DE19500407A1 - Vorrichtung zum Verschließen des Abstichloches - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen des Abstichloches eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens.

Es ist bekannt, daß das Abstichloch eines Schachtofens durch Einspritzen einer Stopfmasse verschlossen werden kann. Eine zum Einspritzen der Stopfmasse verwendete Vorrichtung weist, auf an sich bekannte Weise, eine die Stopfmasse aufnehmende Stopfkammer, einen in die Stopfkammer eingepaßten Kolben zum Austreiben der Stopfmasse, und einen in der Achse des Austreibkolbens angeordneten, kräftigen, doppeltwirkenden Hydraulikzylinder auf. Dieser Hydraulikzylinder ist ein doppeltwirkender Zylinder, der dazu dient, den Austreibkolben in der Stopfkammer axial zu verschieben, und zwar entweder, um die Stopfmasse durch ein Mundstück unter hohem Druck in das Abstichloch einzuspritzen, oder um den Austreibkolben in der Stopfkammer in die hintere Position zurückzuschieben, um diese Stopfkammer mit der Stopfmasse füllen zu können. Eine solche Verschlußvorrichtung wird von einer Tragstruktur getragen, die ermöglicht, die Verschlußvorrichtung von einer abseits des Abstichloches gelegenen Parkposition in eine Verschlußposition zu verschieben, in der das Mundstück bei axialer Ausrichtung entsprechend dem Abstichloch fest gegen die Wand des Schachtofens gedrückt wird.

Es ist auch bekannt, daß das Abstichloch nach einem Verfahren geöffnet werden kann, bei dem, nachdem das Abstichloch mit einer Stopfmasse verschlossen wurde, in diese Stopfmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eine Metallstange eingeschoben wird, und diese Metallstange nach vollständiger Aushärtung der Stopfmasse herausgezogen wird, um in dem Abstichloch einen Ausfließkanal zu bilden und zu öffnen. Dieses Verfahren zum Öffnen des Abstichloches wird im allgemeinen als "Verfahren der Abstechstange" oder "Verfahren der verlorenen Stange" bezeichnet.

Zur Anwendung dieses "Verfahrens der Abstechstange" werden in bekannter Weise neben der oben beschriebenen Verschlußvorrichtung spezielle Abstechmaschinen verwendet, mit einer Lafette, um die Abstechstange zu tragen, einer Tragstruktur zum Tragen der Lafette, die ausgelegt ist, um die Lafette von einer abseits des Abstichloches gelegenen Parkposition in eine Arbeitsposition verschieben zu können, in der sich die Lafette in der Verlängerung der Achse des Abstichloches befindet, Antriebsmitteln, die auf der Lafette so angebracht sind, daß eine Zugkraft bzw. Schubkraft parallel zu der Längsachse der Lafette ausgeübt wird, und Kupplungsmitteln, die mit diesen Antriebsmitteln so verbunden sind, daß die Zugkraft und/oder Schubkraft in axialer Richtung auf die Abstechstange übertragen werden kann.

Um das "Verfahren der Abstechstange" anzuwenden, wird zunächst die Verschlußvorrichtung in ihre Verschlußposition gebracht, und danach die Stopfmasse in das Abstichloch eingespritzt, um dieses Abstichloch zu verschließen. Nachdem die Verschlußvorrichtung in ihre Parkposition zurückgebracht wurde, wird die Abstechmaschine entsprechend der Achse des Abstichloches ausgerichtet, und dann wird, ohne Zeit zu verlieren, eine Abstechstange in die in dem Abstichloch aushärtende Stopfmasse eingetrieben.

Aufgrund des französischen Patents FR-A-2.680.179 ist eine Vorrichtung zum Einspritzen der Stopfmasse in das Abstichloch eines Hochofens bekannt, die es ermöglicht, eine Abstechstange gleichzeitig mit der Stopfmasse in das Abstichloch einzuschieben. Dazu sind der Kolben zum Austreiben der Stopfmasse und der Hydraulikzylinder zum Antreiben dieses Kolbens mit einem axialen Kanal zum Durchschieben der Abstechstange versehen. Hinter dem Antriebszylinder des Austreibkolbens ist dazu ein Antriebssystem für die Abstechstange angeordnet, das eine von einem Rotationsmotor angetriebene Rolle mit einer Hohlkehle oder einer Raste, ein oder mehrere Führungsräder und eine von der motorisierten Rolle angetriebene bzw. von den Führungsrollen geführte Schubstange aufweist. Dieses Antriebssystem soll gemäß dem Dokument FR-A-2.680.179 ermöglichen, eine zuvor in den axialen Kanal der Verschlußvorrichtung eingeführte Abstechstange gleichzeitig mit der Stopfmasse in das Abstichloch einzuschieben.

Es ist wichtig, anzumerken, daß die aufgrund des Dokuments FR-A- 2.680.179 bekannte Verschlußvorrichtung nicht ermöglicht, zunächst die Stopfmasse in das Abstichloch einzuspritzen, und danach eine Abstechstange in die zuvor eingespritzte Stopfmasse einzuführen. In der Tat, die in dem Abstichloch aushärtende Stopfmasse setzt der Abstechstange beim Vorschieben einen sehr großen Widerstand entgegen, den das Antriebssystem Schubstange/motorisierte Rolle mit Hohlkehle nicht mehr überwinden kann.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Verschließen des Abstichloches vorzuschlagen, die es ermöglicht, zunächst eine Stopfmasse in das Abstichloch einzuspritzen, und danach eine Abstechstange in die zuvor in das Abstichloch eingespritzte Stopfmasse einzuführen.

Dieses Ziel wird mittels einer Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches erreicht, mit
einem vorderen Mundstück zum Einspeisen einer Stopfmasse in das Abstichloch,
einer Stopfkammer zur Aufnahme der Stopfmasse,
einem in die Stopfkammer eingepaßten Austreibkolben zum Austreiben der Stopfmasse,
einem doppeltwirkenden ersten Hydraulikzylinder, der in axialer Verlängerung hinter dem Austreibkolben angeordnet ist, wobei dieser erste Hydraulikzylinder mit dem Austreibkolben derart verbunden ist, daß er diesen Austreibkolben in der Stopfkammer zwischen einer hinteren Position und dem vorderen Mundstück, und umgekehrt, verschieben kann,
einem ersten Kanal zum Durchschieben einer Abstechstange, wobei dieser erste Kanal axial durch den Austreibkolben und den ersten Hydraulikzylinder hindurch verläuft,
einem doppeltwirkenden zweiten Hydraulikzylinder, der in der Verlängerung der Verschlußachse hinter dem ersten Hydraulikzylinder angeordnet ist, wobei dieser zweite Hydraulikzylinder mit einem zweiten axialen Kanal zum Durchschieben einer Abstechstange versehen ist, Steuermittel um dem zweiten Hydraulikzylinder eine Hin- und Herbewegung zwischen einer hinteren Hubende-Position und einer vorderen Hubende-Position und umgekehrt aufzuzwingen, und
ersten Greifmittel, die vom zweiten Hydraulikzylinder axial verschiebbar sind und die derart angeordnet sind, daß sie eine in den zweiten Kanal eingeführte Abstechstange festklemmen und freigeben können, derart daß durch aufeinanderfolgende Hubbewegungen des zweiten Hydraulikzylinders zwischen seiner hinteren Hubende-Position und seiner vorderen Hubende- Position die Abstechstange hubweise durch den zweiten Kanal und den ersten Kanal hindurch in Richtung des Mundstücks geschoben werden kann.

Der hauptsächliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß es mit einer einzigen Vorrichtung möglich ist:

• 1) zunächst eine Stopfmasse in das Abstichloch einzuspritzen, um dieses Abstichloch am Ende des Abstiches zu verschließen,
• 2) nach dem Verschließen des Abstichloches durch die Stopfmasse in diese Stopfmasse mit einer beträchtlichen axialen Kraft eine Abstechstange einzuführen.

Diese gewaltsame Einführung der Abstechstange in die zuvor in das Abstichloch eingespritzte Stopfmasse hat gegenüber dem in dem Dokument FR-A-2.680.179 beschriebenen Verfahren den Vorteil, daß die Stopfmasse vorher in das Abstichloch mit vollständig offenem Querschnitt eingeführt wird und danach durch die Einführung der Abstechstange verdichtet wird. Diese Verdichtung hat einen günstigen Einfluß auf das Abnutzungsverhalten des Ausflußkanals des Abstichloches. Daraus ergibt sich, daß die Dauer der Abstiche vergrößert werden kann, wodurch unter anderem die Führung des Schachtofens günstig beeinflußt wird.

Da zum Verschließen des Abstichloches und zum Einführen der Abstechstange dieselbe Vorrichtung verwendet wird, und da nach dem Verschließen des Abstichloches mit dieser Vorrichtung ohne erneute Positionierung außerdem die Abstechstange unmittelbar in die Stopfmasse eingeführt werden kann, kann mit sehr rasch aushärtenden Stopfmassen gearbeitet werden. Diese sehr rasch aushärtenden Stopfmassen gewährleisten nun aber nach dem Herausziehen der Abstechstange aus der ausgehärteten Stopfmasse einen Ausflußkanal, der ausgezeichnete Eigenschaften aufweist.

Es ist auch vorteilhaft, daß das Laden der Abstechstange bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr einfach ist. Es genügt in der Tat, die Abstechstange in axialer Richtung in den zweiten Kanal einzuführen. Bei diesem Vorgang ist die Bedienungsperson nur geringen Gefahren ausgesetzt, da sie sich hinter der Vorrichtung, das heißt in relativ weiter Entfernung vom Stichloch befindet. Außerdem ist keine spezielle Schubstange erforderlich, die das Laden der Abstechstange komplizieren würde. In der Tat, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann als Schubstange für eine erste Abstechstange ganz einfach die für den nächsten Verschluß des Abstichloches vorgesehene Abstechstange verwendet werden.

Ein weiterer, nicht vernachlässigbarer Vorteil, der sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt, besteht darin, daß die Abstechstange ab den ersten Greifmitteln (das heißt, dem Angriffspunkt der axialen Schubkraft) bis in das Abstichloch hinein in vollkommener Weise geführt wird. Diese Führung reduziert das Knickrisiko der Abstechstange auf Null, wodurch mit Abstechstangen gearbeitet werden kann, die einen sehr kleinen Durchmesser haben. Daraus ergibt sich, daß der erhaltene Ausflußkanal einen sehr kleinen freien Querschnitt hat, wodurch die Dauer eines Abstichs erhöht wird und daher die Führung des Schachtofens günstig beeinflußt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verschlußvorrichtung mit zweiten Greifmitteln versehen, die durch den ersten Hydraulikzylinder axial verschiebbar sind. Diese zweiten Greifmittel sind dann so ausgelegt und angeordnet, daß sie einen in den ersten Kanal eingeführte Abstechstange nach Wunsch festklemmen und freigeben können. Mit dieser Vorrichtung kann nicht nur das Abstichloch verschlossen werden und eine Abstechstange in die zuvor in das Abstichloch eingespritzte Stopfmasse eingeführt werden, sondern auch die Abstechstange aus der ausgehärteten Stopfmasse herausgezogen werden. Zu diesem Zweck werden die zweiten Greifmittel verwendet, die das Ende der Abstechstange, das nach dem Einführen der Abstechstange noch aus dem Abstichloch herausragt, festklemmen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bilden der erste Hydraulikzylinder und der zweite Hydraulikzylinder einen doppelten Hydraulikzylinder, mit
einem gemeinsamen Zylinder, der in axialer Richtung hinter der Stopfkammer angeordnet ist, wobei dieser Zylinder ein erstes axiales Ende hat, das zu der Stopfkammer hin gerichtet ist, und ein zweites axiales Ende hat, das dem ersten axialen Ende gegenüberliegt,
einem ersten hydraulischen Kolben, der in diesen Zylinder eingepaßt ist, wobei dieser erste Kolben eine erste Kolbenstange hat, die bei dem ersten Ende des Zylinders dicht herausgeführt ist und in der Stopfkammer mit dem Austreibkolben starr verbunden ist, und
einem zweiten hydraulischen Kolben, der in diesen Zylinder eingepaßt ist, wobei dieser zweite Kolben eine zweite Kolbenstange aufweist, die bei dem zweiten Ende des Zylinders dicht herausgeführt ist,
wobei der erste Kanal für die Abstechstange in axialer Richtung durch den ersten Kolben und die erste Kolbenstange hindurch verläuft, und
wobei der zweite Kanal für die Abstechstange in axialer Richtung durch den zweiten Kolben und die zweite Kolbenstange hindurch verläuft.

Diese Ausführung zeichnet sich durch ihre Einfachheit und ihre geringe Gesamtlänge aus.

Um den Führungskanal für die Abstechstange innerhalb des doppelten Hydraulikzylinders zu vervollständigen, und um die Abdichtungsprobleme auf einfache Weise zu lösen, wird ein doppelter Hydraulikzylinder vorgeschlagen, bei dem:
entweder der erste Kolben, oder der zweite Kolben eine axiale Muffe trägt, die in axialer Richtung in einen entsprechenden Hohlraum dicht einsetzbar ist, der in dem gegenüberliegenden Kolben angebracht ist,
wobei die axiale Muffe in der Verlängerung der Verschlußachse einen Zwischenkanal bildet, der den ersten Kanal mit dem zweiten Kanal verbindet.

Die ersten Greifmittel weisen in vorteilhafter Weise Backen auf, die symmetrisch um den zweiten Kanal herum angeordnet sind und in der zu der Stopfkammer entgegengesetzten Richtung zu der Achse des zweiten Kanals hin schräg verschiebbar sind, und zwar derart, daß sie eine in diesen zweiten Kanal eingeführte Abstechstange festklemmen. Es ist vorteilhaft, daß die Backen die Abstechstange um so stärker festklemmen, je größer die auf die Abstechstange übertragene Schubkraft ist.

Die zweiten Greifmittel weisen in vorteilhafter Weise Backen auf, die symmetrisch um den ersten Kanal herum angeordnet sind und in Richtung des Mundstücks zu der Achse des ersten Kanals hin schräg verschiebbar sind, und zwar derart, daß sie eine in diesen ersten Kanal eingeführte Abstechstange festklemmen. Es ist hervorzuheben, daß die Backen durch ihre spezielle Anordnung die Abstechstange um so stärker festklemmen, je größer die auf die Abstechstange übertragene Schubkraft, respektiv Zugkraft ist.

Um das Eindringen der Stopfmasse in den ersten Kanal zu verhindern, ist dieser Kanal in vorteilhafter Weise mit einem Verschlußorgan versehen. Dieses Verschlußorgan kann mit einem Betätigungsmittel ausgerüstet sein, das die Schließung des ersten Kanals bei dem eigentlichen Verschlußvorgang, und nach beendetem Verschlußvorgang die Öffnung des ersten Kanals zum Einführen der Abstechstange in das Abstichloch ermöglicht. Das Verschlußorgan ist in vorteilhafter Weise eine schwenkbare Klappe, die sich in Richtung der Stopfkammer öffnet und sich durch die Schwerkraft und/oder mit Hilfe einer Feder schließt. Die Klappe öffnet sich, wenn die Abstechstange in die Stopfkammer eindringt, und sie schließt sich automatisch, wenn die Abstechstange nicht mehr vorhanden ist. Der Verschlußdruck trägt zu der Kraft bei, die die Klappe geschlossen hält. Auf diese Weise ist keine Hilfsenergie erforderlich, um das Verschlußorgan des ersten Kanals zu schließen oder zu öffnen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in vorteilhafter Weise durch eine Handhabungsvorrichtung vervollständigt, die ausgelegt ist, um eine Abstechstange in einer in der Verlängerung des zweiten Kanals gelegenen Position in axialer Richtung derart zu tragen, daß ein Ende der auf diese Weise getragenen Abstechstange von den ersten Greifmitteln ergriffen werden kann, wenn sich der zweite Hydraulikzylinder in seiner hinteren Hubende-Position befindet. Diese Vorrichtung zur Handhabung der Abstechstangen macht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung jede menschliche Intervention beim Laden der Abstechstange überflüssig.

Der Anwender wird es zu schätzen wissen, daß auch eine besonders einfache Ausführung einer solchen Vorrichtung zur Handhabung der Abstechstangen vorgestellt wird.

Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend zur Veranschaulichung der Erfindung beschrieben, wobei auf die im Anhang beigefügten Figuren Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:

• - Die Fig. 1 gibt einen schematischen Schnitt einer erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung wieder.
• - Die Fig. 2 bis 6 geben eine Sequenz wieder, die die Funktionsweise der Vorrichtung der Fig. 1 veranschaulicht.
• - Die Fig. 7 gibt eine perspektivische Ansicht der mit einer Handhabungsvorrichtung für Abstechstangen versehenen Vorrichtung der Fig. 1 wieder.
• - Die Fig. 8 bis 11 veranschaulichen die Funktionsweise der Handhabungsvorrichtung der Fig. 7.

In der Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Abstichloches 10 eines Schachtofens, beispielsweise eines Hochofens, wiedergegeben. Gegenüber diesem Abstichloch ist eine erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung 12 angeordnet. Diese Verschlußvorrichtung 12 für das Abstichloch 10 wird von einer Halterung 14 getragen, die ermöglicht, die Verschlußvorrichtung 12 von einer abseits des Abstichloches gelegenen Parkposition in eine Verschlußposition zu schwenken oder zu verschieben. Dabei ist anzumerken, daß die Verschlußvorrichtung 12 in dieser Verschlußposition in axialer Richtung entsprechend der Achse 16 des Abstichloches 10 ausgerichtet ist und fest gegen das Abstichloch gepreßt wird.

Die Verschlußvorrichtung 12 weist ein Mundstück 18 auf, das mit einer Ausgangsöffnung für die Stopfmasse versehen ist. Die zentrale Achse dieser Ausgangsöffnung wird im folgenden Verschlußachse der Vorrichtung 12 genannt. In der Verschlußposition ist diese Verschlußachse entsprechend der Achse 16 des Abstichloches ausgerichtet.

Das Mundstück 18 bildet das vordere Ende einer Stopfkammer 20, die ausgelegt ist, um eine Stopfmasse 22 aufzunehmen, die in den Kanal des Abstichloches 10 eingespritzt werden soll, um dieses Abstichloch zu verschließen. In diese Stopfkammer 20, die beispielsweise eine zylindrische Form hat, ist ein Austreibkolben 24 eingepaßt. Dieser Austreibkolben ist in der Stopfkammer 20 von einer hinteren Position zu dem Mundstück 18 hin in axialer Richtung verschiebbar, um die Stopfmasse 22 durch das Mundstück 18 in das Abstichloch 10 einzuspritzen. Um die Stopfkammer 20 mit der Stopfmasse 22 füllen zu können, muß natürlich der Austreibkolben 24 in die hintere Position zurückgeschoben werden.

Hinter der Stopfkammer 20, das heißt, auf der zu dem Mundstück 18 entgegengesetzten Seite, ist ein doppelter Hydraulikzylinder 26 angeordnet. Dieser doppelte Hydraulikzylinder 26 weist einen Druckzylinder oder ein Druckgehäuse 28 auf. Die Stopfkammer 20 ist in axialer Richtung auf diesem Zylinder 28 befestigt, der von der Halterung 14 getragen wird. In diesen Zylinder 28 sind in axialer Richtung hintereinander zwei unabhängige hydraulische Kolben 30 und 32 eingepaßt. Der erste Kolben 30, das heißt, derjenige, der auf der Seite der Stopfkammer 20 gelegen ist, weist eine erste Kolbenstange 34 auf, die in axialer Richtung aus dem Zylinder 28 dicht herausgeführt ist und in die Stopfkammer 20 hineinragt, wo sie den Kolben 24 zum Austreiben der Stopfmasse 22 trägt. Der zweite Kolben 32, das heißt, derjenige, der auf der zu der Stopfkammer 20 entgegengesetzten Seite gelegen ist, weist eine Kolbenstange 36 auf, die auf der zu der Stopfkammer 20 entgegengesetzten Seite in axialer Richtung aus dem Zylinder 28 dicht herausgeführt ist. Dieser zweite Kolben 32 ist mit einem axialen Hohlraum 38 versehen, der in axialer Richtung bis in die zweite Kolbenstange 36 so verlängert ist, daß er eine Tiefe hat, die größer als der Hub der zwei Kolben 30 und 32 in dem Zylinder 28 ist. Dieser Hohlraum 38 nimmt auf dichte Weise eine mit dem ersten Kolben 30 fest verbundene Muffe 40 auf. Die Länge dieser Muffe 40 ist größer als der Hub der zwei Kolben 30 und 32 in dem Zylinder 28, aber ein wenig kleiner als die Tiefe des Hohlraums 38. Auf diese Weise stellt die Muffe 40 eine "Brücke" von variabler Länge zwischen dem ersten Kolben 30 und dem zweiten Kolben 32 dar. Es wird darauf hingewiesen, daß diese "Brücke" den Hub der zwei Kolben 30 und 32 in dem Zylinder 29 nicht reduziert, da die Tiefe des axialen Hohlraums 38 größer als die Länge der Muffe 40 ist.

Durch den Austreibkolben 24, die erste Kolbenstange 34 und den ersten hydraulischen Kolben 30 hindurch verläuft ein erster Kanal 42 in axialer Richtung. Die zweite Kolbenstange 36 ist mit einem zweiten Kanal 44 versehen, der sich in axialer Richtung von dem Hohlraum 38 bis zu einer konischen Mündung 46 erstreckt, die in axialer Richtung in dem freien Ende der zweiten Kolbenstange 36 angebracht ist. Der erste und der zweite Kanal 42 bzw. 44 sind in axialer Richtung durch einen Kanal 48 miteinander verbunden, der durch die Muffe 40 hindurch verläuft. Der freie Querschnitt dieser Kanäle 42, 44, 48 ist so gewählt, daß eine Abstechstange 100 leicht hindurchgeschoben werden kann. Vorzugsweise ist der freie Querschnitt dieser Kanäle 42, 44, 48 jedoch nur ein wenig größer als der Querschnitt der Abstechstange 100, um eine optimale Führung dieser Abstechstange sicherzustellen und so ihre Knickung zu verhindern. Es wird auch darauf hingewiesen, daß die Achsen aller dieser Kanäle 42, 44, 48 mit der durch das Mundstück 18 festgelegten Verschlußachse übereinstimmen. Auf diese Weise hat die Verschlußvorrichtung 12 einen geradlinigen Kanal, der es ermöglicht, eine Abstechstange 100 von hinten durch die konische Mündung 46, den doppelten Hydraulikzylinder 26, den Austreibkolben 24, die Stopfkammer 20 und das Mundstück 18 hindurchzuschieben.

Die Einmündung des ersten Kanals 42 in die Stopfkammer 20 ist vor dem Eindringen der Stopfmasse durch ein Verschlußorgan, beispielsweise eine Klappe 49, geschützt. Diese Klappe 49 ist in vorteilhafter Weise eine schwenkbare Klappe, die sich durch die Schwerkraft und/oder mit Hilfe einer eingebauten Feder schließt. Sie wird von der Abstechstange 100 geöffnet, wenn diese Abstechstange durch den Austreibkolben 24 in Richtung des Mundstücks 18 geschoben wird. Anstelle eines Verschlußorgans könnte in dem ersten Kanal 42 ein einer Stopfbuchse ähnliches Abdichtungsorgan vorgesehen werden, das mit der Abstechstange 100 zusammenwirkt, um das Eindringen der Stopfmasse in diesen Kanal 42 zu verhindern. Dieses Abdichtungsorgan kann in vorteilhafter Weise mindestens eine aufblasbare Dichtung umfassen. Das Verschlußorgan weist die Vorteile auf, daß es eine zuverlässigere Abdichtung gewährleistet, und daß mit Abstechstangen von verschiedenem Durchmesser gearbeitet werden kann. Das Abdichtungsorgan weist den Vorteil auf, daß die Abstechstange bis zu dem Mundstück 18 vorgeschoben werden kann, bevor die Stopfkammer 20 gefüllt wird. So kann bereits während des Einspritzens der Stopfmasse in das Abstichloch mit dem Einführen der Abstechstange in das Abstichloch begonnen werden. Es ist natürlich auch möglich, ein Verschlußorgan und ein Abdichtungsorgan in Serie vorzusehen, wodurch die Vorteile dieser zwei Organe gleichzeitig ausgenutzt werden können.

Der erste Kolben 30 des doppelten Hydraulikzylinders 26 dient als Antriebskolben für den Austreibkolben 24. Eine erste hydraulische Steuereinheit 50 ermöglicht, den ersten hydraulischen Kolben 30 in dem Zylinder 28 entweder nach links, oder nach rechts zu verschieben, um so den Austreibkolben 24 in der Stopfkammer 20 von seiner hinteren Position zu dem Mundstück 18 hin zu verschieben, und die Stopfmasse durch das Mundstück 18 in das Abstichloch einzuspritzen, bzw. von dem Mundstück 18 in seine hintere Position zu verschieben, um die Stopfkammer 20 mit der Stopfmasse 22 füllen zu können.

Der zweite Kolben 32 ist mit einer zweiten hydraulischen Steuereinheit 52 verbunden, die ermöglicht, diesem Kolben 32 eine Hin- und Herbewegung in dem Zylinder 28 aufzuzwingen. Es ist vorteilhaft, daß der erste Kolben 30 und der zweite Kolben 32 einen Hub "C" haben, aber daß die Gesamtlänge des Zylinders 28 kleiner als der kumulierte Hub der zwei Kolben 30 und 32 ist.

In die zweite Kolbenstange 36 sind, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Mündungskonus 46, zwei Backen 54 integriert. Diese Backen 54 sind vorzugsweise symmetrisch um den zweiten Kanal 44 herum angeordnet und in Richtung des Mündungskonus 46 zu der Achse dieses Kanals 44 hin schräg verschiebbar, und zwar derart, daß sie die Abstechstange 100 festklemmen können, wenn diese Abstechstange in den zweiten Kanal 44 eingeführt wird. Diese Backen 54 werden vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch betätigt. Wenn sie hydraulisch betätigt werden, werden sie in vorteilhafter Weise über einen Kanal 55 der Kolbenstange 36 mit einer ersten Druckkammer des Druckgehäuses 28 verbunden. Es handelt sich, genauer gesagt, um die Druckkammer, durch deren Druck der zweite Kolben 32 in Richtung des Mundstücks 18 vorgeschoben wird. Auf diese Weise werden die Backen 54 durch das Hydraulikfluid, das den Hydraulikzylinder 26 versorgt, um den Kolben 32 in Richtung des Mundstücks 18 zu verschieben, automatisch in Schließrichtung betätigt. Federn bewirken die Freigabe der Backen 54, wenn kein hydraulischer Druck in der ersten hydraulischen Kammer vorhanden ist. Es ist außerdem vorteilhaft, daß zwei solche Backen 54 ein wirksames und zuverlässiges Greifmittel darstellen, um die Stange in dem Kanal 44 festzuklemmen, und um eine große Schubkraft in Richtung des Abstichloches auf sie zu übertragen.

Die Arbeitsweise der Verschlußvorrichtung 12 wird mit Hilfe der Fig. 2 bis 6 beschrieben.

In der Fig. 2 befindet sich die Verschlußvorrichtung 12 in der Verschlußposition vor dem Abstichloch 10. Die Stopfkammer 20 ist mit einer Stopfmasse 22 gefüllt, die dazu bestimmt ist, durch den Austreibkolben 24 in den Kanal des Abstichloches 10 eingespritzt zu werden. Eine Abstechstange 100 ist in den axialen Kanal 44, 48, 42 der Verschlußvorrichtung 12 bis zu der in der geschlossenen Position befindlichen Klappe 49 eingeschoben.

In der Fig. 3 ist der Austreibkolben 24 in der vorderen Hubende-Position wiedergegeben, nachdem die Stopfmasse 22 in den Kanal des Abstichloches 10 eingespritzt wurde. Die Klappe 49 ist noch in der geschlossenen Position. Meistens wird die Abstechstange 100 der Bewegung des Austreibkolbens 24 infolge der Neigung der Verschlußvorrichtung und der Verschiebung der Einheit Austreibkolben 24/erste Kolbenstange 34/erster hydraulischer Kolben 30/Muffe 40 im wesentlichen gefolgt sein. Es wird in der Tat darauf hingewiesen, daß die zwei Backen 54 während des eigentlichen Verschlußvorgangs die Abstechstange 100 noch nicht festklemmen, aber daß diese Abstechstange 100 in dem axialen Kanal 44, 48, 42 der Verschlußvorrichtung 12 frei ruht. In der Fig. 3 ist noch eine Handhabungsvorrichtung 200 zu sehen, auf der eine Abstechstange 100′ liegt, die bei dem nächsten Verschlußvorgang in das Abstichloch 10 eingeführt wird.

Wenn der Verschlußvorgang beendet ist, werden die Backen 54 betätigt, um die Abstechstange 100 zu ergreifen. Danach wird der zweite hydraulische Kolben 32 betätigt, um die Abstechstange 100 um einen Hub "C" in Richtung des Abstichloches 10 vorzuschieben. In der Fig. 4 ist zu sehen, daß bei dieser Bewegung mit dem Hub "C" die vordere Spitze der Abstechstange 100 die Klappe 49 geöffnet hat und in die restliche Stopfmasse in das Mundstück 18 eingedrungen ist. Danach werden die Backen 54 geöffnet.

Wenn die in der zu dem Abstichloch 10 entgegengesetzten Richtung über die Backen 54 hinausragende Länge der Abstechstange 100 größer als der Hub "C" des zweiten hydraulischen Kolbens 32 ist, wird dieser zweite hydraulische Kolben in seine anfängliche Position zurückgeschoben, wo die Backen 54 geschlossen werden, um die Abstechstange 100 erneut festzuklemmen. Danach wird die Abstechstange 100 um einen zweiten Hub "C" in Richtung des Abstichloches 10 verschoben, wobei jetzt das vordere Ende der Abstechstange 100 in die zuvor in den Kanal des Abstichloches 10 eingespritzte Stopfmasse eindringt. Wenn die in der zu dem Abstichloch 10 entgegengesetzten Richtung über die Backen 54 hinausragende Länge der Abstechstange 100 kleiner als der Hub "C" des zweiten hydraulischen Kolbens 32 ist, wie dies in der Fig. 4 der Fall ist, bringt die Handhabungsvorrichtung 200 die nächste Abstechstange 100′ in eine in axialer Richtung in der Verlängerung der Achse des zweiten Kanals 42 gelegene Position, bevor die zweite hydraulische Steuereinheit 52 den zweiten hydraulischen Kolben 32 in seine anfängliche Position zurückschiebt.

In der Fig. 5 ist der zweite hydraulische Kolben 32 in seiner anfänglichen Position wiedergegeben. Beim Zurückschieben der zweiten Kolbenstange 36 ist das vordere Ende der auf der Handhabungsvorrichtung 200 bereitliegenden Abstechstange 100′ durch den Mündungskonus 46 in den zweiten Kanal 44 der zweiten Kolbenstange 36 eingedrungen. Bei dem nächsten Schritt wird diese Abstechstange 100′ mit Hilfe der Backen 54 ergriffen und durch Betätigung des zweiten hydraulischen Kolbens 32 in Richtung des Abstichloches 10 verschoben. Innerhalb des Kanals 44, 48, 42 liegt jetzt das vordere Ende der Abstechstange 100′ an dem hinteren Ende der Abstechstange 100 an, wodurch die Abstechstange 100 in die zuvor in den Kanal des Abstichloches eingespritzte Stopfmasse eingetrieben wird.

In der Fig. 6 ist die Verschlußvorrichtung 12 nach dem Einführen der Abstechstange 100 in den Kanal des Abstichloches 10 wiedergegeben. Dabei ist anzumerken, daß das hintere Ende der Abstechstange 100 sich jetzt in dem ersten Kanal 42 im Bereich des Austreibkolbens 24 befindet. Um zu erreichen, daß die Abstechstange 100 bei dieser Position ankommt, mußte natürlich die Abstechstange 100′ mit Hilfe des zweiten hydraulischen Kolbens 32 mehrmals um einen Hub "C" in Richtung des Abstichloches verschoben werden.

Die Fig. 7 gibt eine perspektivische Ansicht der Verschlußvorrichtung 12 mit ihrer Handhabungsvorrichtung für die Abstechstangen in dem Zustand der Fig. 5 wieder. Die Handhabungsvorrichtung 200 weist zwei stationäre Arme 202, zwei schwenkbare Arme 204, und ein Antriebsmittel 206 für die schwenkbaren Arme 204 auf. Ihre Funktionsweise wird mit Hilfe der Fig. 8 bis 11 beschrieben.

Die stationären Arme 202 dienen dazu, einen Vorrat von mehreren Abstechstangen 100, 100′, 100′′ zu tragen. Sie bilden eine schiefe Ebene, auf der die Abstechstangen parallel nebeneinander angeordnet sind, wobei ihre Achsen senkrecht zu der Neigung der schiefen Ebene verlaufen. Dabei ist anzumerken, daß die unterste dieser Abstechstangen durch Ränder 208 der stationären Arme 202 zurückgehalten wird. Jeder der schwenkbaren Arme 204 weist an seinem freien Ende eine Art Sitz oder Haken 210 auf, um eine einzige Abstechstange aufzunehmen. Einer dieser Sitze 210 ist vorzugsweise mit einem Greiforgan, beispielsweise einer Zange, ausgerüstet, das ermöglicht, die Abstechstange in axialer Richtung zu blockieren, bis sie in den Kanal 44 der zweiten Zylinderstange 36 eingeschoben wird. Vor jedem dieser Sitze 210 ist außerdem ein vorspringendes Element 212 angeordnet. Diese vorspringenden Elemente 212 sind so ausgelegt und angeordnet, daß sie bei einer Schwenkung der schwenkbaren Arme 204 zwischen der Abstechstange 100, die von den Rändern 208 zurückgehalten wird, und der Abstechstange 100′, die die Abstechstange 100 unmittelbar berührt, eindringen, und die Abstechstange 100 bis über den Rand 208 anheben und in die Haken 210 fallen lassen (vgl. die Fig. 8, 9 und 10).

In der Fig. 10 wird die Abstechstange 100 von den Haken 210 der schwenkbaren Arme 204 getragen, und vorzugsweise durch das obenerwähnte Greiforgan blockiert. Die schwenkbaren Arme werden danach in die Position der Fig. 11 geschwenkt, in der die Abstechstange 100 in einer in der axialen Verlängerung des zweiten Kanals 44 der Verschlußvorrichtung 12 gelegenen Position getragen wird. In dieser Position kann die Abstechstange 100 von den in die Kolbenstange 36 integrierten Backen 54 festgeklemmt werden, wenn diese Kolbenstange aus dem Zylinder 28 vollständig herausgeschoben ist.

Vorstehend wurde nur die Einspritzung der Stopfmasse in das Abstichloch 10, und die Einführung einer Abstechstange 100 in die zuvor eingespritzte Stopfmasse beschrieben. Um das Abstichloch zu öffnen und einen Ausflußkanal zu bilden, muß natürlich die Abstechstange 100 aus der in dem Abstichloch 10 ausgehärteten Stopfmasse herausgezogen werden können. Dieser Vorgang kann in vorteilhafter Weise mit der weiter oben beschriebenen Vorrichtung ausgeführt werden, bei der ein zweites Greifmittel in die erste Kolbenstange 34 integriert wurde, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Einmündung des ersten Kanals 42 in die Stopfkammer 20. Es handelt sich beispielsweise um zwei Backen 56, die mit den Backen 54 identisch sind, aber entgegengesetzt gerichtet sind; das heißt, die Backen 56 werden schräg in Richtung des Mundstücks 18 zu der Achse des ersten Kanals 42 hin verschoben, um die Abstechstange 100 festzuklemmen, die in diesen Kanal 42 hineinragt. Diese Backen 56 ermöglichen, auf eine in den ersten Kanal 42 eingeschobene Abstechstange eine große Zugkraft in der zu dem Abstichloch 10 entgegengesetzten Richtung zu übertragen. Sie werden in vorteilhafter Weise hydraulisch betätigt über einen Kanal 57, der sie durch die erste Kolbenstange 34 hindurch mit einer zweiten Druckkammer des Hydraulikzylinders 26 verbindet. Es handelt sich, genauer gesagt, um die Druckkammer, deren Druck den ersten hydraulischen Kolben 30 zurückschiebt. Auf diese Weise werden die Backen 56, um die Abstechstange festzuklemmen, automatisch in Schließrichtung betätigt, wenn der erste Kolben 30 nach hinten verschoben wird. Federn bewirken die Freigabe der Backen 56, wenn die zweite Druckkammer nicht mehr unter Druck steht.

Infolge dieser zweiten Backen 56 kann der erste Kolben 30 an das aus dem Abstichloch herausragende Ende der Abstechstange 100 angekuppelt werden. Wenn dem ersten Kolben 30 eine Rückwärtsbewegung mit dem Hub "C" in der zu dem Abstichloch entgegengesetzten Richtung aufgezwungen wird, wird die Abstechstange 100 um eine erste Länge "C" herausgezogen. Danach können die Backen 56 geöffnet werden, und der hydraulische Kolben 30 kann nach vorne geschoben werden, um die Abstechstange 100 mit den Backen 56 ein zweites Mal zu festzuklemmen, und um sie um eine zweite Länge "C" herauszuziehen, und so fort. Es ist jedoch auch möglich, das hintere Ende der Abstechstange mit Hilfe der Backen 56 festzuklemmen, und die ganze Verschlußvorrichtung 12 mit Hilfe der Halterung 14 zurückbewegen, um auf diese Weise die Abstechstange 100 aus der in das Abstichloch eingespritzten Stopfmasse herauszuziehen. Es wäre natürlich auch möglich, die Verschlußvorrichtung unmittelbar nach dem Einführen der Abstechstange 100 in das Abstichloch 10 in die Parkposition zurückzubringen. Das Herausziehen der Abstechstange würde dann mit Hilfe eines anderen Mittels ausgeführt werden.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, mit
einem vorderen Mundstück (18) zum Einspeisen einer Stopfmasse in das Abstichloch,
einer Stopfkammer (20) zur Aufnahme der Stopfmasse (22),
einem in die Stopfkammer (20) eingepaßten Austreibkolben (24) zum Austreiben der Stopfmasse (22),
einem doppeltwirkenden ersten Hydraulikzylinder, der in axialer Verlängerung hinter dem Austreibkolben (24) angeordnet ist, wobei dieser erste Hydraulikzylinder mit dem Austreibkolben (24) derart verbunden ist, daß er diesen Austreibkolben in der Stopfkammer zwischen einer hinteren Position und dem vorderen Mundstück, und umgekehrt, verschieben kann,
einem ersten Kanal (42) zum Durchschieben einer Abstechstange (100), wobei dieser erste Kanal axial durch den Austreibkolben (24) und den ersten Hydraulikzylinder hindurch verläuft,
gekennzeichnet durch
einen doppeltwirkenden zweiten Hydraulikzylinder, der in der Verlängerung der Verschlußachse hinter dem ersten Hydraulikzylinder angeordnet ist, wobei dieser zweite Hydraulikzylinder mit einem zweiten axialen Kanal (44) zum Durchschieben einer Abstechstange (100) versehen ist,
Steuermittel (50), um dem zweiten Hydraulikzylinder eine Hin- und Herbewegung zwischen einer hinteren Hubende-Position und einer vorderen Hubende-Position, und umgekehrt, aufzuzwingen, und
erste, durch den zweiten Hydraulikzylinder axial verschiebbare, Greifmittel (54), die derart angeordnet sind, daß sie eine in den zweiten Kanal (44) eingeführte Abstechstange (100) nach Wunsch festklemmen, respektiv freigeben können, um durch aufeinanderfolgende Hubbewegungen des zweiten Hydraulikzylinders zwischen seiner hinteren Hubende-Position und seiner vorderen Hubende-Position diese Abstechstange durch den zweiten Kanal (44) und den ersten Kanal (42) hindurch in Richtung des Mundstücks (24) zu schieben.

2. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch zweite, durch den ersten Hydraulikzylinder axial verschiebbare Greifmittel (56), die derart angeordnet sind, daß sie eine in den ersten Kanal (42) eingeführte Abstechstange (100) nach Wunsch festklemmen, respektiv freigeben können.

3. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hydraulikzylinder und der zweite Hydraulikzylinder einen doppelten Hydraulikzylinder (26) bilden, mit
einem gemeinsamen Zylinder (28), der in axialer Richtung hinter der Stopfkammer (20) angeordnet ist, wobei dieser Zylinder (28) ein erstes axiales Ende hat, das zu der Stopfkammer (20) hin gerichtet ist, und ein zweites axiales Ende hat, das dem ersten axialen Ende gegenüberliegt,
einem ersten hydraulischen Kolben (30), der in diesen Zylinder (28) eingepaßt ist, wobei dieser erste Kolben (30) eine erste Kolbenstange (34) hat, die am ersten Ende des Zylinders (28) abgedichtet herausgeführt ist, und in der Stopfkammer (20) mit dem Austreibkolben (24) starr verbunden ist, und
einem zweiten hydraulischen Kolben (32), der in diesen Zylinder (28) eingepaßt ist, wobei dieser zweite Kolben (32) eine zweite Kolbenstange (36) aufweist, die am zweiten Ende des Zylinders (28) abgedichtet herausgeführt ist,
wobei der erste Kanal (42) für die Abstechstange (100) in axialer Richtung durch den ersten Kolben (30) und die erste Kolbenstange (34) hindurch verläuft, und
wobei der zweite Kanal (44) für die Abstechstange (100) in axialer Richtung durch den zweiten Kolben (32) und die zweite Kolbenstange (36) hindurch verläuft.

4. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
entweder der erste Kolben (30), oder der zweite Kolben (32) eine axiale Muffe (40) trägt, die in axialer Richtung in einen entsprechenden Hohlraum des gegenüberliegenden Kolbens einsetzbar ist,
wobei die axiale Muffe (40) in der Verlängerung der Verschlußachse einen Zwischenkanal (48) bildet, der den ersten Kanal (42) mit dem zweiten Kanal (44) verbindet.

5. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Greifmittel Backen (54) aufweisen, die symmetrisch um den zweiten Kanal (44) herum angeordnet sind, und in der zu der Stopfkammer (20) entgegengesetzten Richtung schräg zu der Achse des zweiten Kanals (44) hin derart verschiebbar sind, daß sie eine in diesen zweiten Kanal (44) eingeführte Abstechstange (100) festklemmen.

6. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (54) über einen hydraulischen Kanal (55) des zweiten Hydraulikzylinders hydraulisch derart angesteuert sind, daß ihre Schließung hervorgerufen wird, wenn die Steuermittel dem zweiten Hydraulikzylinder eine Bewegung in Richtung der vorderen Hubende-Position aufzwingen.

7. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Greifmittel Backen (56) aufweisen, die symmetrisch um den ersten Kanal (42) herum angeordnet sind, und in der Richtung des Mundstücks (18) zu der Achse des ersten Kanals (42) hin schräg verschiebbar sind, und zwar derart, daß sie eine in diesen ersten Kanal (42) eingeführte Abstechstange (100) festklemmen.

8. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (56) über einen hydraulischen Kanal (57) des ersten Hydraulikzylinders hydraulisch derart betätigt werden, daß ihre Schließung hervorgerufen wird, wenn dem ersten Hydraulikzylinder eine Bewegung in Richtung der hinteren Position aufgezwungen wird.

9. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (42), der eine Einmündung in die Stopfkammer (20) bildet, mit einem Verschlußorgan (49) versehen ist, das in geschlossener Stellung diese Einmündung verschließt, so daß ein Eindringen der Stopfmasse in den ersten Kanal (42) verhindert wird.

10. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan eine schwenkbare Klappe (49) ist, die sich in Richtung der Stopfkammer (20) öffnet.

11. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Handhabungsvorrichtung (200), mit Tragmitteln zum Tragen einer Abstechstange (100) in axialer Verlängerung des zweiten Kanals (44), wobei diese Tragmittel derart angeordnet sind, daß ein Ende der so getragenen Abstechstange (100) von den ersten Greifmitteln (54) ergriffen werden kann, wenn sich der zweite Hydraulikzylinder in seiner hinteren Hubende-Position befindet.

12. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungsvorrichtung (200) für die Abstechstangen, weiterhin umfaßt:
stationäre Auflagearme (202), die mehrere Abstechstangen (100, 100′, 100′′) tragen können, wobei diese stationären Auflagearme (202) eine schiefe Ebene bilden, auf der die Abstechstangen (100, 100′, 100′′) parallel nebeneinander angeordnet sind, ihre Achsen senkrecht zu der Neigung der schiefen Ebene verlaufen, und die unterste Abstechstange (100) durch Ränder (208) der stationären Arme (202) zurückgehalten wird,
schwenkbare Handhabungsarme (204), die einem Sitz (210) bilden, um eine einzige Abstechstange (100) aufzunehmen, wobei jeder der schwenkbaren Handhabungsarme (204) ein vorspringendes Element (212) aufweist, das derart gestaltet ist, daß durch Einschwenkung der Handhabungsarme (204) die von den Rändern (208) zurückgehaltene Abstechstange (100) über diese Ränder angehoben wird und in den Sitz (210) fällt, und
Antriebsmittel (206) zum Schwenken der Arme (204) zwischen einer ersten Position, in der eine in dem Sitz (210) getragene Abstechstange (100) in der axialen Verlängerung des zweiten Kanals (44) gelegen ist, und einer oberen Position, in der das vorspringende Element (212) eine neue Abstechstange (100′) bis über die Ränder (208) anhebt.

13. Vorrichtung zum Verschließen eines Abstichloches, gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Handhabungsarme (204) mit einem Greifmittel versehen sind, um die Abstechstange in dem Sitz (210) in axialer Richtung zu blockieren.