DE19654522A1

DE19654522A1 - Method for removal of samples from a measuring probe used in metallurgy

Info

Publication number: DE19654522A1
Application number: DE1996154522
Authority: DE
Inventors: Hans Wilhelm Dipl Ing Schoeck
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: DE19654522C2

Abstract

A method for removal of samples from a measuring probe which, after being dipped into a steel melt in a metallurgical vessel, is brought into a separation station by means of a manipulator, where the lower section with the sample chamber is separated from the rest of the probe. The manipulator (11) places the probe horizontally on a stand. The probe is gripped at the section containing the sample and it is cut through on both sides of the sample, which is pressed out of the probe section. The sample is sent into a laboratory by means of a pipe delivery system and the empty probe section is loaded into a refuse container. Also claimed ia an apparatus for the above including a stand (41) for the probe, and a handling unit (21) with a gripper (23) at the end of an arm (22). The apparatus further includes a pusher-out unit (51) aligned with the entry (72) of the pipe delivery system for the sample.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Proben aus einer Meßsonde, die nach ihrem Eintauchen in die in einem metallurgischen Gefäß befindlichen Stahlschmelze von einem Kontaktrohr einer Meßsonde mittels eines Manipulators zu einer Trennstation gebracht wird, wo der untere Teil der Sonde, in dem sich die Probenkammer befindet, abgetrennt und der restliche Teil entsorgt wird, sowie eine entsprechende Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for removing samples from a measuring probe, those after being immersed in those in a metallurgical vessel Steel melt from a contact tube to a measuring probe by means of a manipulator is brought to a separation station, where the lower part of the probe, in which the Sample chamber is located, separated and the remaining part is disposed of, as well as a appropriate facility for performing the procedure.

Aus der Schrift DE 43 06 332 A1 ist eine Vorrichtung zum Wechseln von Meß- und/oder Probensonden bekannt, bei der die verbrauchte Sonde vom Kontaktrohr abgezogen durch einen Manipulator zur Trennstation gebracht wird, wo der untere Teil der Sonde, in dem sich die Probenkammer befindet, von der Sonde abgetrennt und über ein Fallrohr zur Konverterbühne transportiert wird. (Spalte 2, Zeile 46 ff). Ein Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß der abgetrennte Teil aufgenommen und zum Herauslösen der Probe manuell aufgebrochen wird.From the document DE 43 06 332 A1 a device for changing measuring and / or sample probes known, in which the spent probe from the contact tube removed by a manipulator is brought to the separation station, where the lower part the probe in which the sample chamber is located, separated from the probe and is transported to the converter stage via a downpipe. (Column 2, line 46 ff). A The disadvantage of this method is that the separated part is taken up and The sample is broken open manually.

Weiterhin ist es bekannt, aus einem Keramikkörper bestehende Sonden durch kinetische Kraft aufzubrechen. Hierbei ist es betriebliche Praxis, die Sonde von der Sublanzenbühne auf die Konverterbühne zu werfen, wo die Sonde zerspringt und die Probe freigelegt wird.Furthermore, it is known to use probes consisting of a ceramic body break up kinetic force. It is operational practice to use the probe from the Throw sublance stage on the converter stage, where the probe bursts and the Sample is exposed.

Bei beiden Verfahrensweisen ist es als nachteilig anzusehen, daß sie in nicht umweltverträglicher Weise mit Lärm- und Schmutzentwicklung verbunden sind. In both procedures, it is disadvantageous that they are not in are environmentally friendly associated with noise and dirt.

Darüber hinaus ist ein relativ hoher Personaleinsatz notwendig. Weiterhin stellt die Liegezeit der Schmelze in dem metallurgischen Gefäß während der Zeit des Herauslösens der Probe aus der Sonde eine Positionsminderung und eine Qualitätsbeeinflussung dar.In addition, a relatively high level of personnel is required. Furthermore, the Melting time in the metallurgical vessel during the period of the Detachment of the sample from the probe a position reduction and a Influencing quality.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Entfernen von Proben aus einer Meßsonde aufzuzeigen, bei der in möglichst kurzer Zeit ein sicheres Trennen von Sondenteil und Probe erfolgt.The invention has set itself the goal of a method and a device for To show removal of samples from a measuring probe, in the shortest possible time Safe separation of probe part and sample takes place.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Verfahrensanspruchs 1 sowie des Vorrichtungsanspruchs 5 angegebenen Merkmalen gelöst. Die übrigen Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with the in the characterizing part of method claim 1 and the device claim 5 specified features. The remaining Claims are advantageous developments of the invention.

Erfindungsgemäß wird die Sonde nach ihrem Ablegen von einem Manipulator in eine Trennstation von dem Greifer eines Handhabungsgerätes im Bereich der Probe gegriffen. Zu beiden Seiten des Greifers wird die Sonde durch eine Trenneinrichtung, vorzugsweise durch Trennscheiben, abgetrennt und vom Handhabungsgerät zu einer Ausbrecheinheit geführt. Durch eine Krafteinheit, vorzugsweise durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit, wird die Probe aus dem Restsondenteil gedrückt und über eine Auffangeinrichtung zu einer mit einem Labor verbundenen Rohrpostanlage geleitet. Die verbleibende leere Sondenhülse wird in einen Abfallbehälter entsorgt.According to the invention, the probe is moved from a manipulator into a Separation station from the gripper of a handling device in the area of the sample grabbed. The probe is separated on both sides of the gripper by a separating device, preferably separated by cutting discs and from the handling device to one Stripping unit guided. By a force unit, preferably by a hydraulic piston-cylinder unit, the sample is pressed out of the remaining probe part and via a collecting device to one connected to a laboratory Pneumatic tube system headed. The remaining empty probe sleeve is placed in one Waste bin disposed of.

Manipulator und Handhabungsgerät können voll automatisiert werden. Die Arbeitsbereiche lassen sich einhausen, anfallender Staub ist absaugbar und der Lärm ist durch einfache Lärmschutzmaßnahmen auf ein Minimum reduzierbar.Manipulator and handling device can be fully automated. The Work areas can be encased, accumulating dust can be extracted and the noise can be reduced to a minimum by simple noise protection measures.

Da jede Lage der Sonde bzw. der Probe exakt definiert ist und durch automatisierte Geräte greifbar und transportierbar ist, können die Verweilzeiten auf ein Minimum reduziert werden. Die Ablageeinrichtung wird rinnenförmig ausgestaltet, so daß ein exaktes und sicheres Ablegen der Sonde erreicht wird. Because every position of the probe or sample is precisely defined and automated Devices can be reached and transported, the dwell times can be kept to a minimum be reduced. The storage device is designed channel-shaped, so that a exact and safe placement of the probe is achieved.

Der Greifer des Handhabungsgerätes faßt exakt in den freien Bereich der Trenneinrichtung, hier beispielsweise in die einen Abstand (a) aufweisenden Trennscheiben und hält bereits während des Abtrennens den die Probe aufweisenden Sondenbereich fest und in definierter Lage.The gripper of the handling device fits exactly into the free area of the Separating device, here, for example, in a distance (a) Cutting discs and already holds the one containing the sample during the separation Probe area fixed and in a defined position.

Für den Transport des Sondenrestteils mit der Probe wird vorgeschlagen, den Arm des Handhabungsgerätes als Teleskop auszubilden und durch Einziehen des Teleskopes in die Ausdrücklage in der Ausdrückeinrichtung zu transportieren. Hierbei kann die Krafteinheit horizontal angeordnet sein und die Ausbrechstange so ausgebildet sein, daß die Probe durch die Öffnung der Stützplatte hindurchgedrückt wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausbrecheinheit vertikal ausgerichtet. Hierzu ist der Arm des Handhabungsgerätes um seine Längsachse drehbar ausgestaltet. Bei dieser Ausgestaltung fällt die vereinzelte Probe in die mit der Mündung der Rohrpostanlage verbundenen Aufnahmeeinrichtung.For the transport of the remaining probe part with the sample, it is proposed to arm the Training device as a telescope and by retracting the telescope to be transported to the ejection position in the ejection device. Here, the Force unit must be arranged horizontally and the stripping bar designed so that the sample is pressed through the opening of the support plate. In a In an advantageous embodiment, the stripping unit is oriented vertically. For this is the Arm of the handling device designed to be rotatable about its longitudinal axis. At this The sample falls into the mouth of the pneumatic tube system connected receiving device.

In einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung ist der Arm des Handhabungsgerätes um eine horizontale Achse schwenkbar. Mit dieser Ausgestaltung ist in Kauf zu nehmen, daß die Ausbrecheinheit auf der der Trenneinheit gegenüberliegenden Seite des Handhabungsgerätes angeordnet ist.In a structurally simple embodiment, the arm of the handling device is around a horizontal axis swiveling. With this configuration, it has to be accepted that the stripping unit on the opposite side of the separation unit Handling device is arranged.

Die Ausbildung des Greifers kann mechanisch sein. In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, den Greifer magnetisch auszubilden mit dem Vorteil, daß nach dem Ausbrechen das Handhabungsgerät auch zum Greifen der vereinzelten Probe einsetzbar ist. Soweit bei dem Handhabungsgerät sämtliche Bewegungsmöglichkeiten ausgenutzt werden, so das Ausgestalten des Armes als Teleskop, das Drehen des Armes um seine Längsachse, das Drehen des Manipulators um eine horizontale Achse und in einer besonderen Ausgestaltung noch um seine vertikale Achse eröffnet dies die Möglichkeit, sämtliche übrige Einrichtungen wie Trennen, Ausbrechen und Auffangen möglichst einfach konstruktiv auszubilden.The design of the gripper can be mechanical. In one embodiment proposed to form the gripper magnetically with the advantage that after the Break out the handling device to grasp the isolated sample can be used. So much for the handling device all movement options be exploited, so designing the arm as a telescope, rotating the Arm around its longitudinal axis, turning the manipulator around a horizontal one Axis and in a special embodiment still open about its vertical axis this is the possibility of all other facilities such as separating, breaking out and Field training to be as simple as possible.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der bei liegenden Zeichnung dargelegt. Dabei zeigt die:An example of the invention is set out in the accompanying drawing. The shows:

Fig. 1 Die Seitenansicht einer Probenentferneinrichtung mit einem teleskopartigen Handhabungsgerät. Fig. 1 The side view of a sample removal device with a telescopic handling device.

Fig. 2 Die Draufsicht einer Probenentferneinrichtung mit einem teleskopartigen Handhabungsgerät. Fig. 2 The top view of a sample removal device with a telescopic handling device.

Fig. 3 Die Seitenansicht mit einer schwenk- und um seine Längsachse drehbaren Handhabungseinrichtung. Fig. 3 The side view with a pivoting and rotatable about its longitudinal axis handling device.

Fig. 4 Die Seitenansicht einer schwenkbaren Handhabungseinrichtung mit starrem Arm und Fig. 4 The side view of a pivotable handling device with a rigid arm and

Fig. 5 die Draufsicht einer schwenkbaren Handhabungseinrichtung mit starrem Arm. Fig. 5 is a plan view of a pivotable handling device with a rigid arm.

In der jeweiligen Draufsicht in den Fig. 2 und 5 ist ein Manipulator 11 dargestellt, der von einem metallurgischen Gefäß 81 eine Meßsonde 61 auf einer Ablage 41 ablegt. Entsprechend der Länge der Meßsonde 61 ist ein zusätzliches Rinnenstück 44 vorgesehen.In the respective top view in FIGS. 2 and 5, a manipulator 11 is shown, which places a measuring probe 61 on a shelf 41 from a metallurgical vessel 81 . An additional channel piece 44 is provided in accordance with the length of the measuring probe 61 .

Der Manipulator 11 weist einen Ausleger 12 auf, der kopfendig einen Greifer 13 besitzt.The manipulator 11 has a boom 12 which has a gripper 13 at the head.

Bei sämtlichen Figuren ist ein Handhabungsgerät 21 dargestellt, welches einen Arm 22 besitzt, der kopfendig einen Greifer 23 besitzt.In all the figures, a handling device 21 is shown which has an arm 22 which has a gripper 23 at the head .

In den Fig. 1 bis 3 weist der Arm 22 einen Ausleger 24 auf, der im Arm 22 ein- und ausfahrbar ist. In der Fig. 3 kann der Ausleger darüber hinaus auch um seine zentrale Achse III gedreht werden.In Figs. 1 to 3, the arm 22 has a boom 24 which is turned on in the arm 22 and is extendible. In Fig. 3 the boom can also be rotated about its central axis III.

Der Arm 22 ist zum Ständer um eine horizontale Achse 1 drehbar. In der Fig. 3 ist darüber hinaus der Ständer 25 noch um eine vertikale Achse II drehbar.The arm 22 is rotatable about a horizontal axis 1 relative to the stand. In FIG. 3, moreover, the stand 25 is rotatable about a vertical axis or II.

In sämtlichen Figuren ist eine Trennstation 31 dargestellt, die Trennscheiben 32 und 33 besitzt, welche einen Abstand a voneinander aufweisen. Zwischen die Trennscheiben greift der Greifer 23 des Handhabungsgerätes 21. In all the figures, a cutting station 31 is shown, which has cutting discs 32 and 33 , which are at a distance a from one another. The gripper 23 of the handling device 21 grips between the cutting disks.

Im Arbeitsbereich der Trennstation 31 befindet sich eine Ablage 41, die als Rinne 42 ausgestaltet ist. Die Rinne 42 weist im Bereich der Trennstation 31 eine Ausnehmung 43 auf, die eine Länge L besitzt, die größer ist als der Abstand der Trennscheiben a.In the working area of the separation station 31 there is a shelf 41 which is designed as a channel 42 . The channel 42 has in the region of the separation station 31 a recess 43 which has a length L which is greater than the distance between the cutting discs a.

In der Fig. 1 bis 5 ist eine Ausbrecheinheit 51 dargestellt, welche eine Stützplatte 52 besitzt, in der eine Öffnung 53 vorgesehen ist, durch die die Probe 66 führbar ist.In Fig. 1 to 5 a Ausbrecheinheit 51 is shown, which has a support plate 52, is provided in an opening 53, through which the sample can be guided 66th

Die Ausbrecheinheit 51 weist eine Krafteinheit 54 auf, die im vorliegenden Fall als Kolben-Zylinder-Einheit ausgestaltet ist. Die Krafteinheit besitzt dabei eine Ausbrechstange 55, die mittig zur Hauptachse der Sonde führbar ist und die Probe auf diesem Sondenbereich heraustritt.The stripping unit 51 has a force unit 54 , which in the present case is designed as a piston-cylinder unit. The force unit has a stripping rod 55 which can be guided in the center of the main axis of the probe and the sample emerges on this probe area.

Im Bereich der Ausbrecheinheit 51 ist ein Aufnahmebehälter 71 vorgesehen, in dem das Sondenteil nach Herausdrücken der Probe entsorgt wird. Weiterhin ist eine Mündung 72 einer nicht weiter dargestellten Rohrpostanlage vorgesehen, in die die vereinzelte Probe geleitet wird.In the area of the stripping unit 51 , a receptacle 71 is provided, in which the probe part is disposed of after the sample has been pressed out. Furthermore, a mouth 72 of a pneumatic tube system, not shown, is provided, into which the isolated sample is directed.

Bei der Fig. 3 werden sowohl die Probe wie auch das Sondenteil in dem Aufnahmebehälter 71 aufgefangen. Das mit einem magnetischen Greifer ausgestattete Handhabungsgerät holt aus diesem Aufnahmebehälter 71 die vereinzelte Probe heraus und legt sie in die Mündung 72 der Rohrpostanlage.In the Fig. 3, both the sample as well as the probe member in the receptacle 71 are collected. The handling device equipped with a magnetic gripper takes the isolated sample out of this receiving container 71 and places it in the mouth 72 of the pneumatic tube system.

Reference list Manipulator device

1111

Manipulator
manipulator

1212th

Ausleger
boom

1313

Greifer
Gripper

Handling device

2121

Handhabungsgerät
Handling device

2222

Arm
poor

2323

Greifer
Gripper

2424th

Ausleger
boom

2525th

Ständer
Stand

Separator

3131

Trennstation
Separation station

3232

Trennscheibe
Cutting disc

3333

Trennscheibe
Cutting disc

Storage device

4141

Ablage
Filing

4242

Rinne
Gutter

4343

Ausnehmung
Recess

4444

Zusätzliches Rinnenstück
Additional gutter piece

Stripping device

5151

Ausbrecheinheit
Stripping unit

5252

Stützplatte
Support plate

5353

Öffnung
opening

5454

Krafteinheit
Power unit

5555

Ausbrechstange
Stripping bar

Sublance unit

6161

Meßsonde
Measuring probe

6262

Kontaktrohr
Contact tube

6363

Sonde komplett
Complete probe

6464

Sonde Abfallstück
Probe waste piece

6565

Sonde Probenbereich
Probe sample area

6666

Probe
sample

Reception facility

7171

Aufnahmebehälter
Receptacle

7272

Mündung der Rohrpostanlage
a Abstand Trennscheiben
Mouth of the pneumatic tube system
a Distance of cutting discs

Metallurgical facility

L Länge Ausnehmung
I horizontal Achse Handhabungsgerät
II vertikale Achse Handhabungsgerät
III Achse Ausleger
L length of recess
I horizontal axis handling device
II vertical axis handling device
III axis boom

8181

Metallurgisches Gefäß
Metallurgical vessel

Claims

1. Method for removing samples from a measuring probe which, after being immersed in the molten steel in a metallurgical vessel, is brought from a contact tube of a measuring probe by means of a manipulator to a separation station, where the lower part of the probe, in which the sample chamber is located , separated and the remaining part is disposed of, characterized by the following steps:

a) the manipulator is placed by the manipulator on a stand of the separation station in a horizontal position,
b) the probe is gripped on the stand in the area in which the sample is located and
c) then severed on both sides of the sample,
d) the sample is subsequently pressed out of the remaining probe part and collected,
e) the separated sample is fed into a pneumatic tube system connected to a laboratory and
f) the empty probe sleeve is disposed of in a waste container.

2. The method according to claim 1, characterized, that when pressing the sample out of the probe part, the mouth of the The probe part is located on an opening the size of the sample Supporting plate supports.

3. The method according to claim 1, characterized, that the separated sample is first after being pressed out of the probe part caught in a container and gripped in position there and in the mouth of the pneumatic tube system is laid.

4. The method according to claim 3, characterized, that the sample is gripped magnetically.

5. Device for removing samples from a measuring probe with a manipulator, which withdraws the used probe from a contact tube of a measuring lance of a metallurgical vessel and transports it to a separation station for carrying out the method according to claim 1, characterized in that
that a tray ( 41 ) is provided in the working area of the separation station ( 31 ), in which the used complete probe ( 63 ) with the sample ( 66 ) can be stored horizontally by the manipulator ( 11 ),
that a handling device ( 21 ) is provided which has a gripper ( 23 ) arranged at the head end of an arm ( 22 ),
that a stripping unit ( 51 ) is provided, which can be reached by the gripper ( 23 ) in the area of the tray ( 41 ) and
that the stripping unit ( 51 ) corresponds with a collecting container ( 71 ) for collecting the probe sleeve ( 64 ) and with the mouth ( 72 ) of a pneumatic tube system for guiding the sample ( 66 ).

6. Device according to claim 5, characterized in
that the shelf ( 41 ) is channel-shaped,
that the groove ( 42 ) has in its central region a recess ( 43 ) which corresponds to grippers ( 23 ) of the handling device ( 21 ), the recess ( 41 ) having a length ( 1 ) which is greater than the distance (a ) of the separating components ( 32 , 33 ) of the separating station ( 31 ).

7. Device according to claim 5, characterized in that the handling device ( 21 ) about a gripper ( 23 ) opposite end about a horizontal axis (I) is pivotable.

8. Device according to claim 5, characterized in that the arm ( 22 ) of the handling device ( 21 ) is designed as a boom ( 24 ) which on the gripper ( 23 ) opposite end about a horizontal axis (I) and / or vertical axis (II) is pivotable.

9. Device according to claim 8, characterized in that the boom ( 24 ) about its longitudinal axis (III) is rotatable.

10. Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the gripper ( 23 ) is designed as a switchable magnet.

11. The device according to claim 5, characterized in that the breakout unit ( 51 ) has a support plate ( 52 ) which is provided with an opening ( 53 ) through which the sample ( 66 ) located in the probe part ( 65 ) by a force unit ( 54 ), e.g. B. a piston-cylinder unit, can be ejected.