AT513849A4 - Steuerung der Arbeitsfrequenz eines Schlagwerkes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung eines mittels Druckmediums betreibbaren Schlagwerkes mit einem Mittel zur Umsteuerung der axialen Druckbeaufschlagung des Schlagkolbens und der Rückführung des Mediums.Um eine Regelbarkeit von Schlagwerken zu erreichen, mittels weicher die Energie und die Frequenz des bewegten Schlagkolbens einzustellen sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein von der Umsteuerung als Rückleitung für das Medium vom Schlagkolben schaltbarer Kanal zumindest ein schaltbares Mittel zur Durchflussregelung aufweist.

Description

Steuerung der Arbeitsfrequenz eines Schlagwerkes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung eines mitteis eines Druckmediums betreibbaren Schlagwerkes mit einem Mitte! zur Umsteuerung der axialen 5 Druckbeaufschiagung des Schlagkolbens und der Rückführung des Mediums.

Weiters betrifft die Erfindung ein Schlagwerk für eine Vorrichtung zum Offenstellen und gegebenenfalls zum Verschließen einer Abstichöffnung in der Wand eines metallurgischen Gefäßes. 10

Schlagwerke für eine axial in beide Richtungen ersetzbare Hammereinrichtung sind bekannt und zählen zum Stand der Technik.

Mit Vorteil werden diese Schlagwerke in Einrichtungen zum Öffnen und/oder i5 Verschließen einer Abstichöffnung in einem metallurgischen Gefäß eingesetzt.

Die EP 0930476 A offenbart beispielsweise ein Schlagwerk mit einem Rohrkolben in einer Hammereinrichtung für obiges Verwendungsgebiet. Dabei wird das Werkzeug bei einem Einsatz im Vortrieb und auch im Rückzug im Wesentlichen mit der 20 gleichen Schlagenergie und Schlagfrequenz beaufschlagt.

Um die Schlagfrequenz und die Schlagkraft des Kolbens eines Schlagwerkes in beide Richtungen verändern zu können, wurde gemäß A11397/2011 vorgeschlagen, im Rohrkolben eine Steuerausnehmung und im Schlagwerksgehäuse axial versetzt 25 mindestens zwei Steuemuten für eine Umschaltung der Druckbeaufschiagung der jeweiligen Rohrkolbendruckflächen vorzusehen und durch ein Steuermittel die Umsteuerungsnuten alternativzu aktivieren, Derart wird erreicht, dass der Rohrkolben je nach Aktivierung einer der in Axrichtung versetzten Umsteuerungsnute einen unterschiedlichen Verschiebe- bzw. Beschleunigungsweg in beiden 30 Schlagrichtungen ausführt.

Besondere Anforderungen an die Vortriebs- und Rückzugsbedingungen für Werkzeuge, insbesondere von Einrichtungen in der Hüttenindustrie, stellen derzeit an ein Schlagwerk weitergehende Forderungen betreffend eine Regelbarkeit der 2/11

Kolbenbewegung

Die Erfindung setzt sich demzufolge zur Aufgabe, die Regelbarkeit von Schlagwerken zu verbessern bzw. zu erweitern und eine Steuereinrichtung zu 5 schaffen, mittels welcher die Energie und die Frequenz des bewegten Schlagkolbens in weiten Grenzen einstellbar sind.

Dieses Ziel wird bet einer Steuerung eines mittels eines Druckmediums betreibbaren Schlagwerkes der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass zumindest ein von 10 der Umsteuerung als Rückleitung für das Medium vom Schlagkolben schaltbarer Kanal zumindest ein schaitbares Mittel zur Durchfiussregeiung aufweist.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind im Wesentlichen darin zu sehen, dass der Rückfluss des den Kolben bewegenden Mediums nach einer Umsteuerung iS mengengeregelt erfolgt. Durch beispielsweise unterschiedliche Durchflussöffnungen eines Schaltmittels, die alternativ in der Rückleitung aktivierbar sind, kann der Rückstau des Mediums zur Umsteuerung hin verändert werden, sodass die Zeitdauer bis zur folgenden Druckbeaufschlagung des Schlagkoibens veränderbar ist. Derart kann die Schlagkraft und insbesondere die Schlagfrequenz gesteuert zo werden, wobei auch eine verzögerte Umsteuerung die Schlagenergie beeinflusst.

Eine Änderung der Durchflussmenge je Zeiteinheit in der Rückleitung bzw. eine Durchfiussregeiung in dieser kann auf einfache Weise beispielsweise durch ein schaltbares Mittel, mit verschiedene Querschnitte aufweisenden Engsteilen im 25 Strömungskanal, erreicht werden.

Eine Durchflussmengenregelung bzw. ein Druckveriauf über der Zeit erfolgt in der Rückleitung des entspannten Mediums, was die Frequenz und in Konsequenz die Energie bzw. die Intensität der Schläge des Kolbens verändert. Für ein vorteilhaft universelles Regelverhalten in beiden Schlagrichtungen des Schlagwerkes können beide von der Umsteuerung als Rückleitung für das Medium vom Schlagkolben schaitbare Kanäle schaltbare Mittel zur Durchflussregelung 3/11 30 2 aufweisen.

Die schaltbaren Mittel können derart das Schlagwerk in jeder Arbeitsrichtung steuern und jeweils unterschiedlich die Werkzeugbeaufschiagung einer Einrichtung optimal 5 einstellen.

Dabei kann es günstig sein, wenn die schaltbaren Mittel zur Durchflussregelung für das Medium voneinander getrennt einstellbar sind. 10 Eine vorbeschriebene Steuereinrichtung kann in optimaler Weise an im Wesentlichen alle Erfordernisse, die In einem harten Einsatz an ein Schlagwerk gestellt werden, erfüllen.

Mit besonderem Vorteil ist eine erfindungsgemäße Steuerung der beschriebenen Art iS für eine Einrichtung zum Offenstellen und/oder Verschließen einer Abstichöffnung eines metallurgischen Gefäßes verwendbar.

Die Steuerung bietet die Möglichkeit, mit Rücksicht auf die spröden und bruchgefährdeten, feuerfesten Auskleidungsmassen eines metallurgischen Gefäßes, 2o optimale Bedingungen für ein Öffnen eines Abstiches in einem Schmelzengefäß zu schaffen.

In der Folge soll an zwei graphischen Darstellungen, die jeweils nur einen Ausführungsweg der Erfindung wiedergeben, die Steuerung eines mittels 25 Druckmedium betreibbaren Schlagwerkes vermittelt werden.

Es zeigen:

Fig.1 eine Steuereinrichtung mit einer in einer Rückleitung positionierten Durchfiussregelung 3o Fig. 2 eine universell einsetzbare Steuereinrichtung für die Bewegung eines Schiagkoibens

Zur leichteren Zuordnung der Teile und Komponenten in den Darstellungen von 4/11 3

Steuereinrichtungen gemäß der Erfindung möge die nachfolgende Bezugszeichenfiste dienen.

Bezugszeichenliste: S Steuereinrichtung 1 Gehäuse 11,11‘,13 Abdeckung 12, 12‘ Schalteinsatz 2 Umsteuerungsteil 21 Zuführraum für Druckmedium 22 Schaitbarer Kanal im Gehäuse 23 Schaltbarer Kanal im Gehäuse 3,3‘ Schaltmittel 31,31' Mittel zur Durchfiussregeiung 32,32' Mittel zur Durchflussregelung 33,33' Druckfeder 34.34' Steuermittelzufuhr 35,35' Druckfläche 4 Mediumaustrag 20

Fig, 1 zeigt eine Steuereinrichtung S mit einem Gehäuse 1, welches beidseitig in Axrichtung eine Abdeckung 13,11 aufweist, wobei eine Abdeckung 13 mit einem vorragenden Einsatz einem Mediumaustrag 4 dient. 25 Eine gegenüberliegende Abdeckung 11 wirkt als Befestigungsmittei für einen Schalteinsatz 12 mit einer Steuermittelzufuhr 34. im Schalteinsatz 12 ist axial in Grenzen verschiebbar ein rohrförmiges Schaitmittel 3 angeordnet, welches einerseits durch eine Feder 33, die sich an der Abdeckung 11 abstützt, axial mit einer Druckkraft beaufschlagt wird. Andererseits kann über die Steuermittelzufuhr 34 39 Druckmedium, welches an einer gegen die Federkraft gerichteten Druckfläche am Schaltmittel 3 wirksam ist, eingeieitet werden und dieses gegen die Federkraft verschieben. Derart kann das Schaltmittel 3, weiches in den Hohlraum des Umsteuerteiles 2 reicht, positioniert werden. 5/11

Im Gehäuse 1 ist das Umsteuerteil 2 axial in Grenzen bewegbar angeordnet, wobei am Einsatz der Abdeckung 13 und am Schalteinsatz 12 radiale Anschlagflächen zur jeweiligen Positionierung des Umschaltteiles 2 dienen. 5 Die Innenoberfläche im Gehäuse 1 und die Außenoberfläche vom Umsteuerteii 2 weisen Ausnehmungen auf, welche je nach der axialen Position des Umsteuerteiles 2 Wege für einen Fluss des Druckmediums oder einem Rückfluss des Mediums zum bzw. vom Schlagwerk offenstellen. io In der Darstellung gemäß Fiq. 1 befindet sich das Umsteuerteil 2 im Anschlag an die

Abdeckung 13.

Ein Zuführraum 21 für das Druckmedium ist mit einem Kanal 22 verbunden, sodass dieses Druckmedium eine Seite eines Kolbens im Schlagwerk beaufschlagt. 15

Von der Gegenseite des Kolbens erfolgt eine Rückführung des Mediums durch einen Kanal 23 in das Gehäuse 1 und wird dieses Medium durch eine Bohrung im Umschaltteil 2 (nicht dargestellt) In einen Außenraum des Schaltmittels 3 geleitet und durch ein Mittel 31 in diesem zur Durchflussregelung danach zentral zum 20 Mediumaustrag verbracht.

Das Mittel 31 zur Durchflussregelung steuert den Rückfluss des Mediums bzw. die Zeitspanne bis zu weicher der Druck im Rückführkanal 23 soweit erniedrigt ist, dass eine Verschiebung des Umsteuerteiles 2 durch das Druckmedium auf 25 die radiale Druckfläehe des Teiles gegen den Schalteinsatz 12 erfolgt, wobei dadurch der Rückflussweg abgeschaltet und der Kanal 23 zur Leitung des Druckmediums zum Schiagkolben umfunktionierf wird.

Gleichzeitig bewirkt die Verschiebung des Umsteuerteiies 2 eine 30 Unterbrechung der Zuführung vom Druckmittel und eine Schaltung des Kanals 22 ais Rückführleitung für das Medium, weiches über die Ausnehmung und durch eine Bohnung im Umsteuerteii 2 zum Medienaustrag 4 geleitet wird. 6/11

Wird nun das Schaltmittel 3 durch Aktivierung der Feder 33 bzw. einen Druckabbau des Steuermittels axial zum Schaltmittel 2 hin in dieses eingeschoben, so wirkt über die Oberflächenausnehmung am Schaltmittel 3 und dem Mittel 32 zur Durchflussregefung in den Mediumaustrag ein 5 geänderter Rückstau bzw. eine unterschiedliche Abflussmenge des Mediums in der Zeiteinheit, wodurch der Zeitpunkt der Umsteuerung des Druckmediums auf die jeweiligen Druckflächen des Kolbens verändert ist.

Weil nun bei einer folgenden Umsteuerung die Rückführung des Mediums io vom Kanal 22 durch eine Bohrung 30 im Umsteuerteil 2 zum Medienaustrag 4 hin unbeeinflusst erfolgt, bleibt in einer Richtung die Energie des Schlagwerks gleich bzw. nicht regelbar.

In Fig. 2 ist eine universell einsetzbare Steuereinrichtung für eine Bewegung i5 eines Schlag koibens gezeigt.

Im Wesentlichen ist diese universell einsetzbare Steuereinrichtung spiegelbildlich aufgebaut und weist im Vergleich mit Fig. 1 zentrisch-symmetrisch gleich aufgebaute Sehaiteinsätze 12,12‘ mit Schaltmittel 3, 3‘ 2o auf.

Aus der Beschreibung von Fig. 1 kann ein Fachmann die Wirkungsweise einer universell einsetzbaren Steuereinrichtung gemäß Fla. 2 ableiten. 25 Der Vorteil der in Fig. 2 dargestellten Steuereinrichtung ist eine universell regelbare Anspeisung eines Kolbens in einem Schlagwerk und somit eine weitestgehende Einstellung der Intensität und der Frequenz von gegebenenfalls in beide Axrichtungen wirkenden Schlagwerken einer Hammereinrichtung. 7/11 6 30

Claims (4)

1. Ansprüche 1. Steuereinrichtung (S) eines mittels eines Druckmediums betreibbaren Schlagwerkes mit einem Mittel zur Umsteuerung (2) der axialen 5 Druckbeaufschlagung des Schlagkolbens und der Rückführung des Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein von der Umsteuerung (2) als Rückleitung für das Medium vom Schlagkolben schaltbarer Kanal zumindest ein schaltbares Mittel (3) zur Durchflussregelung aufweist. io
2. 2. Steuereinrichtung (S) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide von der Umsteuerung (2) als Rückleitung für das Medium vom Schlagkolben schaltbare Kanäle schaltbare Mitte! (3, 3’} zur Durchflussregelung aufweisen.
3. 3. Steuereinrichtung (S) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die i5 schaltbaren Mittel (3, 3’) zur Durchflussregelung für das Medium voneinander getrennt einstellbar sind.
4. 4. Verwendung einer Steuereinrichtung (S) eines mittels Druckmediums betreibbaren Schlagwerkes nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einer Einrichtung 20 zum Offenstellen und/oder Verschließen einer Abstichöffnung eines metallurgischen Gefäßes. 8/11 7