegangen wird, daß das beispielsweise auf einem Stahlrohr 37 festgelegte neue Lochsteinpaket 36 mittels der Spreizbacken 20 gehalten wird und durch entsprechendes Verfahren des gesamten Werkzeugträgers in der Abstichöffnung positioniert wird, wobei die Festlegung des neuen Lochsteinpaketes schematisch in Fig.7 angedeutet ist.

[0021] Durch die Unterteilung der Antriebswelle zur Übertragung eines Drehmomentes bzw. für den Drehantrieb des gesamten Werkzeugträgers 9 in mehrere miteinander drehfest verbundene Teilwellen sowie durch die getrennte Festlegung des Kopfes 16 des Werkzeugträgers mit den Spreizbacken 20 am Rohr 23 läßt sich der Zusammenbau des gesamten Werkzeugträgers stark vereinfachen und es lassen sich weiters unterschiedliche Ausbildungen des Kopfes 16 oder der Spreizbacken 20 für eine Anpassung an unterschiedliche Lochöffnungen einsetzen. Beim Zusammenbau des Werkzeugträgers 9 wird dabei so vorgegangen, daß nach dem Einlegen der Halbschalen 21 zur Übertragung der Schlagenergie und der Anordnung des Übergangstückes 27 auf dem Wellenstummel 25 und dem einen Ende der Drehantriebswelle 14 das Rohr 23 mit dem Abschlußteil 22 verschraubt wird. Bei der Montage des Kopfes 16 des Werkzeugträgers werden zuerst die Spreizbacken 20 in die entsprechenden Ausnehmungen im Werkzeugkopf 16 eingesteckt, worauf die Zahnwelle 13 in die zentrale Ausnehmung des Kopfes 16 eingeführt wird, wodurch die Spreizbacken 20 gegen ein Herausfallen durch die jeweiligen Endanschläge 34 gesichert sind. Danach wird der Kopf 16 mit den Spreizbacken 20 in das Rohr 23 eingeschoben und es erfolgt durch die Verzahnung 28 eine drehfeste Verbindung der Zahnwelle 13 mit der Drehantriebswelle 14. Die Festlegung des Kopfes 16 am Rohr 23 erfolgt dabei durch Verschraubung mittels des Gewindes 29.

[0022] Wie bereits oben angedeutet, kann durch den modularen Aufbau durch einen Austausch des Kopfes 16 des Werkzeugträgers 9 auf verschiedene Durchmesser zu räumender Öffnungen in einfacher Weise reagiert werden. Weiters können die durch Schraub- und Steckverbindungen miteinander verbundenen Einzelteile des Werkzeugträgers schnell getauscht werden. Durch die einfache Konstruktion des Werkzeugträgers 9 in seinem Mittelteil mit dem Rohr 23 sowie der darin im Hohlraum 12 geführten Welle 14 ergibt sich eine einfache Anpassung an verschiedene Lochsteinlängen, wobei der Außendurchmesser des Rohres 23 auf den kleinsten, in Frage kommenden Lochsteindurchmesser bzw. Durchmesser einer Auskleidung abgestimmt ist. Neben Verwendung unterschiedlicher Ausbildungen von Köpfen 16 kann unterschiedlichen Durchmessern der Lochsteine bzw. Auskleidungen auch durch einfaches Wechseln der Backen 20 Rechnung getragen werden. Ingesamt ergibt sich somit die Möglichkeit mit wenigen Einzelteilen das Auslangen zu finden, wobei im allgemeinen für eine Anpassung lediglich ein Austausch des Kopfes 16 und/oder der Spreizbacken 20 ausreichend ist, während durch die große Verschiebelänge bzw. den großen Verfahrweg des Werkzeugträgers 9 an der Lafette 8 mit einem einzigen Werkzeugträger, dessen Länge auf die maximale Länge einer zu räumenden Öffnung abgestimmt ist, das Auslangen gefunden werden kann.

[0023] Anstelle der Festlegung eines Kalibrier- bzw. Bohrwerkzeuges durch die Spreizbacken 20, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, ist bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9, in welchen für gleiche Bauteile die Bezugszeichen der vorangehenden Figuren beibehalten worden sind, am Rohr 23 das Gewinde 29 zur Festlegung des Kopfes 16, welcher bei dieser Ausführungsform das dem Gegenschlaghammer 10 abgewandte freie Ende des Rohres 23 übergreift, verlängert ausgebildet und es ist mit dem Rohr 23 über das Gewinde 29 eine Hülse 38 verschraubt, welche an ihrer Außenseite ein Rundgewinde 39 trägt. In der in Fig. 8 dargestellten Position des gesamten Werkzeugträgers 9 befindet sich der Kopf mit den nicht näher dargestellten Spreizbacken 20 nahe der Führung 24, durch welche das Außenrohr 23 hindurchtritt, wie dies insbesondere in den Fig. 2 und 3 näher dargestellt ist. In dieser Position ist das Außenrohr 23 über die Hülse 38 in einem Bohrkopf 40 verschraubt, der an seiner Innenseite ein mit dem Rundgewinde 39 der Hülse 38 zusammenwirkendes Rundgewinde 41 aufweist. Die Schneiden des Bohrkopfes sind schematisch mit 42 angedeutet. Der Bohrkopf 40 wird in der in Fig. 8 dargestellten Ruheposition durch eine unmittelbar an den die Führung 24 tragenden mit der Lafette verbundenen Support 43 anschließende Halteeinrichtung 44 gehalten. In dieser hält ein von einem Zylinder 45 betätigbarer Schieber 46 über ein U-förmig ausgebildetes Ende bzw. Klauen 47 den Bohrkopf 40 in Anlage an den Support 43. Der U-förmige, gabelförmige Endbereich 47 des Schiebers 46 übergreift dabei einen im wesentlichen als Vierkant ausgebildeten Bereich 48 des Bohrkopfes 40 und sichert diesen somit gegen eine axiale Verschiebung und eine Drehbewegung. Die korrekte Position der Bohrkrone 40 relativ zum Support 43 bzw. der Halteeinrichtung 44 wird weiters durch einen mit der Haltevorrichtung 44 starr verbundenen, rohrförmigen Fortsatz 49 gesichert. Nach einem Verschrauben des Außenrohres 23 über die Hülse 38 in der Bohrkrone 40 wird nach einem Absenken des Zylinderkolbenaggregates 45 und des damit verbundenen Schiebers 46 die Bohrkrone 40 freigegeben und bei einer in derselben Richtung wie das Einschrauben der Hülse 38 in die Bohrkrone 40 erfolgenden Drehbewegung des gesamten Werkzeugträgers 9 über den bereits oben erwähnten Drehantrieb erfolgt durch Mitnahme der Bohrkrone 40 die Möglichkeit eines Ausbohrens des Bohrloches, aus welchem zuvor mittels der Spreizbacken 20 die verschlissenen Auskleidungssteine entfernt wurden. Die Bewegung des gesamten Werkzeugträgers 9 in axialer Richtung erfolgt dabei wiederum über den Verschiebeantrieb der Lafette.

[0024] Bei der Darstellung gemäß Fig. 8 ist lediglich der Kopf 16 sowie der vordere Abschnitt 13 der Zahnwelle mit der Verzahnung bzw, dem Kupplungsstück 28 im Detail dargestellt, wobei über die Verzahnung 28 die Verbindung der Zahnwelle 13 mit dem zweiten Abschnitt der Drehantriebswelle 14 analog der Ausbildung gemäß den Fig. 2 und 3 erfolgt.

[0025] Nach einem erfolgten Ausbohren wird der gesamte Werkzeugträger 9 mit der daran festgelegten Bohrkrone 40 wiederum in eine Lage in axialer Richtung verschoben, in welcher die Bohrkrone 40 die in Fig. 8 dargestellte Position nahe dem Support 43 und der Halteeinrichtung 44 einnimmt. Nach einer Festlegung der Bohrkrone 40 über den Schieber 46 und die die Bohrkrone im Bereich 48 umgreifenden Klauen 47 wird das Rohr 23 durch eine Drehbewegung im umgekehrtem Sinn mitsamt der Hülse 38 aus der Bohrkopf 40 herausgeschraubt, wodurch der Werkzeugträger 9 mit dem Kopf 16 wiederum vollkommen vom Bohrkopf 40 getrennt wird. Für die Begrenzung der Einschraubbewegung des Rohres 23 mit der Hülse 38 in das Innere des Bohrkopfes 40 als auch als Verdrehsicherung des Bohrkopfes 40 bei einem Aufbohren des Bohrloches dienen dabei die miteinander zusammenwirkenden Anschlagflächen 50 (am der Bohrkrone zugewandten Ende des Kopfes 16) und 51 am Vorderende des Bohrkopfes 40. Anstelle der Rundgewinde 39 und 41 können entsprechend belastbare Spindelgewinde wie z.B. ein Trapezgewinde vorgesehen sein.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Entfernen von verschlissenen Lochsteinen oder Auskleidungen in Abstichöffnungen metallurgischer Gefäße mit einer in den Lochstein bzw. das Abstichloch einführbaren Spreizeinrichtung (20) und einem Antrieb zum Abziehen des Lochsteines bzw. der Auskleidung mittels der Spreizeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizeinrichtung (20) an einem in Achsrichtung auf einem Support, insbesondere einer Lafette (8), verfahrbaren Werkzeugträger (9) angeordnet ist, und daß der Werkzeugträger (9) mit wenigstens einem Antrieb verbindbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (9) einen axialen Hohlraum (12) aufweist, in welchem eine Zahnwelle (13,14) rotierbar gelagert ist, und daß die Zahnwelle (13) mit einer Verzahnung von wenigstens zwei, vorzugsweise drei im Werkzeugträger (9) in radialer Richtung verschiebbar geführten Spreizbacken (20) kämmt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (9) im Support bzw. an der Lafette (8) rotierbar gelagert ist und gegenüber dem Support bzw. der Lafette drehfest verriegelbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Zahnwelle (13,14) ein Drehantrieb und mit dem Werkzeugträger (9) ein Schlagantrieb, insbesondere ein Gegenschlaghammer (10) verbindbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnwelle (13, 14) wenigstens einen axialen Kanal (15) aufweist, welcher mit Düsen bzw. Ausströmöffnungen (17) nahe dem freien Ende des Werkzeugträgers (9) und einem Anschluß (18,19) für Fluid verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidanschluß am Support bzw. der Lafette (8) einen Ringkanal (19) aufweist, in welchen radiale Bohrungen (18) zum axialen Kanal (15) der Zahnwelle (13,14) münden.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnwelle (13) mit einer Drehantriebswelle (14) über eine Verzahnung (28) drehfest und in Achsrichtung verschiebbar verbunden ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spreizbacken (20) tragende Kopfteil (16) des Werkzeugträgers (9) über ein Gewinde (29) mit dem mit dem Schlagantrieb (10) verbindbaren Teil des Werkzeugträgers (9) lösbar verbunden ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (29) zur Verbindung des Werkzeugträgers (9) mit dem Kopfteil (16) des Werkzeugträgers (9) einen Kerndurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser der mit der Drehantriebswelle (14) verbundenen Zahnwelle (13).

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Gewinde (29) eine Hülse (38) aufgeschraubt ist, welche an ihrer Außenseite ein Rundgewinde (39) oder ein Trapezgewinde aufweist, auf welches ein Bohrkopf (40)gegen einen Anschlag (51) des Werkzeugträgers (9,16) aufschraubbar ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Hülse (38) aufschraubbare Bohrkopf (40) einen Anschlag (48) für eine gesonderte Drehsicherung aufweist, welcher mit einem entriegelbaren Anschlag (46,47) am Support (43,44) zusammenwirkt.

Claims

1. An apparatus for removing worn nozzle bricks or linings in tap holes in metallurgical vessels, with an expanding device (20), which can be inserted into the nozzle brick or tap hole, and with a drive for withdrawing the nozzle brick or the lining by means of the expanding device, characterised in that the expanding device (20) is disposed on a tool carrier (9) which can be conveyed in axial direction on a support, in particular a carriage (8), and in that the tool carrier (9) can be connected with at least one drive.

2. An apparatus according to Claim 1, characterised in that the tool carrier (9) has an axial cavity (12) in which a toothed shaft (13, 14) is rotatably mounted, and in that the toothed shaft (13) meshes with a toothing of at least two, preferably three, expanding jaws (20) guided displaceably in radial direction in the tool carrier (9).

3. An apparatus according to Claim 1 or 2, characterised in that the tool carrier (9) is rotatably mounted in the support or on the carriage (8) and can be locked in a manner precluding rotation in relation to the support or the carriage.

4. An apparatus according to Claim 1, 2 or 3, characterised in that a rotary drive can be connected with the toothed shaft (13, 14) and an impact drive, in particular a counterblow hammer (10), can be connected with the toothed shaft (13, 14).

5. An apparatus according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that the toothed shaft (13, 14) has at least one axial passage (15) which is connected to nozzles or outlet openings (17) near to the free end of the tool carrier (9) and a connection (18, 19) for fluid.

6. An apparatus according to Claim 5, characterised in that the fluid connection on the support or carriage (8) has an annular passage (19) in which radial bores (18) discharge into the axial passage (15) of the toothed shaft (13, 14).

7. An apparatus according to any one of Claims 1 to 6, characterised in that the toothed shaft (13) is connected displaceably in axial direction and fixed to rotate with a rotary drive shaft (14) via a toothing (28).

8. An apparatus according to any one of Claims 1 to 7, characterised in that the head part (16) of the tool carrier (9) carrying the expanding jaws (20) is releasably connected via a screw-thread (29) with the part of the tool carrier (9) which can be connected with the impact drive (10).

9. An apparatus according to Claim 8, characterised in that, for connecting the tool carrier (9) with the head part (16) of the tool carrier (9), the screw-thread (29) has a root diameter which is larger than the outer diameter of the toothed shaft (13) connected to the rotary drive shaft (14).

10. An apparatus according to Claim 8 or 9, characterised in that a sleeve (38) is screwed on to the screw-thread (29), which on its outside has a round thread (39) or a trapezoidal thread on to which a boring head (40) can be screwed against an abutment (51) of the tool carrier (9, 16).

11. An apparatus according to Claim 10, characterised in that the boring head (40), which can be screwed on to the sleeve (38), has an abutment (48) for separate means for preventing relative rotation, which co-operates with releasable abutment (46, 47) on the support (43, 44).

Revendications

1. Dispositif pour enlever les briques perforées usées ou les revêtements usés des ouvertures de coulée des récipients métallurgiques, comprenant un dispositif expansible (20) pouvant être inséré dans la brique perforée ou dans le trou de coulée, et un entraînement destiné à arracher la brique percée ou le revêtement au moyen du dispositif expansible, caractérisé en ce que le dispositif expansible (20) est agencé sur un porte-outil (9) mobile dans la direction axiale sur un support, en particulier sur un affût (8) et en ce que le porte-outil (9) peut être relié à au moins un entraînement.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porte-outil (9) présente une cavité axiale (12) dans laquelle est monté rotatif un arbre denté (13, 14) et en ce que l'arbre denté (13) engrène avec une denture d'au moins deux, de préférence trois, mâchoires expansibles (20) guidées mobiles dans la direction radiale dans le porte-outil (9).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le porte-outil (9) est monté rotatif dans le support ou sur l'affût (8) et peut être verrouillé solidairement en rotation par rapport au support ou à l'affût.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un entraînement en rotation peut être accouplé à l'arbre denté (13, 14) et un entraînement de percussion, notamment un marteau à contre-coups (10), peut être accouplé au porte-outil.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'arbre denté (13, 14) présente au moins un canal axial (15) qui est relié à des buses ou ouvertures de sortie (17) proches de l'extrémité libre du porte-outil (9) et à un raccordement de fluide (18, 19).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le raccord de fluide prévu sur le support ou sur l'affût (8) présente un canal annulaire (19) dans lequel débouchent des perçages radiaux (18) aboutissant au canal axial (15) de l'arbre denté (13, 14).

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'arbre denté (13) est relié solidairement en rotation mais mobile en translation dans la direction axiale à un arbre (14) d'entraînement en rotation par l'intermédiaire d'une denture (28).

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie de tête (16) du porte-outil (9) qui porte les mâchoires expansibles (20) est reliée de façon démontable, par l'intermédiaire d'un filetage (29), à la partie du porte-outil (9) qui peut être reliée à l'entraînement de percussion (10).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le filetage (29) servant à relier le porte-outil (9) à la partie de tête (16) du porte-outil (9) présente un diamètre de noyau de vis qui est plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre denté (13) relié à l'arbre (14) d'entraînement en rotation.

10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que sur le filetage (29) est vissé un manchon (38) qui présente sur sa face extérieure un filetage rond (39) ou un filetage trapézoidal, sur lequel une tête porte-lames (40) peut être vissée en s'appuyant contre une butée (51) du porte-outil (9, 16).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la tête porte-lames (40) pouvant être vissée sur le manchon (38) présente une butée (48) pour un frein de rotation distinct qui coopère avec une butée déverrouillable (46, 47) prévue sur le support (43, 44).

Zeichnung