专利名称：散布物料的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种呈环形的面涂抹地散布可喷注物料或砂浆的方法和设备，物料从至少有一个侧面出口的可旋转喷头喷出，喷头与一根物料或砂浆和必要时输送介质的输送管连接，主要用于修理冶金容器的注口砖。
冶金容器的砖，例如注口砖会磨损。在更换前对它们进行修理，在磨损部位喷涂物料或砂浆。喷射修补物料到注口砖上的设备在DE3833506C2中作了介绍。用于散布修理物料的喷头穿过注口砖插入，所以物料通过喷头涂抹在容器内部的磨损部位。喷头可沿轴向移动和绕轴线旋转。公开了轴向移动和转动是如何实现的。由于磨损部位无法观察，所以难以保证修补物料的恰当分布。
本发明的目的是提出一种上述类型的方法和设备，使物料或砂浆在喷头的周围自动地尽可能均匀分布。
按本发明在上述类型的一种方法中，为达到此目的，使喷头在沿轴向输送物料或砂浆时沿轴向向前和向后(工作步)移动一个相同的行程，以及在每一个工作步总是绕轴线旋转相同的角度值(旋转步)。
在每一个工作步，喷头沿轴向前、后运动，所以物料沿径向分布在一个区域内，这一区域比没有轴向行程时沿径向的范围要大得多。此外，在每一个工作步，喷头被迫转动一个确定的角度值，此时，喷头经多个工作步后旋转了360°。因此，物料还沿圆周区均匀分布。
因此，总起来使物料沿比较大的环面分布在要修理的构件尤其是注口砖上。工作步可手动实施，或机械地实施，例如气动或电动。旋转步通过与往复行程强制结合造成。
实施此方法的设备的主要特点是，输送管与喷头固定连接，它在一个可相对于要涂抹物料或砂浆的构件固定的导套内可轴向移动，并可绕轴线旋转地支承着，以及，有一个驱动装置使输送管步进式地沿轴向和周向运动。
由从属权利要求和下面对实施例的说明中可知本发明的其他有优点的设计。在附图中有
图1散布物料的设备，此时设备已装入注口砖中；图2沿图1线II-II的剖面；图3在向前的行程时设备的局部视图；4在第一次旋转运动后设备的局部视图；图5与图4相应的示意图；图6第二次旋转运动时设备的局部视图；以及图7沿图1线VI-VI设备的喷头剖面。
设备有一个圆柱形导套(1)。它借助于法兰(2)可固定在冶金容器的外面，所以它相对于注口砖(L)是固定的。在装配的状态圆柱形导套(1)在注口砖(L)的孔(M)中延伸(见图1)。若孔(M)是锥形的，则圆柱形导套(1)可以具有一个相应的锥形外套，它保证尽可能地使圆柱形导套(1)与孔(M)紧密地合。注口砖(L)上要用物料或砂浆涂抹的已磨损侧面(S)在冶金容器的里面。
在圆柱形导套(1)的内圆周上固定有多个导条(3)，它们平行于轴线(A)延伸。在导条(3)之间存在着与轴线平行的导槽(4)。每个导条(3)在其上端制有斜面(5)。导条(3)的上端终止在圆柱形导套(1)的一个上端盖(6)之前。在圆柱形导套(1)的内圆周上均匀分布有8个导条(3)(见图2)。也可以设多于8个的偶数导条(3)。
在圆柱形导套(1)中导引着一根可沿轴向(轴线A)移动和可绕轴线(A)转动输送管。在圆柱形导套(1)的外面，输送管上刚性地固定了一个喷头(7)。喷头(7)至少有一个朝向注口砖(L)侧面(S)的喷嘴(8)。输送管由外管(9)和与之同轴的内管(10)组成。可通过内管(10)向喷头(7)输送物料。可通过外管(9)和内管(10)之间构成的腔(11)向喷头(7)输送输送介质，例如压缩空气，输送介质用来改善物料的喷出。
外管(9)上刚性地固定着一个旋转头(12)，它有径向凸块(13)，这些凸块插入导槽(4)中。在此举例中旋转头(12)有4个凸块(13)。在旋转头(12)的轴向限位面上，尤其在凸块(13)上制有齿(14)，齿各有一个长侧面(15)和一个短侧面(16)。在这种情况下齿(14)构成了旋转头(12)的后侧端面。
在外管(9)上可轴向移动地装有一个齿形冲头(17)它与外管可以相对转动。齿形冲头(17)有凸耳(18)，它们插入导槽(4)中。因此齿形冲头(17)不能相对于圆柱形导套(1)旋转但可相对于其轴向移动。在齿形冲头(17)的前侧端面上，也就是面对着旋转头(12)后侧端面(亦即旋转头(12)的齿(14)的那个端面上，有8个在圆周上均市的齿(19)，在图2中只能看到其中的4个，因为在它们之间的齿(19)被旋转头(12)的凸块(13)或齿(14)挡住了。
在齿形冲头(17)的后侧端面(20)和固定在外管(9)上的挡环(21)之间的圆柱形导套(1)外面装有一个压缩弹簧(22)。
在圆柱形导管(1)外部的齿形冲头(17)上连接了一个住复运动机构(23)，它与上述装置一起构成了喷头(7)的往复和旋转驱动装置。往复运动机构(23)可手动操作纵或气动操作或电动操纵。
所介绍的设备的工作方式大体如下在通过内管(10)输送物料或砂浆以及通过腔(11)输送压缩空气的过程中，与此同时操纵往复运动机构(23)。
若从图1所表示的位置出发，往复运动机构(23)沿着一个方向运动，于是齿形冲头(17)沿前进行程(V)的方向移动。在这种情况下，齿形冲头(17)通过它的齿(19)的一半压在旋转头(12)凸块(13)的齿(14)的齿侧面(15)上。起先齿侧面(15)还没有相对滑动，因为这时无论是齿形冲头(17)以其凸耳(18)还是旋转头(12)以其凸块(13)，都不可转动但可沿轴向移动地在导槽(4)中被导引(见图3)。于是喷头(7)向上运动。
将近前进行程(V)结束时，由于凸块(13)离开导条(3)故从导槽(4)中出来(见图4)。在预紧力压缩弹簧(22)的作用下，现在旋转头(12)的齿(14)侧面(15)在齿形冲头(17)的齿(19)面上移动，于是为旋转头(12)在第一次旋转运动中略转一角度，使凸块(13)在继续运动时不再能进入相同的导条(3)之间。压缩弹簧(20)此时部分卸压。不过它仍继续保持受压状态。相应于旋转头(12)的旋转，也使外管(9)、内管(10)和喷头(7)转动。
图5示意表示了所说明的过程。凸块(13)的齿(14)以其侧面(15)位于齿形冲头(17)的齿(19)上。由于凸块(13)脱开了导条(3)，所以它的齿(14)可在压缩弹簧(22)作用下在齿形冲头(17)相邻齿(19)之间的齿面上滑动，这一滑动在图中用箭头(a)表示。这样就完成了上述第一次旋转运动。齿(14)的顶部便处于下一个导条(3)的斜面(5)上方。也就是说，齿(14)不会再滑入凸块(13)作前进行程(V)时从那里移出的那个槽中去。
接着，往复运动机构(23)沿另一个方向(回动行程R)运动。现在旋转头(12)齿(14)的侧面(15)到达导条(3)的斜面(5)上(见图6)，并移入相邻的那个导槽(4)中，这一情况在图6中用箭头(b)表示。由此完成了第二次旋转运动，它与第一次旋转运动同向。第一次旋转运动与第二次旋转运动共同构成了一个旋转步，在此举例的情况下为45°。也就是说，喷头(7)连续旋转了45°，并在齿形冲头(17)的回动行程(R)的行程中回移到了它的沿轴向原始位置。因此在每个工作步(前进行程加上回动行程)中，喷头(7)旋转一个相同的旋转步，在举例的情况下为45°。
于是侧面(S)被圆环面状均匀地涂抹从喷嘴(8)喷出的物料。
在回动行程(R)时，压缩弹簧(22)重新获得其全部预压力。弹簧的行程取决于齿高和导条(3)的斜面。
按图7喷头(7)有第二个喷嘴(8’)。它在喷头(7)圆周上错开，使之处于喷嘴(8)工作步位置之间，在举例的情况下工作步位置搂45°。也就是说喷嘴(8)相对于喷嘴(8’)错开一倍或几倍45°加22.5°，在举例的情况下(见图7)选为错开112.5°。由此达到，喷嘴(8’)所覆盖的圆周范围，喷嘴(8)在其旋转步时不直接与之相遇。这样改善了物料的均匀分布。
为了在采用只用一个喷嘴(8)时，也能达到更完善的物料分布，可以减少旋转步。为此，在旋转头(12)上设置更多的齿(14)和相应的更多的导条(3)。齿(14)的数目总是等于导条(3)的二分之一。
权利要求
1.呈环形的面涂抹地散布可喷注物料或砂浆的方法，物料从至少有一个侧面出口的可旋转喷头喷出，喷头与一根物料或砂浆和必要时输送介质的输送管连接，主要用于修理冶金容器的注口砖，其特征为喷头(7)在沿轴向输送物料或砂浆期间沿轴向总是以一个相同的行程向前和向后(工作步)移动，以及，在每一个工作步时总是绕轴线(A)旋转相同的角度值(旋转步)。
2.按照权利要求1所述之方法，其特征为在每个工作步喷头(7)旋转45°。
3.按照权利要求1或2所述之方法，其特征为无论在喷头(7)的前进行程(V)还是在喷头(7)的回动行程(R)，喷头(7)都旋转，喷头(7)的旋转运动在行程(V)将近结束时由弹簧力造成。
4.散布可喷注物料或砂浆的设备有一个可沿轴向移动和可绕轴线旋转的喷头，它与一根管状的用于输送物料或砂浆和必要时输送介质特别是空气的输送管相连，其特征为输送管(9，10)与喷头(7)固定连接，并可在一个可相对于要涂抹物料或砂浆的构件固定的圆柱形导套(1)内轴向移动和绕轴线(A)转动地支承着，以及，驱动装置(23，17，12)使输送管(9，10)步进式地沿轴向和周向运动。
5.按照权利要求4所述之设备，其特征为驱动装置(23，17，12)有一个往复运动机构(23)，在它的轴向运动时自动进行旋转运动。
6.按照权利要求4或5所述之设备，其特征为输送管由两根同轴的互相隔开间距套装着的并与喷头(7)连通的管(9，10)组成。
7.按照上述权利要求4至6之一所述之设备，其特征为圆柱形导套(1)可插入要用物料或砂浆涂抹的构件(L)中。
8.按照上述权利要求4至7之一所述之设备，其特征为在圆柱形导套(1)里面彼此间隔一定间距在圆柱形导套(1)上固定着一些导条(3)，它们沿轴向(A)延伸。
9.按照上述权利要求4至8之一所述之设备，其特征为在输送管(9，10)上与喷头(7)相隔一定距离处牢固地装有一个旋转头(12)，在弹簧力作用下它的端面挡靠在一个可沿轴向移动地套在输送管(9，10)上的齿形冲头(17)上，其中，旋转头(12)和齿形冲头(17)的端同设计为齿形的。
10.按照上述权利标4至9之一所述之设备，其特征为旋转头(12)和齿形冲头(17)在导条(3)所在区内，借助于凸块(13)或凸耳(18)不可相对转动但可沿轴向移动，凸块(13)或凸耳(18)插在导条(3)之间构成的导槽(4)中。
11.按照上述权利要求4至10之一所述之设备，其特征为在旋转头(12)从导条(3)面朝着喷头(7)的那一端脱出时(前进行程V)，旋转头(12)在由弹簧(22)加载的旋转头(12)与齿形冲头(17)挡靠面的齿侧面(14，19)上，在第一次旋转运动中转动一个相应于齿的斜度和深度的确定的角度，以及，旋转头(12)在重新进入(回动行程R)导条(3)之间时与导条(3)的斜面(5)相遇，并在这种情况下按照齿侧面的角度实施第二次旋转运动，由此完成了喷头(7)的第一个旋转步。
12.按照权利要求11所述之设备，其特征为为旋转喷头(7)360°，根据导条(3)的数目和旋转头(12)挡靠面的齿(14)参与啮合的数量，规定其他的旋转步。
13.按照权利要求12所述之设备，其特征为为了喷头(7)旋转360°，设置8个导条(3)和旋转头(12)挡靠面的4个齿(14)，它们相应于8个旋转步。
14.按照上述权利要求4至13之一所述之设备，其特征为喷头(7)至少设有两个喷嘴(8，8’)，它们互相错开一个角度，这一角度与旋转步的角度或它的倍数不同。
全文摘要
在一种呈环形的面涂抹地散布可喷注物料或砂浆的方法和设备中，物料从一个可旋转的至少有一个侧面出口的喷头(7)喷出。要求物料或砂浆应尽可能大面积和均匀地分布地喷头(7)的周围。为此，令喷头(7)在沿轴向输送物料或砂浆期间沿轴向向前和向后各移动一个相同的行程，并在此期间自动地绕轴线(A)旋转一个相同的角度值。
文档编号F27D1/16GK1145827SQ9611029
公开日1997年3月26日 申请日期1996年7月25日 优先权日1995年7月31日
发明者斯提芬·皮斯歇克 申请人:迪迪尔工厂股份公司