AT394440B - Vorrichtung zur handhabung von mess- und probenahmesonden - Google Patents

Description

AT 394 440 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Handhabung von Meß- und Probenahmesonden, die an eine höhenverstellbare Sondenlanze ankuppelbar, mit dieser in ein eine Schmelze enthaltendes Gefäß absenkbar und aus diesem herausziehbar sind, mit einem Magazin dessen in Längsrichtung nebeneinander liegenden Magazinschächten die gespeicherten Sonden einzeln entnehmbar und in eine Entnahmestellung parallel zur Lanzenachse bringbar sind, mit zwei als Klemmbackenpaare ausgebildeten Halteorganen und einem Trennorgan in Form einer zwischen die Halteorgane schwenkbaren Trennscheibe, die einen gemeinsamen Tragrahmen aufweisen und in den Bereich der Lanzenachse bewegbar sind, mit einem oberhalb der Halteorgane befindlichen Zentriertrichter bestehend aus zwei gegeneinander beweglich gehaltenen Trichterhälften, in den die Sondenlanze zum Ankuppeln an eine Sonde einfahrbar ist, und mit einer Hubeinrichtung, mittels welcher die aufrecht stehende, vereinzelte Sonde zum Ankuppeln an die Sondenlanze in Richtung auf diese anhebbar ist.

Eine Vorrichtung der vorstehend genannten Gattung ist in der DE-OS 28 07 152 beschrieben. Die bekannte Vorrichtung besteht dabei im wesentlichen aus einem Magazin, in dessen Magazinschächten die Sonden lotrecht angeordnet sind, sowie aus einem an der Stirnseite des Magazins befestigten Rahmen, in dem Abstreif- und Trennorgane gehalten sind; diese bestehen einerseits aus zwei mit Annäherungsfühlem versehenen Klemmbackenpaaren und andererseits aus einer zwischen die Klemmbackenpaare schwenkbaren Trennscheibe. Das Magazin, welches in Richtung seiner Längsachse verschiebbar gehalten ist, ist darüber hinaus mit einer Handhabungseinheit - bestehend aus Sondenlanze, Sondenlanzen-Fiihrung und Sondenlanzen-Hubwerk - zu einer Einheit zusammengefaßt.

Durch die Zusammenfassung des Magazins, der Handhabungseinheit sowie der Abstreif- und Trennorgane zu einer beweglichen Einheit wird zwar die Handhabung der Sonden und die Überwachung der Schmelzvorgänge erleichtert. Die Einheit ist jedoch verhältnismäßig kompliziert aufgebaut und - bedingt durch die enge Zuordnung der einzelnen Bestandteile zueinander - zumindest ohne weiteres nicht an unterschiedliche Betriebsbedingungen anpaßbar. Der Aufbau des bekannten Magazins ist zudem insofern nachteilig, als die Sonden stehend innerhalb der Magazinschächte angeordnet sind; diese Anordnung erschwert den Weitertransport der Sonden innerhalb des Magazins und auch die Sondenvereinzelung.

Von Nachteil ist die stehende Anordnung der Sonden innerhalb des Magazins auch insoweit, als die Sondenbevorratung (Nachfüllen, Austauschen, Vonratsüberwachung) behindert wird.

Aus der DE-OS 25 21 833 ist eine Meßeinrichtung mit einem Magazin für die aufzusteckenden Sonden bekannt. Die Einrichtung ist ortsfest angeordnet, die eigentliche Meßlanze in vertikaler Richtung verfahrbar. Das Magazin, in dem die Sonden vertikal stehend aufbewahrt werden, muß bei jedem Meßvorgang unter die Lanze gefahren werden, so daß eine Sonde durch Absenken der Lanze auf diese aufgesteckt und durch Hochfahren der Lanze entnommen wird. Dies erfordert eine große Bauhöhe der Meßeinrichtung. Außerdem ist nachteilig, daß das unter die Lanze gefahrene Magazin den Zugang zu den unterhalb der Meßlanzenführung befindlichen Zugabe- und Überwachungsöffnungen erschwert oder gar ausschließt. Zur Durchführung des Meßvorganges muß das Magazin anschließend wieder zurückgefahren werden.

Auch gestaltet sich das Nachrüsten einer vorhandenen Lanzeneinrichtung schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die an örtliche Gegebenheiten leicht anpaßbar ist und damit den Einsatzbereich derartiger Meßeinrichtungen erweitert, die Zugänglichkeit der Einzelbestandteile der Vorrichtung und der Meßstellen verbessert, die Wartungsfreundlichkeit sämtlicher Anlagenteile erhöht und die Störanfälligkeit durch Hitze- und Staubeinwirkung aus dem Konverter herabsetzt sowie die Handhabung der Sonden erleichtert und verbessert.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der Tragrahmen wechselweise in eine Magazinstellung und eine Meßstellung schwenkbar ist, in welcher die durch die Halteorgane festgelegte Tragrahmenlängsachse entweder mit der Lanzenachse oder der Achse der entnommenen, außerhalb des Magazins gehaltenen Sonde zusammenfällt; daß die Hubeinrichtung aus dem oberen Halteorgan - dem Sondenklemmbackenpaar - besteht, welches bezüglich des anderen Halteorgans - des Probeklemmbackenpaares - an einem parallel zur Lanzenachse am Tragrahmen verfahibaren Hubwagen befestigt ist; daß die Trichterhälften senkrecht zur Tragrahmenlängsachse motorisch in eine Zentrier- und eine Öffnungsstellung schwenkbar sind und daß das Magazin unterhalb der Magazinschächte Mitnehmer, mittels welcher jeweils eine der liegend angeordneten Sonden aus einem Magazinschacht entnehmbar und einer Quertransporteinheit zuführbar ist, und eine die Sonde erfassende Aufrichteinheit aufweist, mittels welcher die von der Quertransporteinheit abgeworfene Sonde in die Entnahmestellung (Magazinstellung) schwenkbar ist.

Im Unterschied zum vorstehend erläuterten Stand der Technik ist bei der neu vorgeschlagenen Vorrichtung der Tragrahmen, an dem die beiden Halteorgane und das Trennorgan befestigt sind, schwenkbar; mittels des Tragrahmens kann jeweils eine aufrecht stehende Sonde aus dem Bereich des Magazins in den Bereich der Sondenlanze geführt und an dieser angekuppelt bzw. von dieser abgezogen werden. Die neue Vorrichtung benötigt also kein irgendwie bewegliches Magazin; dieses kann vielmehr - sofern nicht besondere Umstände vorliegen -ortsfest außerhalb des Bereichs der Meßstelle und auch der Sondenlanze angeordnet sein. Es wird durch die am Magazin angeordneten Mitnehmer und durch die Quertransporteinheit die Beförderung jeweils einer Sonde aus dem Bereich der Magazinschächte bewirkt, und es dient die Aufrichteinheit dazu, die noch immer liegend angeordnete Sonde im Normalfall durch eine 90°-Schwenkung in die Entnahmestellung zu bringen, in der sie von dem Tragrahmen übernommen wird. -2-

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Die vorgesehene Ausbildung der Hubeinrichtung ermöglicht es, daß die festgehaltene Sonde - die insbesondere zur Probenahme, Temperaturmessung oder Badstandsmessung eingesetzt werden soll - bezüglich der Sondenlanze nach oben oder nach unten bewegt werden kann, ohne daß die Sondenlanze selbst angehoben oder abgesenkt werden muß. Es ist verständlich, daß das Sondenklemmbackenpaar mit wesentlich geringerem Aufwand und wesentlich feinfühliger höhenverstellbar ist als die eine beträchtliche Länge aufweisende Sondenlanze. Dies trägt dazu bei, die Handhabung von Sonden zu erleichtern und zu verbessern.

Der Hubwagen kann vorteilhaft pneumatisch angetrieben werden, insbesondere durch zwei Pneumatik-Zylinder.

Die Handhabung der Sonden wird weiter dadurch erleichtert, daß die Trichterhälften senkrecht zur Tragrahmenlängsachse motorisch in eine Zentrier- und eine Öffnungsstellung schwenkbar sind.

Es ist insgesamt gesehen, ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß sich das ortsfeste Magazin - bedingt durch die waagrechte Lagerung der Sonden - außerhalb des Bereichs des metallurgischen Gefäßes in einfacher Weise beladen läßt, daß die störanfälligen Teile sowohl des Magazins als auch des Tragrahmens gegen Hitzeeinwirkung usw. geschützt sind und daß die Zugänglichkeit sowohl des Magazins als auch des Tragrahmens mit den zugehörigen Einrichtungen verbessert wird.

Die Klemmarme der Klemmbackenpaare sind vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Spannschlosses gelenkig mit einem Drehantrieb verbunden. Der durch den Drehantrieb, insbesondere einen Druckluftmotor, verursachte Hub bzw. die durch diesen ausgeübte Klemmkraft kann durch Nachstellen der Spannschlösser ohne Eingriff in den Drehantrieb stufenlos und feinfühlig eingestellt weiden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist jedem Magazinschacht eine Mitnahmewelle mit jeweils mehreren scheibenförmigen Mitnehmern zugeordnet, deren den Schachtaustritt absperrender Umfangsbereich eine Mitnahmeöffnung aufweist, welche dem Sondenquerschnitt angepaßt ist. Sobald die Mitnahmeöffnung durch Drehen der Mitnahmewelle dem zugehörigen Schachtaustritt gegenüberliegt, rutscht die untenliegende Sonde in die Mitnahmeöffhung und wird bei der sich anschließenden Übergabebewegung der Mitnahmewelle der Quertransporteinheit zugeführt Die scheibenförmigen Mitnehmer können insbesondere so ausgebüdet sein, daß · ausgehend von der Endlage der Mitnahmewelle in der Sperrstellung - die Mitnahmeöffhung um 150° versetzt der Quertransporteinheit zugewandt liegt Durch Drehen der Mitnahmewelle beispielsweise einmal im Uhrzeigersinn und einmal im Gegenuhrzeigersinn um jeweils 150° wird die zunächst aus dem Magazinschacht entnommene Sonde der Quertransporteinheit zugeführt Der Mitnahmeantrieb weist dabei vorzugsweise eine derartige Ausbildung auf, welche die Betätigung jeweils nur einer Mitnahmewelle zuläßt Diese Ausbildung kann aus einer geeigneten steuerungstechnischen Verknüpfung bestehen, welche bei Inbetriebsetzen einer Mitnahmewelle jeweils die anderen Mitnahmewellen bzw. deren Antriebe blockiert. Aus Gründen der Platzerspamis sind die Mitnehmer etwa halbkreisförmig ausgebildet und bezüglich der Mitnehmer der benachbarten Mitnahmewelle in Längsrichtung versetzt

Die neu vorgeschlagene Vorrichtung weist als Quertransporteinheit zumindest ein Transportband auf, das - quer zu den Magazinschächten liegend - unterhalb der Mitnehmer angeordnet und mit Erhebungen ausgestattet ist, deren gegenseitiger Abstand zumindest dem Sondendurchmesser entspricht Durch die Erhebungen, insbesondere Stollen, ist sichergestellt daß die von den Mitnehmern freigesetzte Sonde in der gewünschten Weise der nachgeschalteten Aufrichteinheit zugeführt wird. Diese weist vorteilhaft einen Schwenkarm mit mehreren Klemmorganen auf, dessen Drehachse außerhalb des Bereichs der Magazinschächte am Magazin befestigt ist

Um sicherzustellen, daß die festgehaltene Sonde jeweils eine bestimmte vorgegebene Lage bezüglich des Schwenkarms einnimmt, sollten die Klemmorgane eine eine Längsverschiebung der Sonde zulassende Ausbildung aufweisen.

Die Aufrichteinheit kann insbesondere mehrere winkelförmige Zentrierabschnitte aufweisen, die jeweils durch eine pneumatisch angetriebene Klemmzunge unterbrochen sind. Weiterhin können Stoßdämpfer vorgesehen sein, welche zur Abbremsung der Aufrichteinheit in der Ausgangsstellung oder in der dazu senkrechten Entnahmestellung dienen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiter erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel zeigt

Es zeigen:

Fig. la, b stark vereinfacht eine Seitenansicht bzw. einen Schnitt nach der Linie (Π-ΙΙ) in Fig. la der neuen Vorrichtung (ohne Sondenlanze, Sondenlanzen-Führungund Sondenlanzen-Hubwerk),

Fig. 2a bis d eine Seitenansicht bzw. Ansichten der Rück- und Stirnseite bzw. eine Draufsicht des Magazins,

Fig. 2 e einen Schnitt nach Linie (ΙΠ-ΙΠ) in Fig. 2a,

Fig. 3a, b eine Seitenansicht bzw. Draufsicht auf einen als Manipulator ausgebildeten Tragrahmen,

Fig. 3c bis e Schnitte nach den Linien (IV-IV) bzw. (V-V) bzw. (VI-VI) in Fig. 3 a.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist die folgenden wesentlichen Bestandteile auf (vgl. Fig. la und b): Ein ortsfest angeordnetes Magazin (1) mit Mitnahmeeinheiten (2) und einer Aufrichteinheit (3) (die in der Entnahmestellung dargestellt ist) sowie einen schwenkbaren Tragrahmen (4), der über zwei Konsolen (5) an der Umgebung, beispielsweise einer Tragkonstruktion, aufgehängt ist. An dem als Manipulator ausgebildeten Tragrahmen (4) sind - von oben nach unten gesehen - ein Zentriertrichter (6), ein Hubwagen (7) mit einem Sondenklemmorgan (8), ein Trennorgan (9) und ein Probenklemmorgan (10) befestigt. Der Manipulator (4) ist zwischen einer Magazinstellung (E) und einer Meßstellung (M) schwenkbar (Fig. lb). Die erstgenannte -3-

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Stellung fällt mit der Entnahmestellung einer dem Magazin (1) entnommenen, lotrecht stehenden Sonde (11) zusammen. Die Meßstellung (M) entspricht der Stellung, welche eine (in Fig. 3a mit (12) bezeichnete) Sondenlanze einnimmt. An diese sind Sonden, insbesondere Meßsonden und Probenahmesonden zur Temperaturmessung/Badstandsmessung bzw. zur Probeentnahme, ansetzbar. Die Sondenlanze ist in an sich bekannterWeise an einer Sonden-Fiihrung aus lotrechten Trägem abgestützt und über ein Sondenlanzen-Hubwerk anhebbar bzw. absenkbar; eine derartige Handhabungseinheit ist beispielsweise aus der DE-OS 28 07 152 bekannt. Unterhalb der Plattform (13), auf der sich das Magazin (1) und der Manipulator (4) befinden, ist ein eine Schmelze enthaltendes Gefäß (14) angeordnet, dessen Inhalt - beispielsweise hinsichtlich der Temperatur und/oder der chemischen Zusammensetzung - überwacht werden soll. Dies geschieht mit Hilfe der Sonden (11), die unter Verwendung der bereits erwähnten Sondenlanze in das Gefäß eingeführt werden und/oder durch eine Probeentnahme aus dem Gefäß. Um den Durchtritt der mit einer Sonde bestückten Sondenlanze durch die Plattform (13) zu ermöglichen, ist diese im Bereich der Meßstellung (M) mit einer Meßbohrung (15) ausgestattet.

Das Magazin (1) (vgl. Fig. 2a bis d) besteht aus einem quaderförmigen Grundkörper, der in Längsrichtung durch quadratische Hohlprofile (16) in fünf nebeneinander liegende Magazinschächte (17) zur Aufnahme waagerecht liegender Sonden (11) unterteilt ist. Die seitliche Begrenzungswände bildenden Hohlprofile (16) sind an zwei Stellen mit keilförmigen Führungsblechen (16') ausgestattet, deren Spitze deren an der Magazinrückseite (Fig. 2b) angeordneten Magazintüren (18) zugewandt ist; die Führungsbleche (16') sollen das Einschieben der Sonden (11) in die verschiedenen Magazinschächte (17) erleichtern.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Magazins (1) besteht darin, daß im Bereich der Schachtaustritte Heizelemente in Form von Heizstäben (19) in die waagerecht liegenden quadratischen Hohlprofile eingeschoben sind, und zwar von der Stirnseite des Magazins her (Fig. 2 a, c); die elektrisch betriebenen Heizstäbe mit Anschlüssen (19') stellen sicher, daß die in den Magazinschächten (17) gelagerten Sonden (11) nicht zuviel Feuchtigkeit aufnehmen.

Unterhalb des Magazins ist jedem Magazinschacht (17) eine Mitnahmeeinheit (2) zugeordnet, die im wesentlichen aus einer Mitnahmewelle (20) und zwei scheibenförmigen Mitnehmern (21) besteht Die parallel zu den Magazinschächten verlaufende Mitnahmewelle (20) ist unter Zwischenschaltung eines Übersetzungsgetriebes (21") jeweils durch einen pneumatischen Drehflügelmotor (2Γ") angetrieben. Aus Fig. 2e ist ersichtlich, daß die Mitnehmer (21) im Bereich der Magazinaustritte (17') angeordnet und im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet sind. In der dargestellten Sperrsteilung verhindern die Mitnehmer (21) über ihre kreisförmig gebogene Umfangsfläche den Austritt der waagerecht liegenden Sonden (11) nach unten; durch Drehen der Mitnehmer (21) im Uhrzeigersinn um 150° gelangt eine die Umfangsfläche unterbrechende Mitnahmeöffnung (21') unter die Magazinaustritte (17'). Durch Drehen im Uhrzeigersinn um 150° und anschließendes Rückdrehen um den gleichen Winkel kann also einem bestimmten Magazinschacht (17) die jeweils unten liegende Sonde (11) entnommen und aus dem Magazin nach unten abgeführt werden. Die Antriebe der Mitnahmewellen (20) mit den Bestandteilen (21") und (21'") sind steuerungstechnisch so verriegelt, daß jeweils nur eine Mitnahmewelle angetrieben und demzufolge jeweils nur eine Sonde (11) einem bestimmten Magazinschacht (17) entnommen wird.

Unterhalb der den Magazinschächten (17) zugeordneten Mitnehmereinheiten (2) ist eine Quertransporteinheit (22) angeordnet, die aus einem endlosen Transportband (23) mit Stollen (23'), einer Umlenkrolle (24) und einer Antriebstrommel (25) besteht; letztere ist mit einem nicht dargestellten innenliegenden Planetengetriebe und einem ebenfalls nicht dargestellten Elektromotor ausgestattet. Die Bestandteile (24) und (25) stützen sich über Lagerkonsolen (26) und eine Verbindungsplatte (27) auf der Lagerkonstruktion (28) für das Magazin (1) ab. Die Stollen (23') sind mit einem Abstand voneinander angeordnet, der größer ist als der Durchmesser der zu transportierenden Sonden (11); sie gewährleisten den sicheren Weitertransport der dem Magazin (1) einzeln entnommenen Sonde. Die Bewegungsrichtung des Transportbandes (23) ist durch einen Pfeil (29) verdeutlicht.

An die Quertransporteinheit (22) schließt sich auf der rechten Seite des Magazins (1) (vgl. insbesondere Fig. 2b, d und e) die bereits erwähnte Aufrichteinheit (3) an, welche einen um eine Drehachse (30) bewegbaren Schwenkarm (31) aufweist (Fig. 2a). Als Antrieb dient wiederum ein pneumatischer Drehflügelmotor (32). Der Schwenkarm (31) ist in der Nähe seiner beiden Endabschnitte jeweils mit einem Klemmorgan ausgestattet; dieses besteht aus winkelförmigen Zentrierabschnitten (33), die durch eine pneumatisch angetriebene, bogenförmig gekrümmte Klemmzunge (34) (vgl. auch Fig. 2b und 2e) unterbrochen ist Die Verstellung der Klemmzunge erfolgt mittels eines pneumatischen Drehflügelmotors (35) (Fig. 2a, b). Um sicherzustellen, daß die einem bestimmten Magazinschacht entnommene Sonde mit Sicherheit auf die Quertransporteinheit (22) und von dieser auf die Zentrierabschnitte (33) gelangt, sind der Quertransporteinheit (22) beidseitig Führungsbleche (36) bzw. (37) zugeordnet (vgl. beispielsweise Fig. 2e). Zur Vermeidung unerwünschter Stöße beim Rückschwenken in die (beispielsweise in Fig. 2d dargestellte) Ausgangsstellung ist der Schwenkarm (31) an seinem freien Endabschnitt mit einem Stoßdämpfer (38) ausgestattet. Die Drehflügelmotore (35) zum Öffnen und Schließen der Klemmzungen (34) sind jeweils mit einem Endschalter (39) ausgestattet, welcher ein Schließsignal an die Steuerung des Drehflügelmotors (32) weiterleitet; die mit diesem verbundene Drehachse (30) ist vor der Stirnseite des Magazins (1) in Konsolen (40) gelagert (vgl. Fig. 2d). Im Bereich dieser Konsolen ist ein Abwurftrichter (41) angeordnet, an den sich ein nicht dargestelltes Fallrohr und gegebenenfalls -4-

AT 394 440 B eine Rohrpostanlage zur Weiterbeförderung gebrauchter Sondenteile anschließt.

Mittels der Aufrichteinheit (3) kann die mittels der Klemmorgane (33,34) festgehaltene Sonde durch Schwenken um 90° im Uhrzeigersinn in die lotrechte Entnahmestellung (in Fig. 2a strichpunktiert angedeutet) aufgerichtet werden. Die Klemmorgane sind dabei so ausgebildet, daß die erfaßte Sonde zwar festgehalten wird, sich jedoch in Längsrichtung verschieben und gegen einen Anschlag (31') anlehnen kann, der Bestandteil des der Drehachse (30) benachbarten Klemmorgans ist; auf diese Weise ist sichergestellt, daß die lotrecht stehende Sonde jeweils die gleiche Entnahmestellung einnimmt.

Die Lage des Schwenkarms (31) in der Entnahmestellung ist mittels eines Verstellstoßdämpfers (42) beeinflußbar; dieser befindet sich an der (in Fig. 2a rechts liegenden) Stirnseite des Magazins (1).

Der als Manipulator (4) ausgebildete Tragrahmen (Fig. 3a, b) weist als Tragelemente zwei lotrecht angeordnete Rohre (43,44) auf, die über zwei waagerecht liegende Rohre (45,46) miteinander verbunden sind; als zusätzliche Aussteifung ist ein Schrägrohr (47) vorgesehen, welches unter Bildung eines Dreieckverbandes mit den Rohren (43) und (46) verbunden ist. Der Manipulator (4) stützt sich über eine Welle (48) und Wälzlager (48') drehbar in ortsfest gehaltenen Konsolen (49) ab. Das oben liegende waagerechte Rohr (45) steht zusätzlich mit einem Anschlußblech (50) in Verbindung, an dem die Kolbenstange (51) eines Hydraulikzylinderaggregats gelenkig angreift. Mittels des nicht weiter dargestellten Hydraulikzylinderaggregats ist der Manipulator (4) zwischen der Magazin- und Meßstellung (E) bzw. (M) (Fig. lb) schwenkbar; der Schwenkbereich ist durch zwei Endschalter (52,53) (Fig. 3b) festgelegt, welche auf den erwähnten Hydraulikantrieb einwiiken.

Das (in Fig. 3 a links liegende) Rohr (43) ist auf seiner vom Rohr (44) äbgewandten Seite über geeignete Blechkonstruktionen mit einem Schutzblech (43') und mit den bereits erwähnten Einheiten (6) bis (10) (vgl. Fig. la) verbunden.

Der unterhalb des Schutzblechs (43') befindliche Zentriertrichter (6) besteht aus zwei gegeneinander beweglichen Trichterhälften (6') (Fig. 3b), die an schwenkbar gelagerten Haltearmen (54) befestigt und über an diesen angreifende Übertragungshebel (54') sowie über gelenkig mit diesen verbundene Spannschlösser (55) mit einem pneumatischen Drehflügelmotor (56) in Verbindung stehen. Durch Betätigung dieses Drehflügelmotors können die Trichterhälften in die in Fig. 3b strichpunktiert angedeutete Öffnungsstellung bewegt werden. Der Trichter (6) erleichtert es, die durch die Einheiten (8) und (10) des Manipulators (4) festgelegte Längsachse (57) mit der Lanzenachse (12') in Übereinstimmung zu bringen; dies erleichtert es, eine Sonde auf den Anschlußabschnitt (12") der Sondenlanze (12) aufzuschieben.

Unterhalb der Einheit (6) stützt sich der mit Führungsrollen (58) ausgestattete Hubwagen (7) parallel zur Lanzenachse (12') verfahrbar an einer Führungsschiene (59) ab. Der Hubwagen (7) ist durch zwei seitlich angeordnete Pheumatikzylinder (60) höhenverstellbar; der maximale Hub beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 400 mm. Zur Abbremsung der Hubbewegung sind die Konsolen (61) der Führungsbahn (59) jeweils mit einem Puffer (62) ausgestattet. Das an dem Hubwagen (7) befestigte Sondenklemmbackenpaar (8) weist zwei jeweils mit prismatischen Klemmflächen (63') versehene Klemmarme (63) auf, welche drehbar in einer Blechkonstruktion (64) gehalten und über Übertragungshebel (65) und gelenkig angeschlossene Spannschlösser (66) mit einem Drehflügelmotor (67) verbunden sind. Die in Fig. 3c angedeutete Klemmstellung ist durch Verstellen der Spannschlösser (66) - ohne Eingriff in den Drehflügelmotor (67) -veränderbar.

Das Trennorgan (9) unterhalb der Einheit (8) weist als wesentliche Bestandteile eine an einem Schwenkarm (68) gehaltene Trennscheibe (69) auf, die durch einen Druckluftmotor (70) antreibbar und zum Teil von einem Schutzkäfig (71) umschlossen ist. Der Schwenkarm ist mittels eines pneumatischen Drehflügelmotors (72) drehbar an einer Konsole (73) gehalten; der Schwenkwinkel zwischen der in Fig. 3d dargestellten Schnittstellung und der strichpunktiert angedeuteten Ruhestellung beträgt etwa 67°. Durch Betätigung des Drehflügelmotors (72) kann die umlaufende Trennscheibe (69) in den Bereich einer vom Manipulator (4) gehaltenen Sonde (11) geschwenkt und dadurch ein Trennvorgang bewirkt werden.

Das zweite Halteorgan des Manipulators (4), nämlich das Probenklemmbackenpaar (10), ist unterhalb der zuvor beschriebenen Einheit (9) ebenfalls an der Konsole (73) befestigt (vgl. Fig. 3a).

Es besteht im wesentlichen aus zwei in einem Blechgehäuse (74) schwenkbar gelagerten Haltearmen (75) mit plattenförmigen Klemmflächen (75'); die Verstellung der Haltearme (75) erfolgt über mit diesen zusammenwirkende Übertragungshebel (76), gelenkig angeschlossene Spannschlösser (77) und einen pneumatischen Drehantrieb in Form eines Drehflügelmotors (78). In der in Fig. 3e dargestellten Klemmstellung liegen die Klemmflächen (75') - ebenso wie die prismatischen Klemmflächen (63') in Fig. 3c - im Bereich der Längsachse (57).

Die Einheiten (6) bis (10) des Manipulators (4) sind jeweils mit nicht dargestellten Endschaltern ausgestattet, die bei Erreichen der jeweils beabsichtigten Endstellung in den zugehörigen Antrieb eingreifen und gegebenenfalls das Erreichen der Endstellung anzeigen bzw. die davon abhängige Betätigung weiterer Einrichtungen ermöglichen oder auslösen.

Die an der oberen Konsole (49) des Manipulators (4) (Fig. 3b) angeordneten Endschalter (52) und (53) werden durch die Flächen eines Anschlages (45') betätigt, welcher in der Nähe der Drehachse (48) auf dem Rohr (45) befestigt ist. -5-

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Nach dem Einlegen der zu verwendenden Sonden (11) in die jeweiligen Magazinschächte (17) werden die Magazintüren (18) geschlossen und verriegelt. Die jeweils unten liegende Sonde (Fig. 2e) stützt sich dabei auf der Umfangsfläche der zugehörigen, in Sperrstellung befindlichen Mitnehmer (21) ab. An der Stirnseite des Magazins (1) sind Endschalter (79) angeordnet, die anzeigen, daß mindestens noch zwei Sonden im zugehörigen Magazinschacht gespeichert sind. Durch eine elektronische Steuerung wird über ein Pneumatikventil der mit diesem verbundene Drehflügelmotor (21"') der Mitnahmewelle (20) geschaltet, wodurch die Mitnahmewelle im Uhrzeigersinn um 150° in die Aufnahmestellung zur Übernahme der gewünschten Sonde gedreht wird; das Erreichen dieser Aufnahmestellung wird der elektronischen Steuerung durch einen dem betreffenden Drehflügelmotor (21'") zugehörigen Endschalter gemeldet Da die beiden zusammenwirkenden Mitnehmer (21) jeweils nur eine Mitnahmeöffnung (2Γ) aufweisen, bewegt sich der Inhalt des zugehörigen Magazinschachtes (17) um einen Sondendurchmesser nach unten. Durch Rückdrehen der Mitnahmewelle im Gegenuhrzeigersinn um 150° wird die mitgeführte Sonde in Richtung auf das Transportband (23) abgeworfen; die Beendigung dieses Rückdrehvorgangs wird wiederum durch den bereits erwähnten Endschalter des Drehflügelmotors (2Γ") erfaßt. Mit einer einstellbaren Zeitverzögerung nach Beendigung des Rückdrehvorgangs wird das Transportband (23) in Richtung des Pfeiles (29) in Bewegung gesetzt und die zwischen zwei Stollen (23') befindliche Sonde der außerhalb des Bereichs der Magazinschächte befindlichen Aufrichteinheit (3) zugeführt; das dem Transportband nachgeschaltete Führungsblech (37) stellt dabei sicher, daß die vereinzelte Sonde in den winkelförmigen Zentrierabschnitten (33) der Aufrichteinheit zur Anlage kommt. Diese durch eine Abtasteinheit (80) überwachte Anlage hat das Stillsetzen des Transportbandes (23) und das Einschwenken der Klemmzungen (34) im Gegenuhrzeigersinn, d. h. in Richtung auf die Zentrierabschnitte (33), zur Folge. Sobald die beiden Klemmorgane (33,34) die (beispielsweise in Fig. 2e dargestellte) Klemmstellung erreicht haben, werden die zugehörigen Drehflügelmotore (35) (Fig. 2d), gesteuert durch die Endschalter (39), stillgesetzt; im Anschluß daran wird der Schwenkarm (31) mit der lediglich in Längsrichtung verschiebbaren Sonde um 90° geschwenkt, so daß die Sonde die in Fig. 2a strichpunktiert angedeutete Entnahme- oder Magazinstellung erreicht. Das Erreichen dieser Stellung wird durch einen am Drehflügelmotor (32) angeordneten Endschalter überwacht. Unerwünschte Schwankungen des Schwenkarmes (31) im Bereich der Magazinstellung werden durch den verstellbaren Stoßdämpfer (42) gedämpft In der angedeuteten lotrechten Stellung nimmt die in Frage kommende Sonde, bedingt durch die Anlage an dem Anschlag (31*), stets eine bestimmte vorgegebene Lage ein. Durch die eine Längsverschiebung der Sonde ermöglichende Klemmung können also insbesondere beim Quertransport aufgetretene Lageungenauigkeiten ausgeglichen werden.

Nach der Übernahme der Sonde durch den Manipulator (4) bewegt der entsprechend angesteuerte Drehflügel-motor (32) den Schwenkarm (31) in die waagerechte Ausgangsstellung zurück, wobei sich der Schwenkarm auf den Stoßdämpfer (38) (Fig. 2a) abstützt.

Zur Übernahme der vereinzelten, lotrecht stehenden Sonde (11) wird der Manipulator (4) durch Inbetriebsetzen des Hydraulikzylinderaggregats (51) in die Magazinstellung geschwenkt (Fig. lb), wobei die Klemmbackenpaare (8) und (10) sowie der Zentriertrichter (6) geöffnet sind und das Trennorgan (9) die in Fig. 3d angedeutete rückgeschwenkte Ruhestellung einnimmt. Der Hubwagen (7) nimmt die untere Ausgangsstellung ein, in der er sich auf dem zugehörigen Puffer (62) abstützt (Fig. 3a). Nach Erreichen der Magazinstellung schaltet der Endschalter (53) (vgl. Fig. 3b) über ein Pneumatikventil den Drehflügelmotor (67), wodurch die Haltearme (63) sich aufeinander zubewegen und die Sonde festgeklemmt wird. In entsprechender Weise wird der Zentriertrichter (6) durch Ansteuem des Drehflügelmotors (56) geschlossen und erfaßt mit seinem nach unten gerichteten Endabschnitt den oberen Teil der Sonde. Durch den Zentriertrichter (6) ist sichergestellt, daß die Sonde zu einem späteren Zeitpunkt über den Anschlußabschnitt (12") der Sondenlanze geschoben und an diese angekuppelt wird.

Sobald die Beendigung des Schließvorgangs des Zentriertrichters (6) und des Sondenklemmbackenpaares (8) durch an den Drehflügelmotoren (56) bzw. (67) angeordnete Endschalter festgestellt worden ist, werden die Klemmzungen (34) des Schwenkarms (31) geöffnet und dieser in die bereits erwähnte waagerechte Ausgangsstellung zurückgeschwenkt. Im Anschluß daran bewegt sich der Manipulator (4) durch Schwenken im Uhrzeigersinn in die Meßstellung (M) (Fig. lb), in welcher die festgeklemmte Sonde gleichachsig mit der Sondenlanze (12) (Fig. 3a) unter dieser liegt. Das Erreichen der Meßstellung, welches durch den Endschalter (52) überwacht wird, hat das Absenken der Sondenlanze (12) und des Anschlußabschnitts (12") in die Sonde hinein zur Folge. Sobald der Anschlußabschnitt (12") eine vorgegebene, einstellbare Höhe erreicht hat, wird der Zentriertrichter (6) durch Auseinanderschwenken der Trichterhälften (6') geöffnet; die nach dem Öffnen mit Druckluft beaufschlagten Pheumatikzylinder (60) verschieben den Hubwagen (7) mit der durch das Sondenklemmbackenpaar (8) gehaltenen Sonde nach oben, bis die Sonde vollständig auf den Anschlußäbschnitt (12") aufgeschoben ist und an dem sich anschließenden Lanzenabsatz (12"') (angedeutet in Fig. 3a) anliegt. Nach Beendigung des auf diese Weise ausgeführten Kupplungsvorgangs werden das Sondenklemmbackenpaar (8) durch Ansteuem des Drehflügelmotors (67) geöffnet, der Hubwagen (7) in die untere Ausgangsstellung abgesenkt und der Manipulator (4) in die (in Fig. lb dargestellte) Magazinstellung zurückbewegt.

Der weitere Aufgabenteil des Manipulators (4) beginnt, sobald die Sonde die beabsichtigte Messung (insbesondere Temperaturmessung oder Badstandsmessung) oder die Probeentnahme abgeschlossen hat. Im -6-

Claims (8)

1. AT 394 440 B Anschluß daran wird die Sondenlanze mit der angekuppelten, verbrauchten Sonde aus dem Gefäß (14) heraus in eine bestimmte Höhenstellung hochgefahren; nunmehr bewegt sich der Manipulator (4) wiederum in die vom Endschalter (52) überwachte Endstellung, wodurch die Drehflügelmotore (67) und (78) angesteuert und sowohl das Sondenklemmbackenpaar (8) als auch das Probenklemmbackenpaar (10) geschlossen werden. Ausgelöst durch die von den Motoren (67) und (78) kommenden Schließsignale fährt die Sondenlanze nach oben, während die verbrauchte Sonde zunächst festgehalten wird. Nach Beendigung des Abkupplungsvorgangs werden die Klemmbackenpaare (8) und (10) geöffnet; die (im Falle der Temperaturmessung oder da* Badstandsmessung) nicht weiter verwendbare verbrauchte Meßsonde fällt durch die Meßöffnung (15) in das Gefäß (14), beispielsweise einen Konverter. Falls mit der angekuppelten Sonde eine Probe genommen wurde, wird vor dem Abwerfen des nicht verwendbaren Sondenabschnitts in das Gefäß (14) der zu untersuchende Probenahmekopf mittels des Trennorgans (9) (Fig. 3d) abgetrennt. Zu diesem Zweck wird der Druckluftmotor (17) und damit die Trennscheibe (69) in Drehung versetzt, bevor der die Bestandteile (69) und (70) enthaltende Schwenkarm (68) mittels des Drehflügelmotors (72) im Gegenuhrzeigersinn in die in Fig. 3d dargestellte Schnittstellung geschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung hat das Unterteilen der Probenahmesonde (11) in einen oberhalb der Trennscheibe (69) liegenden Sondenabschnitt und in einen unterhalb der Trennscheibe befindlichen Probenahmekopf zur Folge. Die beiden voneinander getrennten Bestandteile der Probenahmesonde - der Sondenabschnitt und der Probekopf mit Probenahmekokille und Probe - werden weiterhin vom Sondenklemmbackenpaar (8) bzw. vom Probenklemm-backenpaar (10) festgehalten. Nach dem Rückschwenken der Trennscheibe (69) im Uhrzeigersinn in die Ruhestellung und dem Abschalten des Druckluftmotors (70) wird der Manipulator (4) aus der Meßstellung in die Magazinstellung (E) (Fig. lb) zurückbewegt. Im Anschluß daran wird durch Öffnen des Probenklemmbackenpaars (10) der Probenahmekopf durch den Abwurftrichter (41) (vgl. Fig. 2a, b) einem nicht dargestellten Transportsystem (Fallrohr, Rohrpostanlage) zugeführt und gelangt schließlich in einen Laborraum. Sobald der Probenahmekopf abgeworfen worden ist, bewegt sich der Manipulator (4) erneut in die Meßstellung (M) (Fig. lb), nach deren Erreichen das Sondenklemmbackenpaar (8) geöffnet und der nicht weiter verwendbare Sondenabschnitt in das Gefäß (14) abgeworfen wird. Mit dem Rückschwenken des Manipulators (4) in die in Fig. lb dargestellte Magazinstellung (E) ist dessen Arbeitszyklus abgeschlossen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind die Magazinschächte (17) an ihrer Längsseite (vgl. Fig. 2d) mit einem Endschalter (81) ausgestattet, der im Gegensatz beispielsweise zu den Endschaltern (79) nicht nach dem induktiven, sondern nach dem kapazitiven Prinzip arbeitet Jeder Endschalter (81) ist also so ausgebildet, daß Sonden auch dann ertastet werden können, wenn sie eine nichtmetallische Schutzkappe oder ähnliche Bestandteile aufweisen. Bei der in Fig. 2d dargestellten Ausführungsform des Magazins ist lediglich der linke Magazinschacht (17) mit einem Endschalter (81) ausgestattet; erforderlichenfalls können jedoch auch weitere Magazinschächte bzw. alle Magazinschächte mit kapazitiven Endschaltern ausgerüstet sein. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur Handhabung von Meß- und Probenahmesonden, die an eine höhenverstellbare Sondenlanze ankuppelbar, mit dieser in ein eine Schmelze enthaltendes Gefäß absenkbar und aus diesem herausziehbar sind, mit einem Magazin dessen in Längsrichtung nebeneinander liegenden Magazinschächten die gespeicherten Sonden einzeln entnehmbar und in eine Entnahmestellung parallel zur Lanzenachse bringbar sind, mit zwei als Klemmbackenpaare ausgebildeten Halteorganen und einem Trennorgan in Form einer zwischen die Halteorgane schwenkbaren Trennscheibe, die einen gemeinsamen Tragrahmen aufweisen und in den Bereich der Lanzenachse bewegbar sind, mit einem oberhalb der Halteorgane befindlichen Zentriertrichter bestehend aus zwei gegeneinander beweglich gehaltenen Trichterhälften, in den die Sondenlanze zum Ankuppeln an eine Sonde einfahrbar ist, und mit einer Hubeinrichtung, mittels welcher die aufrecht stehende, vereinzelte Sonde zum Ankuppeln an die Sondenlanze in Richtung auf diese anhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (4) wechselweise in eine Magazinstellung (E) und eine Meßstellung (M) schwenkbar ist, in welcher die durch die Halteorgane (8,10) festgelegte Tragrahmenlängsachse (57) entweder mit der Lanzenachse (12’) oder der Achse (11') der entnommenen, außerhalb des Magazins (1) gehaltenen Sonde (11) zusammenfällt; daß die Hubeinrichtung aus dem oberen Halteorgan - dem Sondenklemmbackenpaar (8) - besteht, welches bezüglich des anderen Halteorgans - des Probeklemmbackenpaares (10) - an einem parallel zur Lanzenachse am Tragrahmen (4) verfahrbaren Hubwagen (7) befestigt ist; daß die Trichterhälften (6') senkrecht zur Tragrahmenlängsachse (57) motorisch in eine Zentrier- und eine Öffnungsstellung schwenkbar sind und daß das Magazin -7- AT 394 440 B (1) unterhalb der Magazinschächte (17) Mitnehmer (21), mittels welcher jeweils eine der liegend angeordneten Sonden (11) aus einem Magazinschacht entnehmbar und einer Quertransporteinheit (22) zuführbar ist, und eine die Sonde erfassende Aufirichteinheit (3) aufweist, mittels welcher die von der Quertransporteinheit abgeworfene Sonde in die Entnahmestellung (Magazinstellung (E)) schwenkbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmarme (63 bzw. 75) der Klemmbackenpaare (8 bzw. 10) jeweils unter Zwischenschaltung eines Spannschlosses (66 bzw. 77) gelenkig mit einem Drehantrieb (67 bzw. 78) verbunden sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Magazinschacht (17) eine Mitnahmewelle (20) mit jeweils mehreren scheibenförmigen Mitnehmern (21) zugeordnet ist, deren den Schachtaustritt (17') absperrender Umfangsbereich eine Mitnahmeöffnung (211) aufweist, welche dem Sondenquerschnitt angepaßt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß - ausgehend von der Endlage der Mitnahmewelle (20) in der Sperrstellung (Fig. 2e) - die Mitnahmeöffnung (2Γ) um 150° versetzt der Quertransporteinheit (22) zugewandt liegt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (21) etwa halbkreisförmig ausgebildet und bezüglich der Mitnehmer der benachbarten Mitnahmewelle (20) in Längsrichtung versetzt sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertransporteinheit (22) aus zumindest einem Transportband (23) besteht, das - quer zu den Magazinschächten (17) liegend - unterhalb der Mitnehmer (21) angeordnet und mit Erhebungen (23') ausgestattet ist, deren gegenseitiger Abstand zumindest dem Sondendurchmesser entspricht.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrichteinheit (3) einen Schwenkarm (31) mit mehreren Klemmorganen (34, 35) aufweist, dessen Drehachse (30) außerhalb des Bereichs der Magazinschächte (17) am Magazin (1) befestigt ist. S. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrichteinheit (3) mehrere winkelförmige Zentrierabschnitte (33) aufweist, die jeweils durch eine pneumatisch angetriebene Klemmzunge (34) unterbrochen sind.
8. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrichteinheit (3) mit einstellbaren Stoßdämpfern (38 bzw. 42) ausgestattet ist, die zur Abbremsung in der Ausgangsstellung oder in der dazu senkrechten Entnahmestellung (Magazinstellung (E)) dienen. Hiezu 9 Blatt Zeichnungen -8-