DE19601115A1 - Vorrichtung zum Anfügen eines weiteren Abschnitts an ein langgestrecktes Teil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anfügen eines neuen Abschnitts an ein langgestrecktes Teil, das aus mehreren aufeinanderfolgend angeordneten festen und an ihren benachbarten Enden miteinander verschraubten Abschnitten besteht.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Erneuerung von Verzehrelektroden in elek­ trischen Metallschmelzöfen.

Ein elektrischer Metallschmelzofen weist im allgemeinen einen Schacht auf, der ein Eisenmaterial wie beispielsweise Schrott enthält und mit einer oder mehreren Verzehr­ elektroden verbunden ist, die mit einer Wechsel- oder Gleichstromquelle verbunden sind, und die jeweils an einem vertikal verschiebbaren Stützorgan angebracht sind, um die Elektrode durch eine in der Abdeckung des Schachts ausgebildete Öffnung hin­ durch fortschreitend absenken zu können.

Bei Verwendung von Wechselstrom ist der Ofen mit mehreren Elektroden versehen, die mit den verschiedenen Phasen verbunden sind. Bei Verwendung von Gleichstrom sind die beiden Pole der Stromquelle jeweils mit wenigstens einer Verzehrelektrode, die von oben in den Schacht hineinragt, und mit einer oder mehreren festen Elektroden verbunden, die am Boden des Schachts angeordnet sind.

Eine Verzehrelektrode besteht im allgemeinen aus Graphit und ist aus mehreren aneinander anliegenden und im allgemeinen durch Verschraubung miteinander verbun­ denen Abschnitten gebildet. Dabei sind zwei benachbarte Abschnitte jeweils im allgemeinen durch "Nippel" genannte Verbindungsorgane miteinander verbunden, die in Gewindebohrungen eingeschraubt werden, welche in den einander gegenüberliegen­ den Enden der beiden Abschnitte ausgebildet sind. Bei der Montage ist jeder Abschnitt an einem seiner Enden, beispielsweise dem unteren Ende, mit einem Nippel versehen, der in die zugehörige Bohrung im gegenüberliegenden Ende des darunter angeordneten Abschnitts geschraubt wird.

Im allgemeinen wird jede Verzehrelektrode von einem Arm oder Träger gestützt, der sich über dem Schacht erstreckt und mit einer Einrichtung zur Verbindung mit der Stromquelle sowie mit einer Einrichtung verbunden ist, die bei fortgesetzter Strom­ versorgung ein fortschreitendes Absenken der Elektrode in das Innere des Schachtes entsprechend dem Fortgang des Abbrennens derselben ermöglicht.

Von Zeit zu Zeit, beispielsweise bei einer Unterbrechung zwischen zwei Gießvorgän­ gen oder während der Wartung, ist es erforderlich, den verbrannten Teil der Elektrode durch Vorsehen eines neuen Abschnitts zu ersetzen. Hierzu weist die Vorrichtung eine Einrichtung, die zum Heranführen neuer Abschnitte in die Nähe des Tragarms der Elektrode dient, und eine Einrichtung auf, die den neuen Abschnitt abnimmt und diesen an der vorgesehenen Stelle anschraubt. Diese verschiedenen Einrichtungen können in einer Ansetz-Maschine enthalten sein, die derart ausgelegt ist, daß sie die verschiede­ nen Vorgänge einer automatischen Abfolge von Schritten zum Anbringen eines neuen Abschnitts an einer bereits vorhandenen Elektrode oder an einem anderen Abschnitt, um auf diese Weise vorab eine später einzusetzende fertige Elektrode zu bilden, schnellstmöglich durchführt.

Eine Vorrichtung dieses Typs weist somit im allgemeinen eine Einrichtung zum Heranführen wenigstens eines neuen Abschnitts in die Nähe des Ofens und ein Stütz­ organ auf, das an einer Brücke oder einem Ausleger angebracht ist und das den neuen Abschnitt an einem Ende übernimmt und diesen über der vorhandenen Elektrode anordnet, welche von der Stromquelle gelöst und an ihrem oberen Bereich gehalten ist. Das Stützorgan senkt den neuen Abschnitt bis zur betreffenden Stelle ab und ist mit einer Einrichtung zum Steuern der Drehung des Abschnitts um seine Achse verbunden, um diesen somit dem unteren Abschnitt zu verschrauben.

Diese Vorgänge sind relativ langwierig und erfordern zudem das Eingreifen von Bedienungspersonal, um das Zentrieren des neuen Abschnitts auf dem betreffenden Bereich zu gewährleisten und die Verschraubung zu überwachen. Diese Handlungen sind mühsam und in Anbetracht der Nähe des Elektro-Ofens oftmals gefährlich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorgänge des Anbringens eines neuen Abschnitts einer Elektrode durch eine Vorrichtung zu vereinfachen, die auf einfache Weise automatisierbar ist, um die Notwendigkeit des Eingreifens von Personal und die Zahl der Schritte bei der Handhabung der verbrauchten Elektrode und des neuen Abschnitts zu begrenzen. Allgemein gesagt ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Verbesserung der Sicherheit und die Verringerung der Arbeitszeit zum Anbringen eines neuen Elektrodenabschnitts auf ein Minimum.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit im allgemeinen eine Einrichtung zum Bereithalten des oberen Endes des obersten Abschnitts des betreffenden Bereichs und eine Einrichtung zum Halten eines neuen Abschnitts an seinem oberen Ende auf, welche mit einer Einrichtung verbunden ist, die das durch Drehen um die Achse erfolgende Verschrauben des neuen Abschnitts steuert.

Erfindungsgemäß weist die Einrichtung zum Bereithalten des Bereichs eine untere Klemmvorrichtung auf, die lösbar am oberen Ende des obersten Abschnitts angreifen kann und über ein gelenkig angebrachtes Tragorgan an einem unteren Stützorgan mit fester Höhe montiert ist, wobei das Tragorgan das freie Ausrichten des bereitgehaltenen Bereichs durch Schwerkraft entlang einer durch die untere Klemmvorrichtung de­ finierten vertikalen Achse ermöglicht, wobei die Einrichtung zum Halten des neuen Abschnitts eine lösbare obere Klemmvorrichtung aufweist, die über ein Tragorgan an einem oberen Stützorgan mit verstellbarer Höhe montiert ist, wobei das Tragorgan das freie Ausrichten des neuen Abschnitts entlang einer vertikalen Achse der oberen Klemmvorrichtung ermöglicht, und die beiden Stützorgane, sowohl das obere als auch das untere, auf einem gemeinsamen Gestell montiert sind, das eine feste Referenz für die Positionierung der Klemmvorrichtungen bildet und auf dem eine Einrichtung zum Einstellen der Höhe des oberen Stützorgans und eine Einrichtung zum Zentrieren und Ausrichten der beiden Stützorgane auf eine Position montiert sind, in der die von den beiden Klemmvorrichtungen, sowohl der oberen als auch der unteren, definierten vertikalen Achsen zusammenfallen.

Vorzugsweise ist die obere Klemmvorrichtung direkt mit der Dreh-Steuerungsein­ richtung verbunden und auf dem gelenkig angebrachten oberen Tragorgan um ihre vertikale Achse drehbar angebracht.

Nach einem weiteren besonders vorteilhatten Aspekt der Erfindung besteht das obere Stützorgan aus einem Arm, der vertikal verschiebbar auf dem gemeinsamen Gestell montiert ist und zwischen einer entfernten Position zum Aufnehmen des neuen Ab­ schnitts und einer Position bewegbar ist, in der die Achse der oberen Klemmvor­ richtung mit der Achse der unteren Klemmvorrichtung fluchtet.

Ferner besteht das untere Stützorgan vorteilhafterweise aus einem auf dem gemein­ samen Gestell zwischen einer entfernten Position und einer Position zum Aufnehmen des anzufügenden Teils horizontal verschiebbar angebrachten Arm.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der obere Stützarm eine feste Länge auf und ist um eine vertikale Achse drehbar angebracht, und der untere Arm ist entlang einer durch die Drehachse des oberen Arms verlaufenden vertikalen Ebene zwischen einer entfernten Position und einer Position zur Aufnahme des Teils ver­ schiebbar, in der die von der unteren Klemmvorrichtung gebildete Tragachse genau den selben Abstand von der Drehachse aufweist wie die von der oberen Klemmvorrichtung gebildete Tragachse.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfürungsbeispiels in Zusammen­ hang mit den zugehörigen Zeichnungen naher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines mit einer Vorrichtung zum Anfügen neuer Abschnitte an eine Elektrode verbundenen Elektro-Ofens;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung;

Fig. 3 eine Detaildarstellung des unteren Stützorgans;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht des unteren Stützorgans;

Fig. 5 eine Teilansicht des oberen Stützorgans;

Fig. 6 eine Draufsicht auf das obere Tragorgan;

Fig. 7 eine entlang der Linie VII-VII in Fig. 3 geschnittene Detaildarstellung, und

Fig. 8 eine Detaildarstellung einer Elektroden-Klemmvorrichtung.

Fig. 1 ist eine stark schematisierte Draufsicht einer erfindungsgemäßen Anfügevor­ richtung A in Verbindung mit einem Metallschmelzofen B, in den eine Verzehrelek­ trode E hineinragt.

Der Elektro-Ofen B kann von einem beliebigen bekannten Typ sein und bedarf keiner Darstellung im Detail. Es ist insbesondere bekannt, daß er mit einer oder mehreren Elektroden versehen sein kann, die sich durch Öffnungen in der Verschlußeinrichtung des Ofens erstrecken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Ofen B zur Vereinfachung der Figur eine einzelne in der Achse angeordnete Elektrode E auf. Die Elektrode E ist in bekannter Weise vom Ende eines Arms C getragen, der sich über dem Ofen erstreckt und mit einem Anschlußorgan C1 versehen ist, das die Zufuhr des elektrischen Stroms zur Elektrode ermöglicht.

Der Elektrodentragarm C ist in bekannter Weise vertikal verschiebbar, um die Elek­ trode fortschreitend in das Innere des Ofens abzusenken oder aus diesem heraus zu bewegen, und er kann andererseits um eine Achse bis in eine von dem Ofen entfernte Position C′ verschwenkt werden. In dieser Position befindet sich die Elektrode bei E1 in der Nähe der erfindungsgemäßen Anfügevorrichtung A, die im folgenden unter Bezugnahme auf die weiteren Figuren im einzelnen beschrieben wird und die mit einer Einrichtung D zum Bestücken mit neuen Elektrodenabschnitten E2 und zum Bereit­ stellen solcher Abschnitte verbunden ist.

Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht der Gesamtheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zwei Stützarme, nämlich einen unteren 1 und einen oberen 2, auf­ weist, die auf einem gemeinsamen Gestell 3 angebracht sind. Dieses ist drehbar auf einem feststehenden Sockel 31 (nicht in Fig. 2) angebracht, der den unteren Arm 1 trägt und in der Nähe der Anfüge-Position E1 angeordnet ist, an der sich die am Ende des Arms C befestigte Elektrode E nach der Drehung des Armes um seine Achse befindet, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, wobei die Achse 60 der Elektrode 6 im wesentlichen vertikal verläuft.

Wie im folgenden noch im einzelnen zu sehen, ist der untere Stützen 1 auf dem Sockel 31 des Gestells 3 gleitend axial verschiebbar angebracht und trägt an seinem freien Ende eine Klemmvorrichtung 4, die durch gleitendes Verschieben des Arms auf die Achse 60 der Elektrode 6 zentrierbar ist.

Der obere Stützarm 2 ist auf dem Gestell 3 entlang einer Gleitschiene 32 gleitend vertikal verschiebbar angebracht und seine Höhenposition ist durch einen Stellmotor 33 einstellbar. Ferner weist der obere Stützarm 2 an seinem freien Ende eine obere Klemmvorrichtung 5 aufs die im folgenden genauer beschrieben wird und die um eine vertikale Achse 50 am Ende des Arms drehbar angebracht ist, wobei die Drehung der Klemmvorrichtung durch einen Schraubmotor 5 1 steuerbar ist.

Ferner liegt das Gestell 3 auf dem Sockel 31 über eine Drehplatte 34 auf, die ein Drehen des gesamten Gestells 3 um eine vertikale Achse 30 ermöglicht, derart, daß der obere Arm 2 entweder in die in Fig. 2 in durchgezogenen Linien dargestellte Anfüge- Position oder in eine Position 2′ zur Aufnahme eines neuen Abschnitts bewegbar ist, die in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in Seitenansicht bzw. in teilweise geschnittener Draufsicht die Gesamtheit des unteren Tragarms 1. Dieser ist unter Einwirkung eines Stellglieds 13, dessen Körper auf dem Gestell 10 befestigt und dessen Stange am hinteren Bereich des Arms 1 anliegt, axial verschiebbar in einem rohrförmigen Führungsteil 12 an­ gebracht, das auf dem Sockel 31 ausgebildet ist.

Am entgegengesetzten Ende des Arms 1 ist eine Klemmvorrichtung 4 angebracht, die im folgenden beschrieben wird und die durch Verschieben des Arms 1 unter Ein­ wirkung des Stellglieds 13 entweder in eine in der Figur strichpunktiert dargestellte Rückzugsposition oder in eine in durchgezogenen Linien dargestellte Arbeitsposition 4 bewegbar ist, in der die Klemmvorrichtung 4 im wesentlichen auf die vertikale Achse der vom Dreharm C in der Anfügeposition E1 gehaltenen Elektrode 6 zentriert ist.

Die Klemmvorrichtung 4 besteht aus einem C-förmigen Körper mit zwei Schenkeln, die eine Art Gabelbügel bilden und jeweils mit einer von einem Stellglied 72 betätigten Klemmbacke 71 versehen sind.

Zum Zentrieren der Klemmvorrichtung 4 auf die vom Dreharm C gehaltene Elektrode 6 weist die Einrichtung zum Positionieren der Klemmvorrichtung 4 zwei Freiheitsgrade auf, nämlich einerseits einen Freiheitsgrad in radialer Richtung durch das gleitende Verschieben des Arms 1 und andererseits einen Freiheitsgrad in bezug auf die Winkel­ position, der durch ein gewisses Spiel in der Orientierung des Sockels 31 gegeben ist, welcher auf der Platte F über einen Drehkranz 16 aufliegt, der auf die selbe Achse 30 zentriert ist wie der obere Stützkranz 35 des Gestells 3. Die Möglichkeit des Drehens des unteren Drehkranzes 16 kann jedoch auf einen geringen Wert begrenzt sein, beispielsweise auf ungefähr 5° zu beiden Seiten der Mittelposition, die zum Angreifen der Klemmvorrichtung 4 an der Elektrode 6 ausreicht.

Nach dem Eingreifen werden die Klemmbacken 41 der Klemmvorrichtung an die Elektrode 6 gedrückt, die somit von der Klemmvorrichtung 4 aufgenommen wird und von dem Stützarm C durch Öffnen der Klemmvorrichtung des Arms gelöst werden kann. Diese kann von jedem beliebigen bekannten Typ sein und ist in Fig. 4 nicht dargestellt. Selbstverständlich sind die mechanischen Eigenschaften des Sockels des Arms 1, der sich freitragend erstreckt, und der Klemmvorrichtung 4 derart gewählt, daß sie das Tragen der Gesamtheit der Elektrode 6 ermöglichen.

Wenn die Elektrode 6 von der Klemmvorrichtung 4 übernommen ist, kann sie in eine genaue Referenzposition in bezug zum Sockel 31 bewegt werden, in der sich die Achse 60 der Elektrode 6, die durch die untere Klemmvorrichtung 4 bestimmt ist, genau in der gleichen Entfernung d von der vertikalen Achse 30 befindet wie die Achse 50 der oberen Klemmvorrichtung 5. Zu diesem Zweck ist der Stützarm 1 an seinem hinteren, der Klemmvorrichtung 4 entgegengesetzten Ende mit einer kreisförmigen Nut 14 mit doppelkegelförmigem Querschnitt (Diabolo-Querschnitt) versehen, in die ein Verriege­ lungsbolzen 15 eingreifen kann, der von einem Stellglied 15′ betätigt wird und an einer festen Position an der rohrförmigen Stütze 12 des Arms 1 angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Nut 14 mittels des Stellglieds 13 im wesentlichen gegenüber dem Stellglied 15 angeordnet, dessen Form zu diejenigen der Nut konform ist und das in diese derart eingreift, daß dadurch der beabsichtigte Wert d des Abstandes zwischen der Achse 30 des feststehenden Kranzes 16 und der Achse 60 der Elektrode festgelegt ist.

Ferner ist die Klemmvorrichtung 4 derart ausgebildet, daß sie ein Universal-Kardange­ lenk bildet, das ein freies Ausrichten der Elektrode 6 durch einfache Schwerkraftwir­ kung ermöglicht.

Aus diesem Grund ist der Körper 4 der Klemmvorrichtung am Ende des Arms 1 drehbar um einen Zapfen 40 angebracht, der auf eine horizontale Achse zentriert ist, welche mit der Achse x₁x′₁ des Arms 1 zusammenfällt.

Andererseits weisen die beiden Backen 41 der Klemmvorrichtung 4 zwei Klemm­ backen 7 auf, die um die selbe zur Achse x₁x′₁ senkrechte horizontale Achse y₁y′₁ drehbar angeordnet sind und die jeweils Anlageplatten 73 aufweisen, die eine kreisför­ mige Anlagefläche bilden, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durch­ messer der Elektrode 6 ist.

Wie in der einen horizontalen Schnitt durch das Klemmsystem zeigenden Fig. 8 im Detail dargestellt, ist jede Klemmbacke 7 drehbar auf einem Mittelteil 71 angebracht, das im Inneren eines zylindrischen Stützkörpers 72 gleitet, welcher an der Backe 41 befestigt ist und eine Hülse bildet, die durch einen von einer Öffnung durchsetzten Boden 72a geschlossen ist, in der das Mittelteil 71 gleiten kann. Das Mittelteil ist an dem entgegengesetzten Ende mit einem aufgeweiteten Bereich 71b ausgebildet, der axial in dem zylindrischen Körper 72 geführt ist und an dem ein Satz elastischer Scheiben 77 abgestützt ist, welche sich in dem Ringraum zwischen dem Teil 71 und dem Körper 72 befinden und auf dem Teil 71 aufgesetzt sind.

Die Klemmbacke 7 ist um eine vertikale Achse 70 auf einem Gabelgelenk 73 bewegbar angeordnet, das am Ende eines Ansatzes 73′ angebracht ist, der drehbar in einem entlang einer Mittelbohrung des Stützteils 71 ausgebildeten und eine Drehachse yy′ des Gabelgelenks 73 und der Klemmbacke 7 um das Stützteil 71 bildenden Gleitlager 74 angeordnet ist.

Das Stützteil 71 ist durch eine Stange 71a verlängert, auf die eine axial damit verbunde­ ne Hülse 75 aufgesetzt ist, deren Mittelteil 75′ erweitert ist, um einen im Inneren einer Stellgliedkammer 76 verschiebbaren Kolben zu bilden, dessen Körper am Boden 72a des zylindrischen Körpers 72 befestigt ist.

Zwei derart ausgebildete Klemmanordnungen werden derart an den beiden Backen 41 angeordnet, daß ihre Drehachsen fluchten und die zur Achse x₁x′₁ des Arms 1 senk­ recht verlaufende Achse y₁y′₁ der Klemmvorrichtung 4 bilden.

Auf diese Weise bilden die Stapel der Scheiben 77 Federn, die die Zustellung der beiden Klemmbacken 7 bestimmen, deren Abstand durch die Stellglieder 76 regelbar ist, indem die Federn zusammengedrückt werden.

In der beabstandeten Position 4′ der Klemmvorrichtung, die in Fig. 4 in strichpunk­ tierten Linien dargestellt ist, sind die beiden Klemmbacken 7 durch die entsprechenden Stellglieder 76 in gegenseitigem Abstand voneinander gehalten. Wenn die Klemmvor­ richtung 4 in Angriff an die vom Tragarm C getragene Elektrode 6 gebracht ist, wird der von den Stellgliedern 76 aufgebrachte Druck verringert und die beiden Klemm­ hacken 72 greifen klemmend an der Elektrode 6 an. Diese ist somit von der Klemmvor­ richtung 4 gehalten und kann von der Klemmvorrichtung des Tragarms C gelöst werden.

In der Klemmposition sind die von den Blöcken 73 gebildeten teilkreisförmigen Anlageflächen auf den Punk 01 zentriert, der den Schnittpunkt der beiden zueinander senkrechten Drehachsen x₁x′₁ und y₁y′₁ darstellt und somit den Mittelpunkt eines Universalgelenks bildet.

Die Elektrode 6 kann anschließend frei unter Schwerkraftwirkung um den Mittelpunkt 01 bewegt werden und ihre Achse 60 nimmt eine genau vertikal ausgerichtete Position ein. Ferner gewährleistet der Verriegelungsbolzen 15, daß der Mittelpunkt 01 in dem Abstand d von der Drehachse 30 des Gestells 3 entfernt angeordnet ist.

Die obere Klemmvorrichtung 5 ist in analoger Weise am oberen Tragarm 2 angebracht und weist drei Klemmbacken 52a, 52b, 52c auf, die wie in Fig. 8 dargestellt ausge­ bildet und entlang um 120° beabstandete Achsen zentriert sind, die sich in einem Punkt 02 schneiden, der den Mittelpunkt eines Universalgelenks bildet.

Zu diesem Zweck weist das freie Ende des Tragarms 2, wie in den Fig. 5 und 6 im Detail dargestellt, zwei voneinander beabstandete Schenkel 21 auf, die eine Gabel bilden, wobei zwischen den Schenkeln ein ringförmiges Stützteil 53 angeordnet ist, das zwei diametral gegenüberliegende Zapfen 54 aufweist, die jeweils in einem Lager 22 zentriert sind, das an einem der Schenkel 21 der Gabel angeordnet ist, und die eine horizontale Drehachse y₂y′₂ des ringförmigen Teils 53 bilden.

Das Teil 53 weist ferner zwei diametral gegenüberliegende Lager 55 auf, deren Achsen in der Richtung x₂x′₂ ausgerichtet sind, die senkrecht zur Drehachse y₂y′₂ des ringför­ migen Teils 53 verläuft. Im Inneren desselben ist ein kreisförmiges Teil 56 mit Spiel eingesetzt, das zwei einander diametral entgegengesetzt angeordnete Zapfen 56′ auf, die jeweils mittig in den beiden aufeinander ausgerichteten Lagern 55 des Ringteils 53 angeordnet sind.

Das Ringteil 56 ist durch einen kreisförmigen Flausch 56′ geschlossen, auf dem ein Motor 51 befestigt ist, der eine Welle 57 drehend antreibt, welche auf eine sich durch den Schnittpunkt 0 der beiden zueinander senkrechten Drehachsen x₂x′₂ und y₂y′₂ erstreckende Achse 50 zentriert ist.

Die Klemmvorrichtung 5 besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen Teil, an dem drei Klemmbacken 52a, 52b, 52c befestigt sind, die auf Achsen zentriert sind, welche um 120° voneinander beabstandet sind und sich im Mittelpunkt 02 des Teils 5 schnei­ den. Dieses ist über ein Befestigungsteil 58 am Ende der Welle 57 des Motors 51 befestigt. Unter dem Gewicht der Klemmvorrichtung 5 und, gegebenenfalls, eines von dieser gehaltenen Elektrodenabschnitts 61, kann sich die Gesamtheit aus dem Abschnitt 61, der Klemmvorrichtung 5, dem Basisteil 56 und dem Motor 51 durch Schwerkraft­ wirkung in dem Kardan-Gelenk, das von den beiden Drehachsen des ringförmigen Teils 53 gebildet ist, frei bewegen, derart, daß die Achse 50, auf der der Abschnitt 61 zentriert ist, eine genau vertikale Ausrichtung einnimmt.

Wie bereits zuvor erwähnt, wird die Drehung des Gestells 3 um die vertikale Achse 30 des Kranzes 11 des Sockels 10 durch einen Motor 34 gesteuert, der ein Zahnrad 34′ antreibt, welches mit einem auf dem Sockel 10 befestigten und auf die Achse 30 zentrierten Zahnkranz 36 kämmt. Eine einfache Feststelleinrichtung ermöglicht das Blockieren der Drehung des Gestells 3 in einer Position, in der die vertikale Mittel­ ebene P2 des oberen Arms 2 mit der vertikalen Mittelebene P1 des unteren Arms 1, dessen Position wie bereits erwähnt durch den Verriegelungsbolzen 8 festgelegt ist, zusammenfällt.

In dieser Position liegen die Mittelpunkte 01 des unteren Gelenks und 02 des oberen Gelenks, die sich in den beiden Ebenen P1 bzw. P2 befinden und im gleichen Abstand d von der Achse 30 angeordnet sind, exakt übereinander, und die Achse 60 der bereit­ gehaltenen Elektrode 6 sowie die Achse 50 des neuen Abschnitts 61, die durch Schwer­ kraftwirkung in die Vertikale gebracht sind, sind genau aufeinander ausgerichtet.

Das Anbringen eines neuen Abschnitts erfolgt demgemäß folgendermaßen: Der Zu­ führmechanismus E weist ein horizontales Gestell 9 auf, auf dem sich eine bestimmte Zahn von neuen Abschnitten 62 befindet, die horizontal nebeneinanderliegend an­ geordnet sind. Das Gestell 9 ist mit einem automatischen Vorschubsystem versehen, das beispielweise im Pilgerschrittverfahren arbeitet und die Abschnitte nacheinander auf eine Trägereinrichtung 91 bewegt, die mit einem nicht dargestellten Kippsystem verbunden ist, das es ermöglicht, einen jeweiligen neuen Abschnitt 61′ vertikal an­ zuordnen. Die Trägereinrichtung 91 ist derart angeordnet, daß sich die Achse des Abschnitts 61′ in dieser Position genau im Abstand d von der Achse 30 des Gestells 3 befindet.

Jeder neue Abschnitt ist in bekannter Weise an einem Ende mit einem männlichen Montagebereich 63 mit Außengewinde versehen, das als "Nippel" bezeichnet wird, während sein anderes Ende mit einer entsprechenden Innengewindebohrung 64 ausge­ bildet ist. Wenn der neue Abschnitt 61′ auf dem Träger 91 in die vertikale Position gekippt ist, befindet sich das männliche Gewindeteil 63 am unteren Ende und die Bohrung 64 befindet sich am oberen Ende.

Durch Drehen des Gestells 3 um seine Achse 30 durch den Motor 34 wird der Tragarm 2 in die Aufnahmeposition 2′ gebracht, in der die Achse 50′ des Motors 51 genau mit der Achse 60 des neuen Abschnitts 61′ fluchtet, wobei die beiden Achsen genau den gleichen Abstand d von der Drehachse 30 aufweisen.

Durch den Motor 33 wird der Arm 2′ abgesenkt, bis die Klemmvorrichtung 5′ den neuen Abschnitt 61′ umgibt. Die Klemmbacken 52a, 52b und 52c werden angedrückt und der Abschnitt 61′ ist auf diese Weise von dem Tragarm 2′ gehalten. Der Arm wird durch den Motor 33 angehoben und das Gestell 3 wird in entgegengesetzter Richtung erneut gedreht, um den Tragarm 2 mit dem neuen Abschnitt 61 in die links von dem Gestell 3 befindliche Position zu verbringen, die in Fig. 2 in durchgezogenen Linien dargestellt ist. Wie bereits erwähnt, sind in dieser Position die Achse 50 des neuen Abschnitts 61 und die Achse 60 der bereitgehaltenen Elektrode 6 exakt vertikal und in Flucht miteinander. Wenn der Tragarm 2 allmählich durch den Motor 33 abgesenkt wird, greift demzufolge der Nippel 63 in die entsprechende Bohrung Main oberen Ende des obersten Abschnitts der betreffenden Elektrode 6 ein. Nunmehr werden die Klemmvorrichtung 5 und der neue Abschnitt 61 durch den Motor 51 gedreht, um den neuen Abschnitt auf die Elektrode 6 aufzuschrauben, die somit um einen Abschnitt verlängert ist.

Der Arm 2 wird anschließend abgehoben und kann in die Position 2′ zurückkehren, um einen neuen Abschnitt aufzunehmen.

Während dieser Vorgänge verbleibt die Elektrode 6 in der Anschluß-Klemmvor­ richtung am Ende des Elektroden-Tragarms C, wobei diese gelöst wurde, um das Aufnehmen der Elektrode 6 durch die Klemmvorrichtung 4 und das freie Bewegen der Elektrode zu ermöglichen. Wenn der neue Abschnitt 61 aufgeschraubt ist, wird die Anschluß-Klemmvorrichtung wieder an die Elektrode 6 angeklemmt und die Klemm­ backen 41 der unteren Klemmvorrichtung 4 werden gelöst, so daß diese in die Position 4′ nach Fig. 4 zurückkehren kann, um den Elektroden-Tragarm C freizugeben, der so dann mit der verlängerten Elektrode wieder in die Position über dem Ofen gedreht werden kann.

Es ist ersichtlich, daß sämtliche Vorgänge zum Anbringen eines neuen Abschnitts wenigstens in der Nähe der Elektrode vollkommen ohne manuelles Eingreifen erfol­ gen. Ferner können alle Mechanismen, insbesondere deren Verriegelungen, leicht automatisiert werden. Die Anfügevorgänge erfolgen somit sehr schnell und völlig sicher.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Einzelheiten des beschriebenen Ausfürungsbei­ spiels beschränkt.

Insbesondere ist es ein wesentlicher Vorteil der Erfindung die Elektrode und den neuen Abschnitt durch ein gemeinsames Gestell zu stützen, das eine feste Positionsreferenz bildet. Bei dem dargelegten Beispiel ist das Gestell auf der Arbeitsplatte F notwendi­ gerweise in unmittelbarer Nähe des Ofens B befestigt und es muß mit einem Zuführ­ system D verbunden sein, das den Raum der Arbeitsplatte zusätzlich beansprucht. Daher kann in manchen Fällen, beispielsweise zur Anpassung an bestehende Anlagen, ein bewegbares Gestell verwendet werden, das beispielsweise von einer Brücke her­ abhängt, an den Elektroden-Tragarm herangebracht und vorübergehend auf der Platte befestigt wird, um eine feste Positionsreferenz für die Elektrode und den neuen Ab­ schnitt zu erhalten.

Ferner ist es offensichtlich, daß bestimmte Vorrichtungen, wie beispielsweise die Klemmvorrichtungen oder die Verriegelungssysteme, in jeglicher bekannter Art und Weise ausgebildet sein können.

Die in den Ansprüchen nach den technischen Merkmalen eingefügten Bezugszeichen dienen lediglich dem besseren Verständnis und haben keine einschränkende Aus­ wirkung auf deren Schutzumfang.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Anfügen eines neuen Abschnitts an ein längliches Teil (E), das aus mehreren durch Verschrauben der benachbarten Enden aufeinanderfolgend miteinander verbundenen Abschnitten besteht, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung (1) zum Halten des oberen Endes des obersten Abschnitts (6) des länglichen Teils (E) und eine Einrichtung (A) zum Halten eines neuen Abschnitts (61) an seinem oberen Ende aufweist, welche einer Einrichtung (51) zugeordnet ist, die das durch Drehen um die Achse erfolgende Verschrauben des neuen Abschnitts (61) durchführt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zum Halten des länglichen Teils (E1) eine untere Klemm­ vorrichtung (4) aufweist, die lösbar am oberen Ende des obersten Abschnitts (6) angreifen kann und über ein gelenkig angebrachtes Tragorgan (40, 7) an einem unteren Stützorgan (1) mit fester Höhe montiert ist, wobei das Tragorgan das freie Ausrichten des länglichen Teils (E1) durch Schwerkraft entlang einer durch die untere Klemm­ vorrichtung (4) definierten vertikalen Achse (60) ermöglicht, und wobei die Ein­ richtung zum Halten des neuen Abschnitts (61) eine lösbare obere Klemmvorrichtung (5) aufweist, die über ein gelenkiges Tragorgan (53, 58) an einem oberen Stützorgan (2) mit verstellbarer Höhe montiert ist, wobei das Tragorgan das freie Ausrichten des neuen Abschnitts (61) entlang einer vertikalen Achse (50) der oberen Klemmvor­ richtung (5) ermöglicht, und die beiden Stützorgane, sowohl das untere (1) als auch das obere (2), auf einem gemeinsamen Gestell (3) montiert sind, das eine feste Referenz für die Positionierung der Klemmvorrichtungen bildet und auf dem eine Einrichtung (33) zum Einstellen der Höhe des oberen Stützorgans (2) und eine Einrichtung zum Zen­ trieren und Ausrichten der beiden Stützorgane (1, 2) auf eine Position montiert sind, in der die von den beiden Klemmvorrichtungen, sowohl der oberen (5) als auch der unteren (4), definierten vertikalen Achsen (60, 50) zusammenfallen.

2. Anfügevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmvor­ richtung, die untere (4) sowie die obere (5), mit wenigstens zwei lösbaren Klemm­ backen (7) versehen ist, die in der Klemmposition eine im wesentlichen vertikale Achse des geklemmten Abschnitts (6, 61) definieren und auf einem Tragorgan (41, 53) der Klemmvorrichtung angebracht sind, welches mit dem entsprechenden Stützorgan (1, 2) über ein Universalgelenk verbunden ist, das auf einen Punkt (01, 02) zentriert ist, durch den die Achse (60, 50) des in der entsprechenden Klemmvorrichtung (4, 5) geklemmten Abschnitts (6, 61) verläuft.

3. Anfügevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Klemmvorrichtung (5) auf einer Antriebswelle (57) angebracht ist, die um eine Achse dreht, die mit der Achse (50) des geklemmten Abschnitts (61) zusammen­ fällt, und die durch eine von dem gelenkig angebrachten Tragorgan (53) getragene Antriebseinrichtung (51) drehend angetrieben ist.

4. Anfügevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Stützorgan ein Arm (2) ist, der gleitend vertikal verschiebbar auf dem gemeinsamen Gestell (3) angebracht ist und zwischen einer entfernten Position (A1) zur Aufnahme des neuen Abschnitts (61) und einer Verschraubungsposition (A2), in der die Achse (50) der oberen Klemmvorrichtung (5) und die Achse (60) der unteren Klemmvorrichtung (4) fluchten, verschiebbar ist.

5. Anfügevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Stützorgan ein Arm (1) ist, der auf dem gemeinsamen Gestell (3) zwischen einer entfernten Position und einer Position der Aufnahme des anzufügenden Teils (6) horizontal verschiebbar angebracht ist.

6. Anfügevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Stützarm (2) eine feste Länge aufweist und um eine vertikale Achse (30) drehbar angebracht ist, und daß der untere Arm (1) in einer durch die Drehachse (30) des oberen Arms (2) verlaufenden vertikalen Ebene horizontal zwischen einer entfern­ ten Position (4′) und einer Position (4) der Aufnahme des Teils (6) verschiebbar ist, in der sich die von der unteren Klemmvorrichtung (4) definierte Tragachse (60) genau im gleichen Abstand (d) von der Drehachse (30) befindet wie die von der unteren Klemm­ vorrichtung (5) definierte Tragachse (50).

7. Anfügevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben des unteren Arms (1) durch eine Verriegelungseinrichtung (14, 15) in einer Position blockierbar ist, in der der Mittelpunkt (01) des gelenkig angebrachten unteren Stütz­ organs (41, 7) sich genau in dem gleichen Abstand (d) von der Drehachse (30) des Gestells (3) befindet wie der Mittelpunkt (02) des oberen Tragorgans (5, 53).

8. Anfügevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Gestell (3) einen unteren Teil (34), der einen Stützrahmen für den unteren Arm (1) bildet, und einen oberen Teil (3) aufweist, der einen länglichen Rahmen bildet, von dem aus sich der obere Arm (2) freitragend erstreckt, wobei dieser entlang einer Führungsbahn (32) vertikal verschiebbar ist, die in dem oberen Rahmen (3) über eine Höhe ausgebildet ist, die wenigstens gleich der Länge eines Abschnitts (61) zuzüglich eines Montagespiels ist, und der Rahmen mit einer Antriebseinrichtung (33) zum Verschieben des oberen Arms (2) verbunden ist, wobei der obere Rahmen (3) über eine auf eine vertikale Achse (30) zentrierten Drehplatte (35) schwenkbar auf dem unteren Rahmen (34) angeordnet ist.

9. Anfügevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (34) des Gestells (3) über einen auf die Drehachse (30) zentrierten Kranz (16) auf einer festen Platte (F) angebracht ist, wobei der Kranz eine Drehfreiheit des unteren Teils (34) von einigen Grad zu beiden Seiten einer Mittelposition ermöglicht, in der der Mittelpunkt (01) des unteren Tragorgans (41, 7) sich in der durch die Drehachse (30) und den Mittelpunkt (02) des in der Anfügeposition befindlichen oberen Tragorgans (5, 53) verlaufenden vertikalen Ebene befindet, wobei die Bewegung des unteren Teils (34) des Gestells (3) durch einen Verriegelungsbolzen (8) in der genannten Mittelposi­ tion blockierbar ist.

10. Anfügevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das gelenkige Halteorgan der oberen Klemmvorrichtung (5) ein erstes Teil (56) aufweist, das über ein Universalgelenk mit einem Mittelpunkt (02) von dem Ende des Stützarms (2) getragen ist und an dem ein Motor (51) zum Antreiben einer Drehwelle (57) befestigt ist, die auf eine durch den Gelenkmittelpunkt (02) verlaufende im wesentlichen vertikale Achse zentriert ist, und ein zweites Teil (58) aufweist, das am Ende der Welle (57) angebracht ist und an dem wenigstens zwei voneinander entfernte Klemmbacken (52a, 52b) zum Klemmen eines auf die Achse (50) zentrierten neuen Abschnitts (61) angebracht sind.

11. Anfügevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stützteil (56) der Klemmvorrichtung (5) von zwei diametral gegenüberliegend an­ geordneten Zapfen (56′) getragen ist, die in Lagern (55) drehen, welche eine erste horizontale Gelenkachse (x₂x′₂) definieren und an einem ringförmigen Teil (53) befestigt sind, das das Stützteil (56) mit Spiel umgibt und selbst mit zwei diametral entgegengesetzt angeordneten Zapfen (54) versehen ist, die in zwei voneinander beabstandeten Lagern (22) drehen, welche an den beiden am Ende des Stützarms (2) ausgebildeten Armen einer Gabel (21) angebracht sind und eine zur ersten Achse (x₂ x′₂) senkrechte zweite horizontale Gelenkachse (y₂, y′₂) definieren, wobei die beiden Achsen (x₂x′₂, y₂y′₂) sich in einem Punkt 02 schneiden, der den Mittelpunkt des Universal-Traggelenks der Klemmvorrichtung (5) bildet.

12. Anfügevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die untere Klemmvorrichtung (4) zwei Backen (41) aufweist, die eine über einen Drehzapfen (40) drehbar am Ende des unteren Stützarms (1) angebrachte Gabelung bilden und der Drehzapfen eine zur Richtung des Arms (1) parallele hori­ zontale Drehachse (x₁, x′₁) definiert, und daß die Backen (41) jeweils zwei diametral entgegengesetzt angeordnete Klemmbacken (7) aufweisen, die an den Backen (41) um Achsen drehbar angebracht sind, die in der gleichen zur Achse (x₁, x′₁) des Zapfens (40) senkrechten Richtung (y₁, y′₁) horizontal ausgerichtet sind, wobei die Achsen (x₁, x′₁, y₁, y′₁) sich in einem Punkt schneiden, der den Mittelpunkt eines Universalgelenks bildet.

13. Anfügevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemm­ backe (7) um eine Achse (70) auf einer Gabel (73) angelenkt ist, die um eine senkrecht zur Achse (70) der Klemmbacke (7) verlaufende Achse (yy′) drehbar am Ende eines Mittel-Stützteils (71) angebracht ist, welches parallel zur Achse (yy′) im Inneren eines Hohlzylinderkörpers (72) verschiebbar und axial mit dem Kolben (75) eines Stellglieds (76) verbunden ist, der an dem Zylinderkörper (72) angreift, um das Mittel-Stützteil (71) der Klemmbacke (7) gegen die Wirkung einer in einem Ringraum zwischen dem Körper (72) und dem Mittelteil (71) angeordneten Feder (77) axial zu verschieben, und der an diesem in entgegengesetzter Richtung entsprechend der Klemmrichtung der Klemmbacken (7) angreift.

14. Anfügevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung einem Elektro-Metallschmelzofen (B) zugeordnet ist, der mit wenigstens einer Verzehrelektrode (E) versehen ist, die aus mehreren aufeinand­ erfolgend angeordneten Abschnitten besteht und das zu verlängernde längliche Teil (6) bildet.