LU88782A1 - Tap hole drilling machine - Google Patents
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Description
Stichlochbohrmaschine.Tap hole drilling machine.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stichlochbohrmaschine, insbeson-dere eine Stichlochbohrmaschine zum Bedienen von zwei Stichlöchern an einem Schachtofen, zum Beispiel an einem Hochofen.The present invention relates to a tap hole drilling machine, in particular a tap hole drilling machine for operating two tap holes on a shaft furnace, for example on a blast furnace.
Moderne Hochofen weisen meistens mehre Stichlöcher auf. Jedes dieser Stichlöcher wird von einer eigenen Stichlochbohrmaschine bedient. Da eine leistungsfähige Stichlochbohrmaschine relativ teuer ist, wäre es aus Kosten-gründen natürlich interessant eine Maschine zu entwickeln die gleichzeitig zwei benachbarte Stichlöcher bedienen kann.Modern blast furnaces usually have several tap holes. Each of these tap holes is operated by its own tap hole drilling machine. Since a powerful tap hole drilling machine is relatively expensive, it would of course be interesting to develop a machine for cost reasons that can operate two adjacent tap holes at the same time.
In der DE-A-19 62 953 wurde schon 1967 eine solche Stichlochbohrma-schine beschrieben. Diese Maschine umfaßt eine feststehende Konsole und einen Ausleger, der mit seinem ersten Ende um eine erste Achse schwenkbar in der feststehenden Konsole gelagert ist. Der Ausleger, der durch einen Antrieb von einer ersten Arbeitsstellung vor dem ersten Stichloch in eine zweite Arbeitsstellung vor dem zweiten Stichloch schwenkbar ist, trägt an seinem freien Ende einen vertikalen Drehzapfen auf dem eine Bohrlafette um eine zweite Achse schwenkbar gelagert ist. Eine Lenkstange ist mittels Drehgelen-ken jeweils mit einem ortsfesten Hebelarm an der Konsole und mit einer fest auf dem Drehzapfen sitzenden Kurbel verbunden. Hierdurch wird ein viergliedriges Drehgelenkgetriebe ausgebildet, in dem eine Schwenkbewegung des Auslegers um die erste Achse eine Schwenkbewegung der Lafette um die zweite Achse erzeugt. Dieses Getriebe ermöglicht angeblich, die Lafette einzig und allein durch die Schwenkbewegung des Auslegers, in der ersten Arbeitsstellung automatisch in axialer Verlängerung des ersten Stichlochs und in der zweiten Arbeitsstellung automatisch in axialer Verlängerung des zweiten Stichlochs auszurichten. Damit bei genau ausgerichteter Lafette in der ersten Arbeitsstel-lung, eine annehmbare Ausrichtung der Lafette in der zweiten Arbeitsstellung erzielt wird, muß jedoch die Schwenkbewegung des Auslegers vor Erreichen einer zur ersten Arbeitsstellung symmetrischen Arbeitsstellung vor dem zweiten Stichloch abgebrochen werden. Wie aus Figur 2 der DE-A-19 62 953 eindeutig ersichtlich, weist die Lafette hierdurch in Arbeitsstellung vor dem zweitenSuch a tap hole drilling machine was already described in DE-A-19 62 953 in 1967. This machine comprises a fixed bracket and a boom which is pivotally mounted in the fixed bracket with its first end about a first axis. The boom, which can be pivoted by a drive from a first working position in front of the first tap hole into a second working position in front of the second tap hole, carries at its free end a vertical pivot pin on which a drill carriage is pivotally mounted about a second axis. A handlebar is connected to a fixed lever arm on the console and to a crank that is firmly seated on the pivot pin by means of swivel joints. As a result, a four-link swivel gear is formed in which a pivoting movement of the arm about the first axis generates a pivoting movement of the mount around the second axis. This gearbox supposedly enables the carriage to be aligned solely by the pivoting movement of the boom, in the first working position automatically in the axial extension of the first tap hole and in the second working position automatically in the axial extension of the second tap hole. However, in order to achieve an acceptable alignment of the carriage in the second working position when the carriage is precisely aligned in the first working position, the pivoting movement of the boom must be stopped before reaching the second taphole before a working position symmetrical to the first working position is reached. As can be clearly seen from FIG. 2 of DE-A-19 62 953, the carriage thus points in the working position before the second one
Stichloch eine weitaus größere Distanz zum Stichloch auf wie in Arbeitsstellung vor dem ersten Stichloch. Soll des weiteren die Distanz zum Stichloch in einer der beiden Arbeitsstellungen nicht unvertretbar groß werden, darf die bekannte Stichlochbohrmaschine lediglich einen kurzen Ausleger aufweisen, und die feststehende Konsole muß relativ nahe an der Ofenpanzerung angeordnet werden. Eine solche Stichlochbohrmaschine kann jedoch nur zwei Stichlöcher bedienen die relativ nahe beieinander liegen.Tap hole a much greater distance from the tap hole than in the working position before the first tap hole. Furthermore, if the distance to the tap hole is not to be unacceptably large in one of the two working positions, the known tap hole drilling machine may only have a short boom, and the fixed bracket must be arranged relatively close to the furnace armor. However, such a tap hole drilling machine can only operate two tap holes which are relatively close to one another.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stichloch-bohrmaschine zu schaffen die es erlaubt, die vorerwähnten Probleme zu meistern.The present invention has for its object to provide a tap hole drilling machine which allows to overcome the aforementioned problems.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stichlochbohrmaschine nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a tap hole drilling machine according to claim 1.
Eine erfindungsgemäße Stichlochbohrmaschine zum Bedienen von zwei Stichlöchern an einem Schachtofen weist, wie die Stichlochbohrmaschine aus der DE-A-19 62 953, eine Tragstruktur auf, in der ein Ausleger mit einem ersten Ende um eine erste Achse schwenkbar gelagert ist. Ein Antrieb erzeugt eine Schwenkbewegung des Auslegers, zum Beispiel aus einer Ruhestellung in eine erste Arbeitsstellung vor einem ersten Stichloch, bzw. in eine zweite Arbeitsstel-lung vor einem zweiten Stichloch, und jeweils zurück in die Ruhestellung. Eine Bohrlafette ist um eine zweite Achse schwenkbar mit dem zweiten Ende des Auslegers verbunden. Mindestens eine Lenkstange ist über ein erstes Gelenk mit der Tragstruktur und über ein zweites Gelenk mit der schwenkbaren Lafette verbunden, so daß ein Getriebe ausgebildet wird, in dem eine Schwenkbewe-gung des Auslegers um die erste Achse eine Schwenkbewegung der Lafette um die zweite Achse erzeugt. Eine erfindungsgemäße Stichlochbohrmaschine unterscheidet sich von der Stichlochbohrmaschine aus der DE-A-19 62 953 im wesentlichen dadurch, daß das Getriebe Umschaltmittel zum Umschalten der aktiven Lenkstange (das heißt der Lenkstange welche die Schwenkbewegung der Lafette im Getriebe erzeugt) von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung im Getriebe aufweist. Durch dieses Umschalten der Lenkstange aus einer ersten Stellung, in eine zweite Stellung im Getriebe, lassen sich zumA tap hole drilling machine according to the invention for operating two tap holes on a shaft furnace, like the tap hole drilling machine from DE-A-19 62 953, has a support structure in which a boom is pivotally mounted with a first end about a first axis. A drive generates a pivoting movement of the boom, for example from a rest position to a first working position in front of a first tap hole, or to a second working position in front of a second tap hole, and in each case back to the rest position. A drill carriage is pivotally connected to the second end of the boom about a second axis. At least one handlebar is connected to the support structure via a first joint and to the pivotable mount via a second joint, so that a gear is formed in which a pivoting movement of the arm about the first axis generates a pivoting movement of the mount about the second axis . A tap hole drilling machine according to the invention differs from the tap hole drilling machine from DE-A-19 62 953 essentially in that the transmission switching means for switching the active handlebar (i.e. the handlebar which produces the pivoting movement of the carriage in the transmission) from a first position to one has second position in the transmission. By switching the handlebar from a first position to a second position in the transmission, the
Beispiel eine erste Übertragungsfunktion des Getriebes für das Einschwenken des Auslegers in die erste Arbeitsstellung und eine zweite Übertragungsfunktion des Getriebes für das Einschwenken des Auslegers in die zweite Arbeitsstel-lung unabhängig voneinander festlegen, wobei mit “Übertragungsfunktion des Getriebes” die Funktion bezeichnet wird, die den Schwenkwinkel der Lafette in Abhängigkeit des Schwenkwinkels des Auslegers festlegt. In anderen Worten, durch die Veränderung der Stellung der Lenkstange im Getriebe läßt sich zum Beispiel die Ausrichtung der Lafette sowohl auf ein erstes, wie auch auf ein zweites Stichloch genau abstimmen, ohne daß hierzu die Schwenkbewegung des Auslegers begrenzt werden muß. Hierdurch können die Distanz der Lafette zum Stichloch und die Ausrichtung der Lafette vor beiden Stichlöchern jeweils unabhängig von einander festgelegt werden. Weiterhin ist anzumerken, daß durch die zweiteilige Übertragungsfunktion des Getriebes, Schwenkamplituden des Auslegers über 180° ohne weiteres erzielbar sind, was bei der bekannten Maschine aus der DE-A-19 62 953 nicht möglich ist. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Stichlochbohrmaschine zum Beispiel auch weit auseinan-derliegende Stichlöcher bedienen.Example Define a first transmission function of the transmission for swiveling the boom into the first working position and a second transmission function of the transmission for swiveling the boom into the second working position, with "transmission function of the transmission" being the function that describes the Defines the swivel angle of the carriage depending on the swivel angle of the boom. In other words, by changing the position of the handlebar in the gearbox, for example, the alignment of the mount can be precisely matched to both a first and a second tap hole without the pivoting movement of the boom having to be limited. In this way, the distance between the carriage and the tap hole and the alignment of the carriage in front of both tap holes can be determined independently of each other. Furthermore, it should be noted that the two-part transfer function of the transmission means that swivel amplitudes of the boom over 180 ° can easily be achieved, which is not possible in the known machine from DE-A-19 62 953. As a result, the tap hole drilling machine according to the invention can also operate, for example, widely spaced tap holes.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Getriebe eine erste und eine zweite Lenkstange auf, wobei die erste Lenkstange eine erste Stellung und die zweite Lenkstange eine zwaite, unterschiedliche Stellung im Getriebe aufweist. In dieser Ausgestaltung umfassen die Umschaltmittel eine erste Kuppelvorrich-tung zum Ein- und Auskuppeln der ersten Lenkstange aus dem Getriebe und eine zweite Kuppelvorrichtung zum Ein- und Auskuppeln der zweiten Lenkstan-ge aus dem Getriebe. Beim Schwenken des Auslegers aus der Ruhestellung in die erste Arbeitsstellung ist die erste Lenkstange ins Getriebe eingekuppelt und die zweite Lenkstange aus dem Getriebe ausgekuppelt, so daß die Schwenk-bewegung der Lafette durch die erste Lenkstange erzeugt wird. Beim Schwenken des Auslegers aus der Ruhestellung in die zweite Arbeitsstellung ist die zweite Lenkstange ins Getriebe eingekuppelt und die erste Lenkstange aus dem Getriebe ausgekuppelt, so daß die Schwenkbewegung der Lafette durch die zweite Lenkstange erzeugt wird.In a preferred embodiment, the transmission has a first and a second steering rod, the first steering rod having a first position and the second steering rod having a second, different position in the transmission. In this embodiment, the switching means comprise a first coupling device for engaging and disengaging the first steering rod from the transmission and a second coupling device for engaging and disengaging the second steering rod from the transmission. When the boom is pivoted from the rest position into the first working position, the first handlebar is coupled into the gearbox and the second handlebar is disengaged from the gearbox, so that the pivoting movement of the carriage is generated by the first handlebar. When the boom is pivoted from the rest position into the second working position, the second handlebar is coupled into the gearbox and the first handlebar is disengaged from the gearbox, so that the pivoting movement of the carriage is generated by the second handlebar.
In einer einfachen und zugleich zuverlässigen Ausführung umfassen die erste und zweite Kuppelvorrichtung jeweils ein axial in die Lenkstange eingebautes teleskopisches (d.h. längenveränderliches) Element sowie Mittel zum Sperren und Entsperren der Längenveränderung dieses teleskopischen Elements. Dieses teleskopische Element ist vorteilhaft ein mit einem Druckme-dium verriegelbarer Zylinder der von einem Umschaltventil angesteuert wird. In einer ersten Stellung verbindet das Umschaltventil den Zylinder der ersten Kuppelvorrichtung mit einer Druckquelle und entlastet den Zylinder der zweiten Kuppelvorrichtung. In einer zweiten Stellung verbindet das Umschaltventil den Zylinder der zweiten Kuppelvorrichtung mit einer Druckquelle und entlastet den Zylinder der ersten Kuppelvorrichtung.In a simple and at the same time reliable embodiment, the first and second coupling devices each comprise a telescopic (i.e. variable-length) element which is axially installed in the handlebar and means for locking and unlocking the change in length of this telescopic element. This telescopic element is advantageously a cylinder which can be locked with a pressure medium and which is controlled by a changeover valve. In a first position, the changeover valve connects the cylinder of the first coupling device to a pressure source and relieves the pressure on the cylinder of the second coupling device. In a second position, the changeover valve connects the cylinder of the second coupling device to a pressure source and relieves the pressure on the cylinder of the first coupling device.
Die Stichlochbohrmaschine weist ein symmetrisches Schwenkverhalten auf, wenn die erste und zweite Lenkstange, bei Mittelstellung des Auslegers zwischen erster und zweiter Arbeitsstellung, im wesentlichen symmetrisch zu einer Ebene sind welche die erste und zweite Achse enthält. Ein solches symmetrisches Schwenkverhalten ist mit der Maschine aus der DE-A-1962953 nicht erzielbar.The tap hole drilling machine has a symmetrical pivoting behavior if the first and second steering rods, when the boom is in the middle position between the first and second working positions, are essentially symmetrical to a plane which contains the first and second axes. Such a symmetrical pivoting behavior cannot be achieved with the machine from DE-A-1962953.
Die beiden Lenkstangen umfassen vorteilhaft Mittel zum Verändern ihrer Arbeitslänge. Durch Verändern der Arbeitslänge der Lenkstangen läßt sich in der Tat die Ausrichtung der Lafette in erster und zweiter Arbeitsstellung des Auslegers auf einfachste Art und Weise einregulieren.The two handlebars advantageously include means for changing their working length. By changing the working length of the handlebars, the alignment of the carriage in the first and second working position of the boom can be adjusted in the simplest way.
In einer zweiten Ausgestaltung weist das Getriebe eine einzige Lenkstan-ge auf, die sowohl die Schwenkbewegung der Lafette beim Schwenken des Auslegers aus der Ruhestellung in die erste Arbeitsstellung, als auch die Schwenkbewegung der Lafette beim Schwenken des Auslegers aus der Ruhestellung in die zweite Arbeitsstellung bewirkt. In dieser Ausgestaltung weisen die Umschaltmittel, zum Umschalten der Lenkstange von der ersten Stellung in die zweite Stellung und umgekehrt, mindestens eine Stellvorrichtung auf, wobei mindestens eines der beiden Gelenke, welche diese Lenkstange mit der Tragstruktur und der Lafette verbinden, auf dieser Stellvorrichtung derart montiert ist, daß seine Stellung, durch Betätigung der Stellvorrichtung, imIn a second embodiment, the transmission has a single steering rod, which causes both the pivoting movement of the carriage when the boom is pivoted from the rest position to the first working position, and the pivoting movement of the carriage when the boom is pivoted from the rest position to the second working position . In this embodiment, the switching means for switching the handlebar from the first position to the second position and vice versa have at least one actuating device, with at least one of the two joints which connect this handlebar to the supporting structure and the mount mounted on this actuating device in this way is that its position, by operating the actuator, in
Getriebe verstellbar ist. Die Stellvorrichtung ist vorteilhaft eine Schwenkvorrich-tung.Gear is adjustable. The adjusting device is advantageously a swiveling device.
In einer ersten Ausgestaltung der Schwenkvorrichtung sind die beiden Gelenke der Lenkstange als Kugelgelenke ausgebildet, wobei ein erstes Kugelgelenk auf der Schwenkvorrichtung angeordnet ist, und die Schwenk-achse der Schwenkvorrichtung in Ruhestellung durch das Zentrum des zweiten Kugelgelenks führt. Es ist anzumerken, daß beim Schwenken der Schwenkvor-richtung in Ruhestellung die Ausrichtung der Lafette nicht verändert wird. Um ein symmetrisches Schwenkvarhalten der Stichlochbohrmaschine zu erhalten muß, bei Mittelstellung des Auslegers zwischen erster und zweiter Arbeitsstel-lung, die Stellung des Kugelgelenks, das auf der Schwenkvorrichtung angeordnet ist, in erster und zweiter Stellung der Lenkstange im Getriebe, symmetrisch zu einer Ebene sein welche die erste und zweite Achse enthält, und das Zentrum des zweiten Kugelgelenks in dieser Ebene liegen.In a first embodiment of the swivel device, the two joints of the steering rod are designed as ball joints, a first ball joint being arranged on the swivel device and the swivel axis of the swivel device in the rest position leading through the center of the second ball joint. It should be noted that when the pivoting device is pivoted in the rest position, the alignment of the mount is not changed. In order to obtain a symmetrical swiveling of the tap hole drilling machine, when the boom is in the middle position between the first and second working position, the position of the ball joint, which is arranged on the swiveling device, in the first and second position of the handlebar in the gearbox, must be symmetrical to one plane contains the first and second axes, and the center of the second ball joint lies in this plane.
In einer alternativen Ausführung der Erfindung, sind die beiden Gelenke, welche die Lenkstange mit der Tragstruktur und der Lafette verbinden, jeweils auf einer Schwenkvorrichtung angeordnet. Damit beim Schwenken der Lenkstange aus ihrer ersten Stellung im Getriebe in ihre zweite Stellung im Getriebe, die Ausrichtung der Lafette nicht verändert wird, muß die Lenkstange ein axial in die Lenkstange eingebautes, teleskopisches (d.h. längenveränderli-ches) Element und Mittel zum Sperren und Entsperren der Längenveränderung dieses teleskopischen Elements aufweisen. Dieses teleskopische Element kann zum Beispiel ein mit einem Druckmedium verriegelbarer Zylinder sein.In an alternative embodiment of the invention, the two joints, which connect the handlebar with the support structure and the carriage, are each arranged on a swivel device. So that the orientation of the mount is not changed when pivoting the handlebar from its first position in the gearbox to its second position in the gearbox, the handlebar must have an axially built-in telescopic (ie variable-length) element and means for locking and unlocking the change in length of this telescopic element. This telescopic element can be, for example, a cylinder that can be locked with a pressure medium.
Die Stichlochbohrmaschine weist ein symmetrisches Schwenkverhalten auf, wenn die Stellungen der beiden Gelenke in erster und zweiter Stellung der Lenkstange, bei Mittelstellung des Auslegers zwischen erster und zweiter Arbeitsstellung, jeweils im wesentlichen symmetrisch zu einer Ebene sind welche die erste und zweite Achse enthält.The tap hole drilling machine has a symmetrical pivoting behavior when the positions of the two joints in the first and second positions of the handlebar, with the boom in the middle position between the first and second working positions, are each essentially symmetrical to a plane which contains the first and second axes.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the accompanying drawings and are described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Figur 1: eine Draufsicht auf eine erste Ausführung einer erfindungsge- mäßen Stichlochbohrmaschine in einer zentralen Ruhestellung, einer ersten Arbeitsstellung vor einem ersten Stichloch und einer zweiten Arbeitsstellung vor einem zweiten Stichloch;1 shows a plan view of a first embodiment of a tap hole drilling machine according to the invention in a central rest position, a first working position in front of a first tap hole and a second working position in front of a second tap hole;
Figur 2: eine perspektivische Ansicht der Stichlochbohrmaschine aus Figur 1 in der zweiten Arbeitsstellung;Figure 2 is a perspective view of the tap hole drilling machine of Figure 1 in the second working position;
Figur3: ein Detail einer Ausführungsvariante der Stichlochbohrmaschine aus Figur 1;FIG. 3: a detail of an embodiment variant of the tap hole drilling machine from FIG. 1;
Figur 4: ein Detail (teilweise geschnitten) einer Lenkstange der Stichloch- bohrmaschine aus Figur 1;FIG. 4: a detail (partially cut) of a steering rod of the tap hole drilling machine from FIG. 1;
Figur 5: eine perspektivische Ansicht einer zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Stichlochbohrmaschine in der Ruhestellung;Figure 5 is a perspective view of a second embodiment of a tap hole drilling machine according to the invention in the rest position;
Figur 6: eine Ansicht der Schwenkkonsole der Stichlochbohrmaschine derFigure 6: a view of the swivel console of the tap hole drilling machine
Figur 6;Figure 6;
Figur 7-9: jeweils eine Draufsicht auf eine dritte Ausführung einer erfin- dungsgemäßen Stichlochbohrmaschine in einer Ruhestellung, beim Umschwenken der Lenkstange aus einer ersten Stellung (Figur 8), über eine Zwischenstellung (Figur 9), in eine zweite Stellung (Figur 10).FIGS. 7-9: a plan view of a third embodiment of a tap hole drilling machine according to the invention in a rest position, when the handlebar is swiveled from a first position (FIG. 8), via an intermediate position (FIG. 9), into a second position (FIG. 10) .
In Figur 1 ist ein Hochofen 10 mit einem ersten Stichloch 12 und einem zweiten Stichloch 14 schematisch dargestellt. Eine erfindungsgemäße Stichlochbohrmaschine 16 ist in der Mitte zwischen den zwei Stichlöchern 12 und 14 aufgestellt. Mit durchgezogen Linien ist die Stichlochbohrmaschine 16 in Ruhestellung gezeigt. Mit gestrichelten Linien ist die Stichlochbohrmaschine 16 in erster Arbeitsstellung vor dem ersten Stichloch 12 und in zweiter Arbeitsstel-lung vor dem zweiten Stichloch 14 gezeigt.A blast furnace 10 with a first tap hole 12 and a second tap hole 14 is shown schematically in FIG. A tap hole drilling machine 16 according to the invention is set up in the middle between the two tap holes 12 and 14. With solid lines, the tap hole drilling machine 16 is shown in the rest position. The tap hole drilling machine 16 is shown in broken lines in the first working position in front of the first tap hole 12 and in the second working position in front of the second tap hole 14.
Der Aufbau der Stichlochbohrmaschine 16 wird im folgenden anhand der Figuren 1 und 2 näher beschrieben. Die gezeigte Stichlochbohrmaschine 16 umfaßt eine Tragstruktur, die als feststehende Konsole 18 ausgebildet ist. Auf dieser Konsole ist ein Ausleger 20 mit seinem ersten Ende um eine erste Achse 22 schwenkbar gelagert. Diese Achse 22 befindet sich vorzugsweise in einer vertikalen Ebene 24 die eine Symmetrieebene der zwei Stichlöcher 12 und 14 ausbildet. Die Achse 22 kann innerhalb dieser Ebene, wie in Figur 2 gezeigt, senkrecht angeordnet sein; sie kann jedoch auch eine Neigung in Richtung Hochofen 10 aufweisen. Der Ausleger 20 läßt sich also aus der Ruhestellung in eine erste Arbeitsstellung vor dem ersten Stichloch 12 und in eine zweite Arbeitsstellung vor dem zweiten Stichloch 14 schwenken. Eine an sich bekannte Lafette 26 ist schwenkbar mit dem zweiten Ende des Auslegers 20 verbunden, so daß die Lafette 26 relativ zum Ausleger um eine zweite Achse 28 schwenkbar ist. Diese Lafette trägt üblicherweise, wie in Figur 2 gezeigt, einen Bohrhammer 30 der einen auf der Lafette 26 geführten Stichlochbohrer 32 antreibt.The structure of the tap hole drilling machine 16 is described in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2. The tap hole drilling machine 16 shown comprises a support structure which is designed as a fixed bracket 18. A boom 20 is mounted on this bracket with its first end pivotable about a first axis 22. This axis 22 is preferably located in a vertical plane 24 which forms a plane of symmetry of the two stitch holes 12 and 14. The axis 22 can be arranged vertically within this plane, as shown in FIG. 2; however, it can also have an inclination towards the blast furnace 10. The boom 20 can thus be pivoted from the rest position into a first working position in front of the first tap hole 12 and into a second working position in front of the second tap hole 14. A known carriage 26 is pivotally connected to the second end of the boom 20 so that the carriage 26 is pivotable relative to the boom about a second axis 28. This mount usually carries, as shown in FIG. 2, a hammer drill 30 which drives a tap hole drill 32 guided on the mount 26.
Die Stichlochbohrmaschine 16 umfaßt ein Getriebe das derart ausgebildet ist, daß beim Einschwenken des Auslegers in die erste Arbeitsstellung die Lafette auf das erste Stichloch 12 ausgerichtet wird und beim Einschwenken des Auslegers in die zweite Arbeitsstellung die Lafette auf das zweite Stichloch 14 ausgerichtet wird. In Figur 1 umfaßt dieses Getriebe hierzu eine erste Lenkstange 34’ und eine zweite Lenkstange 34”. Jeder dieser beiden Gelenkstangen 34’, 34” ist uber ein erstes Gelenk 36’, 36” mit einem festste-henden Arm 38’, 38” der Konsole 18 verbunden. Ein zweites Gelenk 40’, 40” verbindet jeweils die Lenkstange 34’, 34” mit einer doppelten Kurbel 42, die drehfest mit der um die Achse 28 schwenkbaren Lafette 20 verbunden ist.The tap hole drilling machine 16 comprises a gearbox which is designed such that when the boom is pivoted into the first working position the mount is aligned with the first tap hole 12 and when the boom is pivoted into the second working position the mount is aligned with the second tap hole 14. In FIG. 1, this transmission comprises a first handlebar 34 ’and a second handlebar 34”. Each of these two articulated rods 34 ″, 34 ”is connected via a first articulation 36’, 36 ”to a fixed arm 38’, 38 ”of the console 18. A second joint 40 ’, 40” connects the steering rod 34 ’, 34” to a double crank 42, which is non-rotatably connected to the mount 20 which can be pivoted about the axis 28.
Die beiden Lenkstangen 34’ und 34” werden abwechselnd in das Getriebe ein- und ausgekuppelt. In Figur 1 ist zum Beispiel beim Einschwenken des Auslegers 20 in die (erste) Arbeitsstellung vor dem ersten Stichloch 12 die erste Lenkstange 34’ in das Getriebe eingekuppelt und die zweite Lenkstange 34” aus dem Getriebe ausgekuppelt. Beim Einschwenken des Auslegers 20 in die (zweite) Arbeitsstellung vor dem zweiten Stichloch 14 ist jedoch die erste Lenkstange 34’ aus dem Getriebe ausgekuppelt und die zweite Lenkstange 34” in das Getriebe eingekuppelt. Hierdurch weist die Lenkstange, welche die Schwenkbewegung der Lafette 26 beim Schwenken des Auslegers 20 aus der Ruhestellung in die erste Arbeitsstellung erzeugt, eine andere Stellung imThe two handlebars 34 ’and 34” are alternately engaged and disengaged in the transmission. In FIG. 1, for example, when the boom 20 is pivoted into the (first) working position in front of the first tap hole 12, the first steering rod 34 ″ is coupled into the transmission and the second steering rod 34 ”is disengaged from the transmission. When the boom 20 is pivoted into the (second) working position in front of the second tap hole 14, however, the first steering rod 34 ″ is disengaged from the transmission and the second steering rod 34 ″ is coupled into the transmission. As a result, the handlebar, which generates the pivoting movement of the carriage 26 when the boom 20 is pivoted from the rest position into the first working position, has a different position in
Getriebe auf, als die Lenkstange, welche die Schwenkbewegung der Lafette 26 beim Schwenken des Auslegers 20 aus der Ruhestellung in die erste Arbeitsstellung erzeugt.Transmission on as the handlebar, which generates the pivoting movement of the carriage 26 when pivoting the boom 20 from the rest position to the first working position.
Das Ein- und Auskuppeln der Lenkstangen 34’ und 34” erfolgt vorteilhaft jeweils über ein axial in die Lenkstangen 34’ und 34” eingebautes, teleskopi-sches (d.h. längenveränderliches) Element 44’, 44”, wobei zum Einkuppeln einer Lenkstangen 34’, 34” in das Getriebe, seine teleskopische Funktion sperrbar ist. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen teleskopischen Elements 44’, 44” ist in der Figur 4 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das teleskopische Element 44’, 44” als Hydrozylinder ausgebildet. Dieser Hydrozy-linder umfaßt einen Kolben 46, der mit einem ersten Teil der Lenkstange 34’ verbunden ist, und ein Gehäuse 48, das mit einem zweiten Teil der Lenkstange 34’ verbunden ist. Der Kolben 46 dichtet im Gehäuse 48 eine Druckkammer 50 axial ab. Über einen Anschluß 52 ist die Druckkammer 50 mit einem Druckme-dium beaufschlagbar. Bei Druckbeaufschlagung dieser Druckkammer 50 (siehe Figur 4) wird der Kolben 46 gegen einen Endanschlag im Gehäuse 48 gepreßt und ist folglich blockiert, zumindest solange die Zugkräfte in der Lenkstange 34’ die auf den Kolben wirkende Druckkraft nicht übersteigt. In anderen Worten, die Lenkstange 34’ ist mechanisch wirksam in das Getriebe eingekuppelt. Bei Druckentlastung der Druckkammer 50 kann der Kolben 46 dagegen frei im Gehäuse 48 bewegt werden, so daß keine Kräfte übertragen werden und die Lenkstange 34’ folglich aus dem Getriebe ausgekuppelt ist. In Figur 1 erkennt man, daß in der Mittelstellung des Auslegers 20 beide Hydrozylinder 44’, 44” ihre kürzeste Länge aufweisen. Beim Schwenken in die erste Arbeitsstellung wird der Hydrozylinder 44’ mit einem Druckmedium beaufschlagt, so daß die Länge dieses Hydrozylinders 44’ hydraulisch blockiert wird. Der Hydrozylinder 44” wird dagegen entlastet, indem er zum Beispiel mit dem Tank verbunden wird, so daß sich dieser Hydrozylinder 44” beim Schwenken in die erste Arbeitsstellung frei ausdehnen kann. Beim Schwenken in die zweite Arbeitsstel-lung wird der Hydrozylinder 44” mit einem Druckmedium beaufschlagt, so daß die Länge dieses Hydrozylinders 44” hydraulisch blockiert wird. Der Hydrozylin-der 44’ wird dagegen entlastet, so daß sich dieser Hydrozylinder 44’ beimCoupling and uncoupling of the handlebars 34 'and 34 ”is advantageously carried out in each case via a telescopic (ie length-variable) element 44', 44” installed axially in the handlebars 34 'and 34 ”, with a handlebars 34', 34 ”in the gearbox, its telescopic function is lockable. An embodiment of such a telescopic element 44 ’, 44” is shown in FIG. In this exemplary embodiment, the telescopic element 44 ′, 44 ″ is designed as a hydraulic cylinder. This hydraulic cylinder comprises a piston 46, which is connected to a first part of the handlebar 34 ', and a housing 48, which is connected to a second part of the handlebar 34'. The piston 46 axially seals a pressure chamber 50 in the housing 48. The pressure chamber 50 can be acted upon by a pressure medium via a connection 52. When this pressure chamber 50 is pressurized (see FIG. 4), the piston 46 is pressed against an end stop in the housing 48 and is consequently blocked, at least as long as the tensile forces in the handlebar 34 ′ do not exceed the compressive force acting on the piston. In other words, the handlebar 34 'is mechanically coupled into the transmission. When the pressure chamber 50 is relieved of pressure, on the other hand, the piston 46 can be moved freely in the housing 48, so that no forces are transmitted and the handlebar 34 'is consequently disengaged from the transmission. In FIG. 1 it can be seen that in the middle position of the boom 20 both hydraulic cylinders 44 ′, 44 ″ have their shortest length. When swiveling into the first working position, the hydraulic cylinder 44 'is acted upon by a pressure medium, so that the length of this hydraulic cylinder 44' is hydraulically blocked. The hydraulic cylinder 44 ", on the other hand, is relieved, for example by being connected to the tank, so that this hydraulic cylinder 44" can expand freely when pivoting into the first working position. When swiveling into the second working position, the hydraulic cylinder 44 ”is pressurized with a pressure medium, so that the length of this hydraulic cylinder 44” is hydraulically blocked. The Hydrozylin-der 44 ’, however, is relieved, so that this hydraulic cylinder 44’ at
Schwenken in die zweite Arbeitsstellung frei ausdehnen kann. Das Umschalten der beiden Hydrozylinder 44’, 44” erfolgt zum Beispiel, wie in Figur 4 angedeu-tet, durch ein 4/2-Wegeschaltventil 54. Es bleibt anzumerken, daß es ebenfalls möglich ist, Hydrozylinder einzusetzen, die bei maximaler Länge hydraulisch blockierbar sind. In diesem Fall, würde jedoch in Figur 1 die Lenkstange 34’ beim Einschwenken in die zweite Arbeitsstellung und die Lenkstange 34” beim Einschwenken in die erste Arbeitsstellung arbeiten. Der entsperrte Hydrozylin-der in der nichtarbeitenden Lenkstange würde hierbei zusammengedrückt.Swing freely into the second working position. The two hydraulic cylinders 44 ', 44 ”are switched, for example, as indicated in FIG. 4, by a 4/2-way switching valve 54. It should be noted that it is also possible to use hydraulic cylinders which can be hydraulically blocked at their maximum length are. In this case, however, in FIG. 1 the handlebar 34 ″ would work when swiveling into the second working position and the handlebar 34 ″ would work when swiveling into the first working position. The unlocked Hydrozylin-in the non-working handlebar would be compressed.
Soll die Einschwenkbewegung der Lafette 26 in die erste Arbeitsposition symmetrisch zur Einschwenkbewegung in die zweite Arbeitsposition sein, so müssen in der Ruhestellung, in der die Umschaltung des Getriebes erfolgt, folgende Bedingungen im wesentlichen erfüllt sein: • der Ausleger 20 muß in Mittelstellung zwischen erster und zweiter Arbeits-stellung stehen; • die Ebene 72 welche die erste Drehachse 22 und die zweite Drehachse 28 enthält muß die Längsachse der Lafette 26 enthalten; • die ersten Gelenke 36’, 36” und zweiten Gelenke 40’, 40” müssen jeweils symmetrisch zu der Ebene 72 angeordnet sein, oder anders ausgedrückt, die zwei Lenkstangen 34’ und 34” müssen symmetrisch zu der Ebene 72 angeordnet sein.If the pivoting movement of the carriage 26 in the first working position should be symmetrical to the pivoting movement in the second working position, the following conditions must essentially be fulfilled in the rest position in which the gearbox is switched over: The boom 20 must be in the middle position between the first and second working position; • The plane 72 which contains the first axis of rotation 22 and the second axis of rotation 28 must contain the longitudinal axis of the mount 26; • The first joints 36 ’, 36” and second joints 40 ’, 40” must each be arranged symmetrically to the plane 72, or in other words, the two steering rods 34 ’and 34” must be arranged symmetrically to the plane 72.
Es kann jedoch auch wünschenswert sein, daß die Stellung der Lafette 26 vor dem Stichloch 12 nicht symmetrisch zur Stellung der Lafette 26 vor dem Stichloch 14 ist. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, daß die Arbeitslänge einer der beiden Lenkstangen 34’, 34” verändert wird. Um eine einfache Einstellung der Arbeitslänge zu ermöglichen, können die Lenkstangen 34’, 34” zum Beispiel jeweils eine Gewindestange 56’, 56” aufweisen.However, it may also be desirable that the position of the carriage 26 in front of the tap hole 12 is not symmetrical to the position of the carriage 26 in front of the tap hole 14. This can be achieved, for example, by changing the working length of one of the two handlebars 34 ′, 34 ″. In order to enable easy adjustment of the working length, the handlebars 34 ’, 34” can each have a threaded rod 56 ’, 56”, for example.
In Figur 3 wird ein Ausführungsdetail gezeigt, das eine unsymmetrische Ausrichtung der Lafette 26 in beiden Arbeitsstellungen, bei unveränderter Stellung der Lafette 26 in der Mittelstellung ergibt. Hierzu ist das Gelenk 36’ als verschiebbar gelagertes Dreh- oder Kugelgelenk ausgeführt. Der Verschiebe- freiheitsgrad ist in Mittelstellung des Auslegers dabei im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Lenkstange 34'.FIG. 3 shows an embodiment detail which results in an asymmetrical alignment of the mount 26 in both working positions, with the mount 26 in the central position in the unchanged position. For this purpose, the joint 36 'is designed as a displaceably mounted rotary or ball joint. The degree of freedom of displacement is essentially perpendicular to the longitudinal axis of the handlebar 34 'in the middle position of the boom.
Figuren 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsge-mäßen Stichlochbohrmaschine. Diese Stichlochbohrmaschine 116 weist eine einzige Lenkstange 134 auf. Letztere ist mittels einem ersten Kugelgelenk 136 mit einer Schwenkvorrichtung 160 verbunden, die fest auf der Konsole 18 montiert ist. Ein zweites Kugelgelenk 140 verbindet die Lenkstange 134 mit einer Kurbel 142 die drehfest mit der Lafette 26 verbunden ist. Die Schwenk-vorrichtung 160 ist derart auf der Konsole 18 montiert, daß in Ruhestellung des Auslegers 20 die Verlängerung ihrer Schwenkachse 162 durch das Zentrum des zweiten Kugelgelenks 140 führt. In dieser Ruhestellung, kann die Lenkstange folglich um die Schwenkachse 162 geschwenkt werden und beschreibt hierbei einen Kegelmantel, ohne eine Drehung der Kurbel 142 der Lafette 26 zu verursachen. In anderen Worten, in Ruhestellung des Auslegers 20 läßt sich das Kugelgelenk 136 mittels der Schwenkvorrichtung 160 aus einer ersten Stellung im Getriebe in eine zweite Stellung im Getriebe schwenken, ohne daß durch diese Schwenkbewegung die Ausrichtung der Lafette 26 verändert wird.Figures 5 and 6 show a second embodiment of a tap hole drilling machine according to the invention. This tap hole drilling machine 116 has a single handlebar 134. The latter is connected by means of a first ball joint 136 to a swivel device 160 which is fixedly mounted on the bracket 18. A second ball joint 140 connects the handlebar 134 to a crank 142 which is non-rotatably connected to the mount 26. The swivel device 160 is mounted on the bracket 18 such that in the rest position of the arm 20 the extension of its swivel axis 162 leads through the center of the second ball joint 140. In this rest position, the handlebar can consequently be pivoted about the pivot axis 162 and describes a cone shell without causing the crank 142 of the mount 26 to rotate. In other words, in the rest position of the boom 20, the ball joint 136 can be pivoted from a first position in the transmission into a second position in the transmission by means of the pivoting device 160 without the orientation of the mount 26 being changed by this pivoting movement.
Die Schwenkvorrichtung 160 umfaßt im wesentlichen einen Schwenkarm 164, der in einem Lagerblock 166 an der Konsole 18 gelagert ist. Dieser Schwenkarm 164 ist über einen Stellantrieb, zum Beispiel ein Druckzylinder 168, von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung schwenkbar und in dieser Stellung jeweils blockierbar. Zwei einstellbare Endanschläge ermöglichen es, die zwei Endstellungen des Schwenkarms 164, in denen dieser blockierbar ist, unabhängig von einander einzustellen, und somit die notwendigen Korrekturen betreffend der Ausrichtung der Lafette 26 in erster und zweiter Arbeitsstellung vorzunehmen. Es ist anzumerken, daß diese Korrekturen die Stellung der Lafette 26 in Ruhestellung nicht beeinflussen.The swivel device 160 essentially comprises a swivel arm 164 which is mounted in a bearing block 166 on the bracket 18. This pivot arm 164 can be pivoted from a first position into a second position via an actuator, for example a pressure cylinder 168, and can be blocked in this position. Two adjustable end stops make it possible to set the two end positions of the swivel arm 164, in which it can be locked, independently of one another, and thus to make the necessary corrections regarding the alignment of the mount 26 in the first and second working positions. It should be noted that these corrections do not affect the position of the carriage 26 in the rest position.
Soll die Einschwenkbewegung der Lafette 26 in die erste Arbeitsposition symmetrisch zur Einschwenkbewegung in die zweite Arbeitsposition sein, so müssen in der Ruhestellung, in der die Umschaltung des Getriebes erfolgt, folgende Bedingungen im wesentlichen erfüllt sein: • der Ausleger muß in Mittelstellung zwischen erster und zweiter Arbeitsstel-lung stehen; • die Ebene 172, welche die erste Drehachse 22 und die zweite Drehachse 28 enthält, muß die Längsachse der Lafette 26 enthalten; • die erste und zweite Stellung des Kugelgelenks 136 müssen symmetrisch zu der Ebene 172 sein, und • das Zentrum des zweiten Kugelgelenks 140 muß in dieser Ebene 172 liegen.If the pivoting movement of the carriage 26 into the first working position is to be symmetrical to the pivoting movement into the second working position, the following conditions must be essentially fulfilled in the rest position in which the transmission is switched over: • The boom must be in the middle position between the first and second Work position; The plane 172, which contains the first axis of rotation 22 and the second axis of rotation 28, must contain the longitudinal axis of the mount 26; • The first and second positions of the ball joint 136 must be symmetrical to the plane 172, and • The center of the second ball joint 140 must lie in this plane 172.
Anhand der Figuren 7, 8 und 9 wird eine weitere Ausführung der Erfindung beschrieben. Diese Stichlochbohrmaschine 216 weist eine einzige Lenkstange 234 auf. Letztere ist mittels einem ersten Gelenk 236 mit einer ersten Schwenkvorrichtung 260’ verbunden, die fest auf der Konsole 18 montiert ist. Ein zweites Gelenk 240 verbindet die Lenkstange 234 mit einer zweiten Schwenkvorrichtung 260”. Diese zweite Schwenkvorrichtung 260” ist fest auf einer Kurbel 242 montiert, welche drehfest mit der Lafette 26 verbunden ist. Die beiden Schwenkvorrichtungen 260’, 260” sind durch Stellantriebe 262’, 262” jeweils in einer ersten und zweiten Winkelstellung blockierbar. Um sowohl das erste als auch das zweite Gelenk 236, 240 aus einer ersten Stellung im Getriebe in eine zweite Stellung im Getriebe schwenken zu können, ohne daß durch diese Schwenkbewegung die Ausrichtung der Lafette 26 verändert wird, weist die Lenkstange 234 ein axial eingebautes, teleskopisches (d.h. längen-veränderliches) Element 262 auf, dessen teleskopische Funktion sperrbar, bzw. entsperrbar ist. Dieses Element 262 ist zum Beispiel ein mit einem Druckmedi-um verriegelbarer Zylinder 262, wie er anhand der Figur 4 beschrieben wurde. Zum Schwenken der Lenkstange 234 aus einer ersten Stellung im Getriebe in eine zweite Stellung im Getriebe, wird der Zylinder 262 entsperrt, so daß die Lenkstange 234 ihre Länge ohne wesentlichen Widerstand verändern kann. Um zu verhindern, daß durch den restlichen Widerstand bei der Längenverände-rung der Lenkstange 234 eine Drehbewegung der Lafette 26 um die Achse 28 erzeugt wird, muß natürlich der Drehmoment der durch den restlichenA further embodiment of the invention is described with reference to FIGS. 7, 8 and 9. This tap hole drilling machine 216 has a single handlebar 234. The latter is connected by means of a first joint 236 to a first swivel device 260 ′, which is fixedly mounted on the bracket 18. A second joint 240 connects the handlebar 234 to a second swivel device 260 ”. This second swivel device 260 ”is fixedly mounted on a crank 242, which is connected in a rotationally fixed manner to the mount 26. The two swivel devices 260 ″, 260 ”can be blocked in a first and second angular position by actuators 262’, 262 ”. In order to be able to swivel both the first and the second joint 236, 240 from a first position in the transmission into a second position in the transmission without the pivoting movement changing the orientation of the mount 26, the handlebar 234 has an axially installed, telescopic (ie variable in length) element 262, the telescopic function of which can be locked or unlocked. This element 262 is, for example, a cylinder 262 which can be locked with a pressure medium, as was described with reference to FIG. To pivot the handlebar 234 from a first position in the transmission to a second position in the transmission, the cylinder 262 is unlocked so that the handlebar 234 can change its length without substantial resistance. In order to prevent the rest of the resistance in the length change of the handlebar 234 from producing a rotational movement of the mount 26 about the axis 28, the torque must of course be that of the rest
Widerstand bei der Längenveränderung der Lenkstange 234 erzeugt wird, kleiner als der zu überwindede Reibungsmoment 'tm Drehlager der Lafette 26 sein. Ist dies nicht gewährleistet, so muß eine Bremsvorrichtung oder eine ein-und ausschaltbare Blockiervorrichtung im Drehlager der Lafette 26 vorgesehen werden. Nachdem die Lenkstange 234 in ihrer ersten, bzw. zweiten Stellung im Getriebe angeordnet und blockiert ist, wird der Zylinder 262 gesperrt und der Auslegers 20 kann nun in die erste, bzw. zweite Arbeitsstellung eingeschwenkt werden.Resistance in the change in length of the handlebar 234 is generated to be smaller than the frictional torque 'tm to be overcome by the pivot bearing 26 of the mount 26. If this is not guaranteed, a braking device or a blocking device that can be switched on and off must be provided in the pivot bearing of the carriage 26. After the steering rod 234 is arranged and blocked in its first or second position in the transmission, the cylinder 262 is locked and the boom 20 can now be pivoted into the first or second working position.
Soll die Einschwenkbewegung der Lafette 26 in die erste Arbeitsposition symmetrisch zur Einschwenkbewegung in die zweite Arbeitsposition sein, so müssen in der Ruhestellung, in der die Umschaltung des Getriebes erfolgt, zum Beispiel folgende Bedingungen im wesentlichen erfüllt sein: • der Ausleger muß in Mittelstellung zwischen erster und zweiter Arbeitsstel-lung stehen; • die Ebene 272 welche die erste Drehachse 22 und die zweite Drehachse 28 enthält muß die Längsachse der Lafette 26 enthalten; • die erste und zweite Stellung des ersten Gelenks 236 müssen symmetrisch zu der Ebene 272 sein, und • die erste und zweite Stellung des zweiten Gelenks 240 müssen symmetrisch zu der Ebene 272 sein.If the pivoting movement of the carriage 26 into the first working position is to be symmetrical to the pivoting movement into the second working position, the following conditions, for example, must essentially be fulfilled in the rest position in which the transmission is switched over: • The boom must be in the middle position between the first and second working position; The plane 272 which contains the first axis of rotation 22 and the second axis of rotation 28 must contain the longitudinal axis of the mount 26; • The first and second positions of the first joint 236 must be symmetrical to the plane 272, and • The first and second positions of the second joint 240 must be symmetrical to the plane 272.
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