CH696522A5 - Vorrichtung zur Betätigung eines Schiebeverschlusses an einem Metallschmelze enthaltenden Gefäss. - Google Patents

Description

  [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines Schiebeverschlusses an einem Metallschmelze enthaltenden Gefäss gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der EP-A-0 875 320 bekannt. Sie umfasst eine an eine Schiebereinheit des Schiebeverschlusses koppelbare Kolben/Zylinder-Einheit, die nach dem Positionieren des die Metallschmelze enthaltenden Gefässes auf einem Pfannendrehturm an den Schiebeverschluss montiert und nach dem Entleeren des Gefässes wieder vom Schiebeverschluss demontiert wird, damit das Gefäss wieder vom Pfannendrehturm weg zu einer Stelle gebracht werden kann, wo es erneut mit Metallschmelze gefüllt werden kann.

   Die Montage und Demontage erfolgt derart, dass die Kolben/Zylinder-Einheit in eine am Schiebeverschluss befestigte Halterung quer zur Verschieberichtung der Schiebereinheit von der Seite hinein- bzw. aus der Halterung herausgeschoben wird. Das Einschieben und Ausschieben dieser recht schwer gebauten Kolben/Zylinder-Einheit erfolgt manuell und ist entsprechend umständlich.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein automatisiertes Anbringen bzw.

   Wegnehmen der Kolben/Zylinder-Einheit an den an der Pfanne montierten Schiebeverschluss ermöglicht.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

[0005] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0006] Dadurch, dass die Kolben/Zylinder-Einheit auf einem Hubrahmen eines steuerbaren Manipulators angeordnet und durch dessen Verstellung quer zur Verschieberichtung des Schiebeverschlusses in die Halterung hinein bzw.

   aus der Halterung herausschiebbar ist, wobei Mittel zum Positionieren des Hubrahmens gegenüber der Halterung während seiner Verstellung und vor dem Hineinschieben der Kolben/Zylinder-Einheit in die Halterung vorgesehen sind, kann das Anbringen der Kolben/Zylinder-Einheit an den Schiebeverschluss sowie die Demontage vom demselben (und somit auch die eigentliche Betätigung des Schiebeverschlusses) automatisiert in wenigen Schritten und äusserst rasch und präzis durchgeführt werden.

[0007] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Betätigung eines Schiebeverschlusses in perspektivischer Darstellung;


  <tb>Fig. 2<sep>die Vorrichtung in Seitenansicht, in Pfeilrichtung A nach Fig. 1;


  <tb>Fig. 3<sep>die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 in Draufsicht;


  <tb>Fig. 4<sep>einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3;


  <tb>Fig. 5<sep>einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 2;


  <tb>Fig. 6<sep>einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 2; und


  <tb>Fig. 7 und 8<sep>schematisch Mittel zum Positionieren der Vorrichtung zur Betätigung des Schiebeverschlusses gegenüber einer am Schiebeverschluss angebrachten Halterung.

[0008] Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Vorrichtung zur Betätigung eines am Auslass eines Gefässes für Metallschmelze montierten Schiebeverschlusses. Das Gefäss sowie der Schiebeverschluss selber sind aus der Zeichnung nicht ersichtlich. Es kann sich beispielsweise um einen aus der EP-A-0 875 320 bekannten Schiebeverschluss handeln. Durch Verschieben einer Schiebereinheit mit einer darin eingesetzten feuerfesten Schieberplatte kann der Auslass aus einer Öffnungsstellung in eine Drossel- oder Schliessstellung (und umgekehrt) gebracht werden.

[0009] Das mit Metallschmelze gefüllte Gefäss wird mit dem geschlossenen Schiebeverschluss mittels eines Kranes in einen Pfannendrehturm gebracht.

   Zum Entleeren des Gefässes muss der Schiebeverschluss geöffnet werden. Zu diesem Zweck ist in einer an sich bekannten Weise eine mit der Schiebereinheit des Schiebeverschlusses koppelbare Kolben/Zylinder-Einheit vorgesehen, die im Gegensatz zum Schiebeverschluss nicht am Gefäss montiert, sondern bei der den Pfannendrehturm umfassenden Stranggiessanlage verbleibt. Sie muss daher an den Schiebeverschluss des im Pfannendrehturm positionierten Gefässes montiert und nach dem Entleeren des Gefässes wieder vom Schiebeverschluss demontiert werden, damit das Gefäss wieder mit dem Kran vom Pfannendrehturm weg zu einer Stelle gebracht werden kann, wo es erneut mit Metallschmelze gefüllt werden kann.

   Die Montage und Demontage erfolgt derart, dass die Kolben/Zylinder-Einheit mit einem Führungselement in eine am Schiebeverschluss befestigte Halterung in vertikaler Richtung hinein- bzw. aus der Halterung herausgeschoben wird. Nach dem Einschieben wird eine Antriebsstange der Kolben/Zylinder-Einheit an eine Schubstange der Schiebereinheit in koaxialer Ausrichtung zu ihr angekoppelt. Die Art und Weise, wie dies geschieht, sowie verschiedene Ausführungen von dafür vorgesehenen Kupplungen sind der bereits erwähnten EP-A-0 875 320 zu entnehmen und werden daher nicht näher dargestellt und beschrieben.

[0010] Das Hinein- bzw. Herausschieben der Kolben/Zylinder-Einheit in die bzw. aus der Halterung erfolgt nicht wie bis anhin manuell, sondern wird erfindungsgemäss mittels eines in Fig. 1 bis 6 dargestellten, am Pfannendrehturm angeordneten Manipulators 1 bewerkstelligt.

   Der Manipulator 1 ist in einem am Pfannendrehturm befestigten Drehgehäuse 21 um eine vertikale Achse B (vgl. Fig. 4) schwenkbar angeordnet; der drehbar gelagerte Teil des Manipulators 1 ist in Fig. 4 und 6 mit 22 bezeichnet. Dieser Drehteil 22 ist in seinem Innern mit Vertikalführungen 23 für einen gegenüber dem Drehteil 22 vertikal verstellbaren Hubteil 24 ausgestattet, zu dessen Verstellung eine in Richtung der Achse B ausgerichtete Kolben/Zylinder-Einheit 25 vorgesehen ist. Am unteren Ende des Hubteils 24 ist ein sich quer zur B-Achse, d.h. horizontal, erstreckender Hubrahmen 26 angebracht.

   Der Hubrahmen 26 enthält einen sich zwischen zwei Seitenwänden 27, 28 erstreckenden unteren Bodenteil 29 sowie eine auf dem Bodenteil 29 aufliegende obere Platte 30, auf welcher die bereits erwähnte, zur Betätigung des Schiebeverschlusses vorgesehene Kolben/Zylinder-Einheit 10 angeordnet ist. Die Kolben/Zylinder-Einheit 10 wird in einem mit der oberen Platte 30 fest verbundenen Halter 31 festgehalten.

   Aus Fig. 1, 2, 3 und 6 ist auch die an sich bekannte Kupplung 11 zu der bereits erwähnten Koppelung der Antriebsstange der Kolben/Zylinder-Einheit 10 an die Schubstange der Schiebereinheit ersichtlich.

[0011] Am schiebeverschlussseitigen Zylinderende der Kolben/Zylinder-Einheit 10 ist ein Führungselement 12 (Fig. 1, 2, 3, 6) angeordnet, mit dem die Kolben/Zylinder-Einheit 10 in einer Arbeitsstellung des Manipulators 1 durch Anheben des Hubteils 24 bzw. des Hubrahmens 26 von unten in eine entsprechende Führungsnut der Schiebeverschluss-Halterung hineingeschoben werden kann (vgl. auch Fig. 7 und 8, in der die Halterung mit 4 und die Führungsnut mit 5 bezeichnet ist).

   Ferner ist die obere Platte 30 mit zwei nach oben gerichteten und der Kolben/Zylinder-Einheit 10 in Richtung zum Schieberverschluss hin vorversetzten Positionierungsbolzen 37 ausgestattet, die an ihren freien Enden mit Kugelköpfen 38 versehen sind, und die beim Anheben des Hubteils 24 bzw. des Hubrahmens 26 in je eine nach unten offene, vertikal gerichtete Ausnehmung 39 eines Teiles 4 ¾ der Schiebeverschluss-Halterung hineinführbar sind (vgl. Fig. 7 und 8), und zwar vor dem Hineinschieben des Führungselementes 12 in die Führungsnut 5, wie noch weiter unten erläutert wird.

   Bei den Ausnehmungen 39 sind trichterförmige, sich nach unten erweiternde Einführungsteile 39 ¾ vorgesehen, auch die Führungsnut 5 ist mit einem entsprechenden erweiterten Einführungsteil 5 ¾ ausgestattet.

[0012] Die oberen Platte 30 ist auf der Unterseite mit einem Block 33 eines vorzugsweise quadratischen Querschnitts (vgl. Fig. 5) ausgestattet, mit dem sie in eine im Bodenteil 29 angeordnete Kompensationsvorrichtung 40 hineinragt. Die Kompensationsvorrichtung 40 umfasst vier mit Seitenflächen des Blocks 33 zusammenwirkende Klemmbacken 41, mittels denen die mit dem Block 33 verbundene und auf dem Bodenteil 29 sonst lose aufliegende obere Platte 30 in eine vorbestimmten horizontalen Sollstellung festgehalten wird.

   Die Klemmbacken 41 sind mit Führungselementen 42 versehen, die in Führungsschlitze 43 einer drehverstellbaren, von einer steuerbaren Zentriereinheit 45 betätigbaren Scheibe 44 hineinragen. Bei der Zentriereinheit 45 handelt es sich um eine an der Scheibe 44 tangential angreifende Kolben/Zylinder-Einheit. Durch Einziehen der Kolbenstange 45a in den Zylinder 45b hinein und dadurch bewirkte Drehverstellung der Scheibe 44 werden die Klemmbacken 41 weg vom Block 33 verstellt, so dass dieser sowie die mit ihm verbundene obere Platte 30 horizontal im begrenzten Masse etwas bewegt werden kann.

   Um diese Bewegung zu erleichtern, sind im Bodenteil 29 kugelförmige Rollelemente 46 eingesetzt, auf denen die obere Platte 30 zur Auflage kommt.

[0013] Der untere Bodenteil 29 des Hubrahmens 26 mit der daraufliegenden Platte 30 wird in den Seitenwänden 27, 28 über je zwei Druckfederpakete 48 gehalten, die einerseits das Hineinführen der Positionierungsbolzen 37 in die Ausnehmungen 39 bzw.

   des Führungselementes 12 in die Führungsnut 5 unterstützen, und die anderseits leichte relative Schrägstellung zwischen dem Hubrahmen 26 und der Schiebeverschluss-Halterung erlauben.

[0014] Nach dem Einsetzen des mit Metallschmelze gefüllten Gefässes in den Pfannendrehturm wird der Manipulator 1 aus einer Parkposition in eine Arbeitsposition geschwenkt, in der der Hubrahmen 26 unter das eingesetzte Gefäss hin ragt und die Kolben/Zylinder-Einheit 10 zumindest annähernd in Verschieberichtung des am Gefäss befestigten Schiebeverschlusses ausgerichtet ist. Während dieser Phase wird die obere Platte 30 mit der Kolben/Zylinder-Einheit 10 mittels der Kompensationseinheit 40 in der horizontalen Sollstellung gehalten.

   Nun wird die Zentriereinheit 45 betätigt, indem die Kolbenstange 45a eingefahren wird, wodurch die Klemmbacken 41 den Block 33 für Ausgleichsbewegungen in der horizontalen Ebene freigeben. Danach wird die Kolben/Zylinder-Einheit 25 des Manipulators betätigt und der Hubteil 24 mit dem Hubrahmen 26 angehoben.

[0015] Da die Einführungsteile 39 ¾ der Halterungen bzw. Halterungsteile 4 ¾ für die Positionierungsbolzen 37 bzw. ihre Kugelköpfe 38 tiefer liegen als der Einführungsteil 5 ¾ für das Führungselement 12 (vgl.

   Fig. 7 und 8), und zudem die Kugelköpfe 38 mehr nach oben ragen als das Führungselement 12 der Kolben/Zylinder-Einheit 10, gelangen zuerst die zu beiden Seiten der Kolben/Zylinder-Einheit 10 angeordneten Positionierungsbolzen 37 mit ihren Kugelköpfen 38 in die trichterförmigen Einführungsteile 39 ¾ und werden dort zentriert, so dass allfällige Ungenauigkeiten in der Relativstellung Hubrahmen/Schiebeverschluss ausgeglichen werden können, bevor das eigentliche Hineinschieben der Kolben/Zylinder-Einheit 10 in die Halterung 4 erfolgt. Somit wird sichergestellt, dass das von den Positionierungsbolzen 37 genau beabstandete Führungselement 12 sicher in die von den Ausnehmungen 39 genau beabstandete Führungsnut 5 eingeschoben werden kann.

[0016] Dabei können sowohl Ungenauigkeiten bzw. gegenseitige Verschiebungen in einer horizontalen Ebene (vgl.

   Fig. 7) als auch Winkelungenauigkeiten zwischen der Schieberebene und der Hubrahmenebene (vgl. Fig. 8) behoben werden.

[0017] Der Manipulator 1 kann im Rahmen der Erfindung auch die vorhandenen Höhenlängsunterschiede der Pfannen resp. Gefässe aufgrund ihrer masslichen und thermischen Unterschiede kompensieren. Die Pfanne ändert u.a. bei mehrmaligem Gebrauch ihre Länge in ihrer Höhe und insbesondere in ihrer vorliegend relevanten Abmessung von der Drehturmauflage bis zu ihrer Unterseite, an welcher der Schiebeverschluss befestigt ist. Der Manipulator, welcher am Drehturm gehalten ist, kann solche Längsunterschiede kompensieren, indem er beim Hineinschieben automatisch stoppt, wenn die Kolben/Zylinder-Einheit 10 mit ihrer Fassung an der Halterung 4 des Schiebeverschlusses ansteht. Dies kann je nach Situation von Pfanne zu Pfanne bis zu einigen Zentimetern differieren.

   Der mögliche Gesamthub der Kolben/Zylinder-Einheit 25 des Manipulators ist dementsprechend so ausgelegt, dass mit ihm diese Toleranzen ausgeglichen werden können.

[0018] Nach dem Hineinschieben der Kolben/Zylinder-Einheit 10 in die Halterung 4 wird der mit dem Hubrahmen 26 versehene Hubteil 24 hydraulisch verriegelt, damit während der Betätigung des Schiebeverschlusses bzw. während des Gefässentleerens kein unkontrolliertes Absenken des Hubrahmens 26 erfolgen kann.

   Eine Entriegelung erfolgt erst, wenn die Kolben/Zylinder-Einheit 10 durch Absenken des Hubrahmens 26 vom Schiebeverschluss wieder gezielt entkoppelt werden soll.

[0019] Dadurch, dass die Kolben/Zylinder-Einheit 10 auf dem Manipulator-Hubrahmen 26 angeordnet und durch dessen Verstellung in vertikaler Richtung in die Halterung 4 hinein- bzw. aus der Halterung 4 herausschiebbar ist, wobei Mittel zum Positionieren des Hubrahmens 26 gegenüber der Halterung 4 während seiner Verstellung und vor dem Hineinschieben der Kolben/Zylinder-Einheit 10 in die Halterung 4 vorgesehen sind, kann das Anbringen der Kolben/Zylinder-Einheit 10 an den Schiebeverschluss sowie die Demontage von demselben (und somit auch die eigentliche Betätigung des Schiebeverschlusses) automatisiert in wenigen Schritten und äusserst rasch und präzis durchgeführt werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Betätigung eines Schiebeverschlusses an einem Metallschmelze enthaltenden Gefäss nach dem Positionieren des Gefässes auf einem Pfannendrehturm, mit einer in eine Halterung (4) des Schiebeverschlusses quer zu seiner Verschieberichtung hineinschiebbaren Kolben/Zylinder-Einheit (10), die eine an eine Schubstange des Schiebeverschlusses koppelbare Antriebsstange (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben/Zylinder-Einheit (10) auf einem Hubrahmen (26) eines steuerbaren Manipulators (1) angeordnet und durch dessen Verstellung in die Halterung (4) hinein- bzw. aus der Halterung (4) herausschiebbar ist, wobei Mittel zum Positionieren des Hubrahmens (26) gegenüber der Halterung (4) während der Verstellung des Hubrahmens (26) und vor dem Hineinschieben der Kolben/Zylinder-Einheit (10) in die Halterung (4) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben/Zylinder-Einheit (10) auf einer oberen Platte (30) des vertikal verstellbaren Hubrahmens (26) angebracht ist, bei dessen Verstellung sie mit einem Führungselement (12) von unten in eine nach unten offene Führungsnut (5) der Halterung (4) einschiebbar ist, wobei die Mittel zum Positionieren des Hubrahmens (26) gegenüber der Halterung (4) der oberen Platte (30) zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Positionieren des Hubrahmens (26) gegenüber der Halterung (4) durch zwei mit der oberen Platte (30) verbundene, nach oben gerichtete Positionierungsbolzen (37) gebildet sind, die während der Hubrahmenverstellung mit ihren freien Enden jeweils in eine vertikale, nach unten offene Ausnehmung (39) der Halterung vor dem Einschieben des Führungselementes (12) in die Führungsnut (5) hineinführbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsbolzen (37) an ihren freien Enden mit Kugelköpfen (38) ausgestattet und mit diesen in trichterförmigen, sich nach unten erweiternden Einführungsteilen (39 ¾) der Ausnehmungen (39) zentrierbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte (30) des Hubrahmens (26) auf einem unteren Bodenteil (29) des Hubrahmens (26) aufliegt und mit einem nach unten gerichteten Block (33) in eine im Bodenteil (29) untergebrachte Kompensationsvorrichtung (40) hineinragt, von welcher Kompensationsvorrichtung (40) sie in einer horizontalen Sollstellung bezüglich der Relativstellung Führungselement (12)/Führungsnut (5) gehalten ist, wobei die Kompensationsvorrichtung (40) derart betätigbar ist, dass bei Freigabe des Blocks (33) die obere Platte (30) mittels der Positionierungsbolzen (37) gegenüber der Halterung (4) positionierbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (40) mit Seitenflächen des Blocks (33) zusammenwirkende, verstellbare Klemmbacken (41) aufweist, die mit in Führungsschlitze (43) einer drehverstellbaren Scheibe (44) eingreifenden Führungselementen (42) versehen sind, wobei die Scheibe (44) und somit auch die Klemmbacken (41) von einer steuerbaren Zentriereinheit (45) betätigbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte (30) auf im Bodenteil (29) des Hubrahmens (26) eingesetzten kugelförmigen Rollelementen (46) aufliegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenteil (29) des Hubrahmens (26) mit der daraufliegenden oberen Platte (30) über Druckfederpakete (48) in Seitenwänden (27, 28) des Hubrahmens (26) gehalten ist, die das Hineinführen der Positionierungsbolzen (37) in die Ausnehmungen (39) der Schieberverschluss-Halterung (4) unterstützen und eine Schrägstellung zwischen dem Hubrahmen (26) und der Halterung (4) erlauben.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubrahmen (26) an einem hydraulisch vertikal verstellbaren Hubteil (24) des Manipulators (1) angebracht ist, der bei in die Halterung (4) eingeschobener Kolben/Zylindereinheit (10) zur Betätigung des Schiebeverschlusses zwecks Verhinderung eines unkontrollierten Absenkens hydraulisch verriegelbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubteil (24) gegenüber einem schwenkbar gelagerten Drehteil (22) des Manipulators (1) vertikal verstellbar ist, wobei der Drehteil (22) mit dem Hubteil (24) und dem Hubrahmen (26) zwischen einer Arbeitsposition, in welcher die Kolben/Zylindereinheit (10) in die Schieberverschluss-Halterung (4) hinein- bzw. aus dieser herausschiebbar ist, und einer Parkposition verschwenkbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubverstellung der Kolben/Zylinder-Einheit (25) des Manipulators für das Einschieben der Kolben/Zylinder-Einheit (10) in die Halterung (4) des Schiebeverschlusses derart ausgelegt ist, dass mit ihr Toleranzen ausgeglichen werden können, welche durch die vorhandenen Höhenlängsunterschiede der Gefässe vorhanden sind.