CN105339111B - 用于自动更换在冶金容器的滑动封闭件处的排出套管的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于利用用于以合适的装置操纵滑动封闭件的机器人(2)来自动更换滑动封闭件（3）的排出套管的方法，其中，所述排出套管抵靠所述滑动封闭件的滑板能够利用能通过旋转松开的承载环夹入。在更换过程中根据本发明地以限定的转矩使所述承载环扭转，由此新的排出套管以同样限定的夹紧力抵靠所述滑板夹入。由此确保滑动封闭件的功能可靠性，而不取决于可能的公差和其它偏差。用于执行该方法的装置包含用于操纵排出套管的带有夹爪(29)的夹持矛状物(26)及用于操纵承载环的带有抓爪(20)的卡圈(12)。卡圈(12)能通过液压回转缸(14)来操作。气动缸(31)用于操作夹持矛状物(26)。

Description

用于自动更换在冶金容器的滑动封闭件处的排出套管的方法 和装置

技术领域

本发明涉及一种装置，其用于在维护站(Wartungsstation)中利用用于以合适的工具操纵滑动封闭件(Schiebeverschluss)的机器人来自动更换在冶金容器的滑动封闭件处的排出套管(Ausgusshülse)，其中，排出套管抵靠滑动封闭件的滑板(Schieberplatte)以通过旋转能松开的承载环来保持。

背景技术

这种类型的滑动封闭件例如在EP 2 056 983中详细说明。其基本上由抵靠容器的套管(Hülse)贴靠的密封板(Verschlussplatte)和相对于该密封板能移动的滑板组成，排出套管借助于承载环抵靠该滑板压紧（andruecken）。滑动封闭件的所述的部件是已知的由耐火材料制成的零件，其在浇注操作(Giessbetrieb)中遭受剧烈磨损。因此其须经常检查且需要时更换。

在此发生的维护和修炉工作(Zustellungsarbeit)近来在现代的连续铸造设备(Stranggiessanlage)中在设备的维护站中自动地通过安装在那的机器人来执行。有时将排空的容器、例如盛钢桶(Stahlpfanne)连同紧固在其处的滑动封闭件带到维护站，在那里检查、清洗且必要时由新的备用件更换尤其耐火的磨损件。

机器人承担这些工作的执行，机器人在那里尤其由工具库、备用件仓库(Ersatzteillager)、接合站(Mörtelstation)、垃圾箱(Abfallbehälter)和一个或多个带有用于电流、压力空气、氧气、液压油等的联接部位(Anschlussstelle)的存放处(Ablage)或中间存放处(Zwischenablage)围绕。机器人借助于合适的工具自动地实施维护和修炉工作，机器人根据情况从工具库中取出所述工具。

发明内容

本发明目的在于，提出一种方法用于自动更换滑动封闭件的排出套管，其在该更换之后确保滑动封闭件在排出套管的区域内的没有问题的功能可靠性。

该目的根据本发明地由此解决，即在更换过程中以限定的转矩来扭转承载环，由此新的排出套管以同样限定的夹紧力抵靠滑动封闭件的滑板夹入。

以此方式确保了，新的排出套管在更换时总是功能可靠地安装，而不取决于可能的尺寸公差和其它可变的因素，例如接合（Vermörtelung）的程度或者稍微不清洁的存在。

此外为了使机器人的工作变得容易，本发明规定，机器人在更换过程中彼此独立地操纵排出套管和承载环。由此机器人能在维护站内部彼此分开地运输两个部件，其方式是例如首先放下承载环、紧接着清除在储藏器中的用过的排出套管且随后从备用件仓库中取出新的套管并且在接合站中接合。

用于执行该方法的装置特征在于，其设有用于安装和拆除承载环的器具(Mittel)，该装置由带有承载环抓爪(Tragringschnapper)的卡圈(Greifring)和用于扭转卡圈的液压回转缸(Rotationszylinder)组成。能够精确控制的回转缸引起，在更换过程中卡圈的抓爪能够以精确限定的转矩扭转承载环。因此能够使该承载环以同样精确限定的夹紧力夹入。

更换装置同样根据本发明配备有用于安装或拆除排出套管的器具，在设计上带有能气动地、液压地或电气地拉入和拉出的夹持器(Greifer)的能移入和移出的夹持矛状物(Greiflanze)。由此其能够利用结构上简单的器具在不取决于排出套管的精确内部直径的情况下可靠地抓取不仅旧的套管而且抓取新的排出套管。

在此意义上有利的是，夹持矛状物设有多个依次布置的夹持器组(Greiferpaket)，它们能够彼此分开地通过移动（Auffahren）呈现不同的直径，其中，夹持器组中的每个适宜地由三个在周向上均匀分布地布置的夹爪(Klemmbacke)组成。

附图说明

本发明接下来根据实施例参考附图来详细阐释。其中：

图1显示了透视示出的带有用于自动更换排出套管的装置的用于滑动封闭件的维护设备，

图2放大示出地显示了根据图1的滑动封闭件的细节，

图3显示了根据图1的更换装置的爆炸视图，

图4显示了在组装状态下的根据图2的更换装置，且

图5显示了根据图3和图4的更换装置的细节。

具体实施方式

图1显示了连续铸造设备的维护站的部分区域，在其中滑动封闭件的维护和修炉在盛钢桶或类似的容器处自动执行。之前排空的桶1在该排空之后送往维护站，在那里机器人2根据程序借助于合适的工具操纵水平放置的桶的滑动封闭件。在根据图1的运行位置（Betriebslage）中在机器人2处耦合了根据本发明的用于更换滑动封闭件的排出套管的装置4。

如由图2可知，滑动封闭件3具有滑动单元(Schiebereinheit)5，在其中装入了不可见的滑板和抵靠其夹入的排出套管7。该排出套管利用在滑动单元5中可旋入和旋出的承载环6夹紧。为了扭转承载环6，承载环具有周向上分布的凹部8，更换装置4的夹持元件(Greifelement)在更换过程中能够卡入其中。

更换装置4由一系列引导到彼此中的部件组成，这些部件在组装状态下能够实现紧凑且节省空间的结构，且另一方面使各个部件的安装和拆除为了维护和修理目的得到简化。这些部件部分用作用于排出套管7的安装和拆除的器具10且部分用作用于承载环的安装和拆除的器具9。后者具有前壳体11，卡圈12、中间件(Zwischenstück)13和液压回转缸14安装在前壳体中。该回转缸法兰连接（anflanschen）在液压机组(Hydraulikaggregat)15处，该液压机组本身安装在背侧的壳体16中。

前壳体11设有两个在直径方向上彼此安放的转矩吸收部(Drehmomentaufnahme)17，其在更换过程中能够抵靠滑动封闭件3的侧向支撑条(Stützleiste)18支撑。在壳体11处也安放了转接器(Adapter)19用于将更换装置4与维护机构(Wartungseinrichtung)的机器人2连接。

更换装置优选地平行于机器人的轴线取向。由此能够补偿在转矩吸收部17与侧向支撑条18之间的可能的间隙且因此由于承载环6的扭转没有力作用到机器人上。

卡圈12具有三个在周向上分布地布置的承载环抓爪20，它们在更换过程中能够卡入承载环6的凹部8中。为了该目的它们以弹簧21预紧。另一方面其自由度由包围其的相对于卡圈12不能扭转的止挡环22的附加物(Ansatz)限制。液压回转缸14本身用于，在更换过程中在相应期望的旋转方向上扭转卡圈12。

卡圈12耦合到液压回转缸14处经由在液压回转缸处紧固的中间件13进行，中间件带有三个也用作深度补偿器(Tiefenkompensator)的同步销(Mitnahmebolzen)23，同步销弹性地在相应的卡圈12的容纳部中引导。位于后壳体16中的液压机组15用于操作回转缸14。转矩吸收部17在前壳体11中本身确保，由回转缸14产生的转矩完全作用到卡圈12的承载环抓爪20上。

通过回转缸14引导的夹持矛状物26用作用于安装和拆除排出套管7的器具10，在夹持矛状物中在前侧安装了两个依次布置的夹持器组27、28。后者设有各三个在周向上分布的夹爪29，它们可采用不同的直径且在更换过程中接入（hineingreifen）到更换排出部（Wechselausguss）的铸造通道(Giesskanal)30中。在夹持矛状物26中安装了轴向可移动的操作棒(Betätigungsstab)用于展开（ausspreizen）或拉入夹爪29。紧固在回转缸14处的气动缸31用于操作该棒。

根据本发明的更换装置的工作方式如下：

耦合在机器人2处的更换装置4首先在承载环抓爪20处包围承载环6，而夹持矛状物26接入待更换的排出套管7的铸造通道30中。

紧接着以回转缸14如此旋转卡圈12，使得抓爪20超过止挡环22的附加物卡入承载环6的凹部8中且一起带动承载环如此直到承载环从其在滑动单元5中的配对件(Gegenstück)中松开。

与其并行的是，夹持矛状物26的夹持器组27,28摆出且固定所述保持排出套管7，而机器人2使更换装置4返回且先后将承载环6和旧的排出套管7放置在存放处或垃圾箱中。

只要排出套管之前未更换，机器人2接着清洗用于在滑板上的新的排出套管的支座。紧接着机器人利用夹持矛状物26从备用件仓库中取出新的排出套管且将其带到该机构的接合站，在那里借助于相应的工具接合排出套管，其中，这能够由机器人或手动进行。紧接着机器人利用卡圈12取出放在其中的承载环6且将其连同新的排出套管7一起带到相对于滑动单元5的初始的原始位置中，在其中承载环抓爪20围绕承载环6，而夹持矛状物26将新的排出套管7固定在安装位置中，在该安装位置中排出套管的铸造通道30与和排出套管相对置的滑板对齐。当卡圈弹性地支承时是有利的，以此能够补偿可能的轴向公差和不同的接合厚度(Mörteldicke)。

承载环6从现在起利用卡圈12的承载环抓爪20以精确限定的转矩继续旋转，这引起了不取决于可能的尺寸公差以同样精确限定的夹紧力抵靠滑板夹入新的排出套管7。壳体的转矩吸收部17在此确保，卡圈12将由回转缸14产生的转矩完全传递到承载环6上。紧接着承载环抓爪20和夹持矛状物26又松开，且机器人2返回其等待位置(Warteposition)中。

根据本发明的更换装置特征在于带有结实的构件的紧凑的结构，该构件易于维护且在粗野的运行中也确保更换装置的功能可靠性。

此外根据本发明的更换装置具有下述优点，即机器人2彼此独立地操纵承载环6和排出套管7，如前所述。这能够实现相应由机器人待完成的工作的顺序的优化。

代替机器人2也可仅设置辅助装置作为用于操纵更换装置4的机构，在其中该更换装置利用该辅助装置能手动地耦合到滑动封闭件处。

Claims (8)

1.用于在维护站中自动更换在冶金容器处的滑动封闭件(3)的排出套管(7)的方法，所述维护站具有用于以工具操纵滑动封闭件(3)的机构，其中，所述排出套管(7)能够利用通过旋转能松开的承载环(6)朝着所述滑动封闭件(3)的滑动单元(5)或朝着滑板夹紧，其特征在于，在排出套管的更换过程中以限定的转矩使所述承载环(6)扭转，由此新的排出套管(7)以同样限定的夹紧力朝着所述滑板或朝着所述滑动单元(5)夹紧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于操纵的机构构造为机器人(2)，所述机器人在更换过程中彼此独立地操纵所述承载环(6)和所述排出套管(7)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在更换过程中所述机器人(2)将拆卸的承载环(6)放置在存放处中且自动地完成清除旧的排出套管(7) 和从备用件仓库中取出新的排出套管(7)。

4.用于执行根据权利要求1所述方法的装置，其特征在于，所述装置具有用于安装和拆除所述承载环(6)的器具(9)，其由带有承载环抓爪(20)的卡圈(12)和用于扭转所述卡圈的液压回转缸(14)组成。

5.用于执行根据权利要求1所述方法的装置，其特征在于，所述装置设有用于安装或拆除所述排出套管(7)的器具(10)，在设计上带有能气动地拉入和拉出的夹持器(27,28)的能移入和移出的夹持矛状物(26)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述夹持矛状物(26)设有一个或多个依次布置的夹持器组(27,28)。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，借助于所述夹持器组(27,28)能够夹紧所述排出套管(7)的不同的内部直径。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，每个夹持器组(27,28)由三个周向上均匀分布地布置的夹爪(29)组成。