DE69516321T2

DE69516321T2 - norrichtung zum Ankuppern eines Verfahrbaren metallurgischen Gefässes an eine flexible Gasleitung

Info

Publication number: DE69516321T2
Application number: DE69516321T
Authority: DE
Inventors: Albert Feitler; Bernard Gramczewski; Hubert Stomp
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2015-01-13
Also published as: BR9500530A; AU1151695A; LU88457A1; ATE191935T1; US5520374A; AU691222B2; EP0666324A1; ES2145167T3; DE69516321D1; EP0666324B1; CA2140219A1; ZA95470B

Description

Vorrichtung zum Ankuppeln eines verfahrbaren metallurgischen Gefäßes an eine flexible Gasleitung.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ankuppeln eines metallurgischen Wagens an eine flexible Rohrleitung.
Wie bekannt ist, wird der in einer metallurgischen Pfanne enthaltene Stahl durch Einblasen von Gas behandelt, wenn diese Pfanne auf einem metallurgischen Wagen transportiert wird, zum Beispiel nach einer Stranggußanlage. Zu diesem Zweck ist die metallurgische Pfanne mit porösen Ziegelsteinen versehen, die in ihren Boden integriert sind und auf dauerhafte Weise an Gasleitungen angeschlossen sind, die an der Pfanne angebracht sind. Diese mit der Pfanne fest verbundenen Gasleitungen sind auf abtrennbare Weise an Gasverteilungsleitungen angeschlossen, die an dem metallurgischen Wagen angebracht sind.
Aufgrund des Patents US-A-4.883.259 ist eine Vorrichtung bekannt, die ermöglicht, die mit der metallurgischen Pfanne fest verbundenen Gasleitungen mit den mit dem metallurgischen Wagen fest verbundenen Gasleitungen auf automatische Weise zu verbinden, wenn die metallurgische Pfanne auf den metallurgischen Wagen aufgesetzt wird. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß jede menschliche Intervention bei dem metallurgischen Wagen, um die metallurgische Pfanne mit den mit dem metallurgischen Wagen fest verbundenen Gasleitungen zu verbinden, überflüssig gemacht wird.
Die mit dem metallurgischen Wagen fest verbundenen Gasleitungen sind wiederum über eine flexible Rohrleitung von großer Länge mit einem stationären Gasversorgungskreis verbunden. Bei der Verschiebung längs seines Fahrweges zieht der metallurgische Wagen folglich seine flexible Versorgungsrohrleitung hinter sich her. Anders ausgedrückt, die flexible Rohrleitung stellt eine Art Nabelschnur dar, die den verfahrbaren metallurgischen Wagen an feste Anlagen bindet.
Um zu vermeiden, daß die flexible Rohrleitung an den metallurgischen Wagen angeschlossen werden muß, wenn die Pfanne mit Stahl gefüllt ist, was einen Arbeiter großen Gefahren aussetzen würde, tendiert man heute dazu, diese flexible Versorgungsrohrleitung dauernd an dem metallurgischen Wagen angeschlossen zu lassen.
Diese Vorgehensweise schließt jedoch ein, daß der metallurgische Wagen seine flexible Versorgungsrohrleitung auch dann nachziehen muß, wenn eine Gasversorgung der Pfanne nicht erforderlich ist. Daraus ergeben sich insbesondere die Nachteile, daß die flexible Rohrleitung der Abnutzung, und dem Risiko eines akzidentellen Bruchs unnütz ausgesetzt ist, und daß ihre Länge weit größer sein muß als die Länge, die tatsächlich erforderlich ist, um den metallurgischen Wagen auf einem Teilabschnitt des Fahrweges mit Gas zu versorgen.
Es wird daher geschätzt werden, daß gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Ankuppeln eines metallurgischen Wagens an mindestens eine flexible Rohrleitung vorgeschlagen wird, die zum Ankuppeln des metallurgischen Wagens an die flexible Rohrleitung und zum Abkuppeln des metallurgischen Wagens von der flexiblen Rohrleitung keine menschliche Intervention in unmittelbarer Nähe des metallurgischen Wagens erfordert.
Dieses Ziel wird mittels einer Vorrichtung erreicht, die aufweist:
eine erste Halbkupplung, die auf dem metallurgischen Wagen angebracht ist,
eine zweite Halbkupplung, die an ein Ende von mindestens einer flexiblen Rohrleitung angeschlossen ist, und so ausgelegt ist, daß sie auf der ersten Halbkupplung aufgenommen werden kann,
und die dadurch gekennzeichnet ist,
daß eine Kuppelstation nahe bei einer für den metallurgischen Wagen vorher festgelegten Kuppelposition gelegen ist, wobei diese Kuppelstation aufweist:
einen Tragblock, der ausgelegt ist, um die zweite Halbkupplung aufzunehmen und zu tragen,
Mittel, um den Tragblock von einer Parkposition in Richtung der ersten Halbkupplung, und umgekehrt, zu verschieben, wenn sich der metallurgische Wagen in seiner vorher festgelegten Kuppelposition befindet, und
eine Betätigungsvorrichtung, und daß die zweite Halbkupplung mit einer Verriegelungsvorrichtung versehen ist, die durch die Betätigungsvorrichtung betätigt werden kann, und die eine erste Verriegelungsposition definiert, in der sie mit mindestens einem Element der ersten Halbkupplung so zusammenwirkt, daß die zweite Halbkupplung in der an die erste Halbkupplung angekuppelten Position verriegelt wird, und eine zweite Verriegelungsposition definiert, in der sie mit mindestens einem Element des Tragblocks so zusammenwirkt, daß die zweite Halbkupplung auf ihrer Auflage auf der Kuppelstation verriegelt wird.
Um die flexible Rohrleitung mit dem mobilen metallurgischen Wagen zu verbinden, wird dieser Wagen auf seinem Fahrweg bei einer vorher festgelegten Kuppelposition angehalten. In der Nähe dieser Kuppelposition befindet sich die Kuppelstation. Ihr Tragblock befindet sich in seiner Parkposition und trägt die zweite Halbkupplung. Die Verriegelungsvorrichtung der zweiten Halbkupplung ist in ihrer zweiten Verriegelungsposition, in der sie mit mindestens einem Element des Tragblocks so zusammenwirkt, daß die zweite Halbkupplung auf dem Tragblock verriegelt wird. Dieser Tragblock wird dann mit der zweiten Halbkupplung von seiner Parkposition in Richtung der ersten Halbkupplung verschoben, und die zweite Halbkupplung wird auf der ersten Halbkupplung axial aufgenommen. Danach wird die Betätigungsvorrichtung der Kuppelstation betätigt, um die Verriegelungsvorrichtung der zweiten Halbkupplung in die erste Verriegelungsposition zu bringen, in der sie mit mindestens einem Element der ersten Halbkupplung so zusammenwirkt, daß die zweite Halbkupplung in der an die erste Halbkupplung angekuppelten Position verriegelt wird. Danach muß nur noch der leere Tragblock in seine Parkposition verschoben werden, um den Vorgang zur Verbindung des metallurgischen Wagens mit der flexiblen Rohrleitung zu beenden. Der metallurgische Wagen kann jetzt seine Fahrt fortsetzen, wobei er die flexible Rohrleitung nachzieht.
Um die flexible Rohrleitung von dem mobilen metallurgischen Wagen abzutrennen, wird dieser Wagen wiederum auf seinem Fahrweg in einer vorher festgelegten Kuppelposition angehalten. In der Nähe dieser Kuppelposition befindet sich die Kuppelstation mit ihrem leeren Tragblock in seiner Parkposition. Der Tragblock wird dann von seiner Parkposition in Richtung der zweiten Halbkupplung verschoben. Danach wird die Betätigungsvorrichtung der Kuppelstation betätigt, um die Verriegelungsvorrichtung der zweiten Halbkupplung in die zweite Verriegelungsposition zu bringen, in der sie mit mindestens einem Element des Tragblocks so zusammenwirkt, daß die zweite Halbkupplung auf dem Tragblock der Kuppelstation verriegelt wird. Danach muß nur noch der Tragblock mit der zweiten Halbkupplung in seine Parkposition verschoben werden, um den Vorgang zur Abtrennung der flexiblen Rohrleitung zu beenden. Der metallurgische Wagen kann jetzt seine Fahrt fortsetzen, ohne die flexible Rohrleitung nachziehen zu müssen.
Es wird geschätzt werden, daß die vorgeschlagene Vorrichtung besonders einfach ist und keine Hilfsenergie auf dem metallurgischen Wagen benötigt, um den Kuppelvorgang zu verwirklichen.
Gemäß dem Stand der Technik war der metallurgische Wagen mit einer Befestigungs- und Führungsstruktur für die flexible Rohrleitung versehen. Bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung bildet die zweite Halbkupplung eine Einheit mit einer Befestigungs- und Führungsstruktur für die flexible Rohrleitung. So wird eine optimale Führung der flexiblen Rohrleitung auf eine einfache, aber raffinierte Weise gewährleistet, und zwar sowohl auf dem metallurgischen Wagen, als auch auf der Kuppelstation.
Um die zweite Halbkupplung an den Tragblock anzukuppeln, weist der Tragblock in vorteilhafter Weise zwei erste Stifte auf, die parallel zu der Kuppelachse in zwei erste Bohrungen der zweiten Halbkupplung einführbar sind. Um die zweite Halbkupplung an die erste Halbkupplung anzukuppeln, weist die erste Halbkupplung in vorteilhafter Weise zwei zweite Stifte auf, die parallel zu der Kuppelachse in zwei zweite Bohrungen der zweiten Halbkupplung einführbar sind. Diese Ausführungsform ist eine einfache und robuste Lösung, die eine wirksame Zentrierung der zweiten Halbkupplung auf dem Tragblock und auf der ersten Halbkupplung ermöglicht. Um die Wirksamkeit der Zentrierung zu erhöhen, sind die Stifte eines Stiftpaars in vorteilhafter Weise symmetrisch zu der Kuppelachse.
Die Verriegelungsvorrichtung weist in vorteilhafter Weise eine Verriegelungsplatte auf, die zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschiebbar ist, wobei sie in der ersten Position in Kerben der zwei ersten Stifte eingreift, um die zweite Halbkupplung auf dem Tragblock der Kuppelstation zu verriegeln, und in der zweiten Position in Kerben der zwei zweiten Stifte eingreift, um die zweite Halbkupplung auf der ersten Halbkupplung zu verriegeln.
Um diese Verriegelungsplatte zu betätigen, ist sie in vorteilhafter Weise mit einem Betätigungshebel versehen. Die Betätigungsvorrichtung weist zwei zu dem Betätigungshebel symmetrische Steuerhubzylinder auf. Es handelt sich um eine einfache und zuverlässige Vorrichtung in einer rauhen Umgebung, um die Verriegelung der zweiten Halbkupplung entweder auf der ersten Halbkupplung, oder auf dem Tragblock der Kuppelvorrichtung zu steuern.
Es wird weiterhin geschätzt werden, daß die Hilfsenergie, die notwendig ist, um die Betätigungsvorrichtung zu betätigen, nur auf der Kuppelstation verfügbar sein muß.
Die erste Halbkupplung ist in vorteilhafter Weise auf dem metallurgischen Wagen derart angebracht, daß sie einen Freiheitsgrad gemäß einer ersten Richtung hat, die senkrecht zu der Kuppelachse hat, und der Tragblock ist auf der Kuppelstation derart angebracht, daß er einen Freiheitsgrad gemäß einer zweiten Richtung hat, die senkrecht zu der Kuppelachse und senkrecht zu der ersten Richtung ist. Der Freiheitsgrad des Tragblocks ist vorzugsweise ein horizontaler Freiheitsgrad, der durch elastische Elemente symmetrisch um eine zentrale Position herum definiert ist. Der Freiheitsgrad der ersten Halbkupplung ist in vorteilhafter Weise ein vertikaler Freiheitsgrad, der gegen elastische Elemente definiert ist, die eine nach oben gerichtete, elastische Kraft erzeugen. Auf diese Weise können sich die erste Halbkupplung und der Tragblock gemäß der Kuppelachse selbst ausrichten, wobei sie die Steifigkeit und Robustheit beibehalten, die in dieser Umgebung notwendig sind.
Eine der zwei Halbkupplungen weist in vorteilhafter Weise ein inneres Halb-Verbindungselement auf, das mit einem äußeren Halb-Verbindungselement der anderen Halbkupplung zusammenwirkt. Das innere Halb- Verbindungselement ist in vorteilhafter Weise entgegen der Wirkung einer Feder axial verschiebbar, wobei beim Zusammenkuppeln der zwei Halbkupplungen ein Kontaktdruck zwischen den zwei Halb-Verbindungselementen erzeugt wird. Es handelt sich um eine Ausführung, die einen genügenden Kontaktdruck zwischen den zwei Halb-Verbindungselementen gewährleistet, ohne ihre Zerstörung durch eine zu große axiale Kuppelkraft zu riskieren.
Die flexible Rohrleitung weist gewöhnlich mindestens einen flexiblen Gasschlauch auf.
Weitere Vorteile und Besonderheiten ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf der Basis der beigefügten Figuren, die Folgendes darstellen:
- Die Fig. 1 gibt in einem Grundriß einen metallurgischen Wagen in verschiedenen Positionen wieder.
- Die Fig. 2 gibt einen Aufriß des metallurgischen Wagens der Fig. 1 wieder.
- Die Fig. 3 gibt einen Schnitt einer auf dem Wagen der Fig. 1 angebrachten Halbkupplung wieder.
- Die Fig. 4 gibt eine Seitenansicht der Halbkupplung der Fig. 3 wieder.
- Die Fig. 5 gibt einen Schnitt einer zweiten Halbkupplung wieder, die an die erste Halbkupplung der Fig. 3 angekuppelt werden kann.
- Die Fig. 6 gibt einer Vorderansicht der zweiten Halbkupplung der Fig. 5 wieder.
- Die Fig. 7 gibt eine Kuppelstation wieder, die die Halbkupplung der Fig. 5 aufnimmt.
- Die Fig. 8 gibt einen Grundriß der Kuppelstation der Fig. 7 wieder.
- Die Fig. 9 gibt eine zweite Position der Kuppelstation der Fig. 7 wieder.
Die Fig. 1 gibt in einem Grundriß einen metallurgischen Wagen 10 wieder, der längs eines Fahrweges 12 von einer Position A auf der rechten Seite der Zeichnung nach einer Position C auf der linken Seite der Zeichnung verfahrbar ist. Es handelt sich um einen Wagen von dem Typ, der in den Stahlwerken verwendet wird, um eine metallurgische Pfanne 14 zu transportieren, zum Beispiel nach der Stranggußanlage.
In der Position A, die meistens außerhalb des Gebäudes gelegen ist, das das eigentliche Stahlwerk enthält, nimmt der Wagen 10 eine leere metallurgische Pfanne 14 auf. Der Wagen 10 transportiert dann die metallurgische Pfanne 14 bis in die Position B, wo sie mit dem Stahl gefüllt wird. In der Position C wird die Pfanne 14 aus dem Wagen 10 herausgenommen, um den Stahl zum Beispiel in den "Tundish" (nicht wiedergegeben) einer Stranggußanlage zu gießen.
Zwischen der Position B und der Position C wird der Stahl in der Pfanne 14 durch Einblasen eines Gases durch den Boden der Pfanne 14 einer Blasenbehandlung ("bubbling") unterworfen. Zu diesem Zweck wird die Pfanne 14, wenn sie auf den Wagen 10 aufgesetzt wird, mit einem Verteilungskreis 16 für ein oder mehrere Behandlungsgase verbunden. Dieser Verteilungskreis 16 ist mit dem metallurgischen Wagen 10 fest verbunden. Wie bekannt ist, kann die Verbindung der Pfanne 14 mit dem Kreis 16 zum Beispiel automatisch ausgeführt werden mit Hilfe einer Vorrichtung 18 von der in dem Patent US-A- 4.883.259 beschriebenen Art.
Gemäß dem früheren Stand der Technik war der Gasverteilungskreis 16 dauernd an eine flexible Versorgungsrohrleitung angeschlossen, die der Wagen 10 von der Position A bis zu der Position C, und umgekehrt, nachzog. Diese flexible Versorgungsrohrleitung mußte daher die Mindestlänge LMIN = AC/2 haben, wo AC die Entfernung von A bis C darstellt. Die Kuppelvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die nachstehend beschrieben wird, ermöglicht jedoch, diese Mindestlänge der flexiblen Rohrleitung auf BC/2 zu vermindern, wo BC die Entfernung von B bis C darstellt. In der Tat, aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die flexible Rohrleitung 20 in mindestens einer in unmittelbarer Nähe der Position B definierten Kuppelposition an den Verteilungskreis 16 des Wagens 10 automatisch angeschlossen werden, bzw. von diesem Verteilungskreis automatisch abgetrennt werden. Da die Position B in einer Gefahrenzone liegt, muß hervorgehoben werden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, die Ankupplung bzw. die Abkupplung der flexiblen Rohrleitung 20 ohne menschliche Intervention in dieser Gefahrenzone zu verwirklichen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für die Ankupplung weist mindestens drei getrennte Einheiten auf (vgl. Fig. 1):
a) eine erste Halbkupplung 22, die auf dem Wagen 10 angebracht ist und an den Kreis 16 des Wagens 10 angeschlossen ist;
b) eine zweite Halbkupplung 24, die mit einem freien Ende von mindestens einer flexiblen Rohrleitung 20 verbunden ist;
c) eine Kuppelstation 26, die neben der Kuppelposition gelegen ist, die bei der Position B für den metallurgischen Wagen 10 auf seinem Fahrweg 12 vorher festgelegt wurde.
Die erste Halbkupplung 22, die auf dem Wagen 10 angebracht ist, wird nun mit Hilfe der Fig. 3 und 4 beschrieben. In der Fig. 4 ist zu sehen, daß es sich um eine Halbkupplung handelt, die ein äußeres Element (oder äußeres Halb-Verbindungselement) 28 trägt, das mit einem entsprechenden inneren Element (oder inneren Halb-Verbindungselement) 30 der zweiten Halbkupplung 24 (vgl. Fig. 5) eine Verbindung für Gas bildet. Bei der Ausführung der Fig. 3 handelt es sich speziell um eine Verbindung für zwei verschiedene Gase. Es könnte sich jedoch auch um eine Verbindung für ein einziges Gas bzw. für mehr als zwei Gase handeln. Die Kennziffer 32 in der Fig. 3 bezeichnet eine feste Verbindung des äußeren Elements 28 mit einer zu dem Kreis 16 gehörenden Rohrleitung 16' auf dem Wagen 10. Außerdem ist anzumerken, daß das äußere Element 28 eine Art Schale definiert, in der sich das innere Element 30 beim Eindringen automatisch zentrieren kann.
Das äußere Element 28 ist mit einem Chassis 34 fest verbunden, das auf einer auf dem Wagen 10 seitlich befestigten Tragplatte 36 angebracht ist. Es wird geschätzt werden, daß das Halb-Verbindungselement 28, das zu der ersten Halbkupplung 22 gehört, keinen vorspringenden Bereich aufweist, der auf dem Wagen 10 beschädigt werden könnte. In der Fig. 2 ist die Lage der ersten Halbkupplung 22 auf dem Wagen 10 genauer zu sehen. Dabei ist anzumerken, daß die zentrale Achse des äußeren Elements 28 eine Kupplungsachse 38 definiert, die vorzugsweise horizontal, und senkrecht zu dem Fahrweg 12 ist. Die Montage des Chassis 34 auf der Tragplatte 36 erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von vier Stäben 40, auf denen das Chassis 34 senkrecht zu der Achse 38 gleiten kann. Druckfedern 42 drücken das Chassis 34 gegen die Tragplatte 36. Auf diese Weise kann die erste Halbkupplung in der Achse der Stäbe 40 von ihrer Tragplatte 36 entgegen der Wirkung der Federn 42 angehoben werden. Das Chassis 34 ist außerdem mit zwei Stiften 44' und 44" versehen, deren Achsen senkrecht zu der Kuppelachse 38 sind. Außerdem sind diese zwei Stifte 44' und 44" vorzugsweise symmetrisch zu der Kuppelachse 38. Die Kennziffern 46' und 46" bezeichnen zwei Bohrungen, die zwei zweite Stifte aufnehmen, die unten beschrieben werden.
Die zweite Halbkupplung 24, die an das freie Ende der flexiblen Rohrleitung 20 angeschlossen ist, wird nun mit Hilfe der Fig. 5 und 6 beschrieben. Das innere Element 30, das bei Zusammenwirkung mit dem äußeren Element 28 die Gasverbindung bildet, ist in einem Chassis 50 angebracht. Die Montage erfolgt vorzugsweise so, daß das innere Element 30, das über das Chassis 50 vorspringt, in dem Chassis 50 entgegen der Wirkung einer Feder 52 axial verschiebbar ist. Die Feder 52 umgibt das innere Element 30 und liegt auf der einen Seite auf dem inneren Element 30, und auf der anderen Seite auf dem Chassis 50 axial auf. Eine hintere Schulter 54 und eine vordere Schulter 56, die beide mit dem inneren Element 30 fest verbunden sind, wirken mit den mit dem Chassis 50 fest verbundenen Auflageflächen zusammen, um den axialen Hub des inneren Elements 30 in zwei entgegengesetzten Richtungen zu begrenzen. Dabei ist anzumerken, daß beim Ankuppeln der zweiten Halbkupplung an die erste Halbkupplung die Feder 52 den Kontaktdruck zwischen dem inneren Element 30 und dem äußeren Element 28 erzeugt. In diesem Zusammenhang wird auch geschätzt werden, daß dann, wenn die zweite Halbkupplung an die erste Halbkupplung angekuppelt wird, die zwei Chassis 34 und 50 die zwei Halb-Verbindungselemente 28 und 30 wirksam schützen.
Das Chassis 50 der zweiten Halbkupplung weist außerdem zwei erste Bohrungen 58' und 58", und zwei zweite Bohrungen 60' und 60" auf. Die zwei ersten Bohrungen 58' und 58" sind so angeordnet, daß sie die zwei Stifte 44' und 44" der ersten Halbkupplung 22 aufnehmen. Die zwei zweiten Bohrungen 60' und 60" sind so angeordnet, daß sie die zwei Stifte 62' und 62" aufnehmen, die symmetrisch zu den zwei Stiften 44' und 44" sind, aber die von der Kuppelstation 26 getragen werden. Alle diese Stifte 44', 44", 62' und 62" sind zylindrische Teile mit einem spitzen Ende, die in die entsprechenden Bohrungen 58' und 58", 60' und 60" leicht einführbar sind, aber die auch eine ziemlich genaue Führung der zweiten Halbkupplung gemäß der Kuppelachse sicherstellen. Jeder Stift 44', 44", 62' und 62" weist außerdem eine Kerbe 64 auf, deren Funktion im Zusammenhang mit der Verriegelung der zweiten Halbkupplung auf der ersten Halbkupplung 22, bzw. auf der Kuppelstation 26 unten beschrieben wird.
In das Chassis 50 der zweiten Halbkupplung (Fig. 5 und 6) ist eine Verriegelungsplatte 66 integriert. Diese Verriegelungsplatte ist zum Beispiel eine ringförmige Platte, die in dem Chassis 50 so untergebracht ist, daß sie sich um das innere Element 30 herum drehen kann. Sie wird durch einen Hebel 68 bis außerhalb des Chassis 50 verlängert und kann mittels dieses Hebels betätigt werden. In der Fig. 6 ist zu sehen, daß die Platte 66 eine solche Form hat, daß
1) sie in einer ersten Position mit ihrem Umfangsrand in die Kerben 64 der zwei durch die Bohrungen 60' und 60" eingeführten Stifte 62' und 62" eindringt, wobei sie den Durchgang durch die zwei Bohrungen 60' und 60" völlig frei läßt;
2) sie in einer zweiten Position mit ihrem Umfangsrand in die Kerben 64 der zwei durch die Bohrungen 58' und 58" eingeführten Stifte 44' und 44" eindringt, wobei sie den Durchgang durch die zwei Bohrungen 60' und 60" völlig frei läßt.
In der ersten Position der Verriegelungsplatte ist das Tragchassis 50 der zweiten Halbkupplung folglich auf den zwei mit der Kupplungsstation fest verbundenen Stiften 62' und 62" axial verriegelbar. In der zweiten Position der Verriegelungsplatte 66 ist die zweite Halbkupplung dagegen auf den zwei Stiften 44' und 44", die mit der ersten Halbkupplung fest verbunden sind, axial verriegelbar. Der Hebel 68 ermöglicht, die Verriegelungsplatte von der ersten in die zweite Position, und umgekehrt, zu schwenken.
In den Fig. 5 und 6 ist außerdem zu sehen, daß die zweite Halbkupplung 24 mit einer Führungs- und Befestigungsstruktur 70 der flexiblen Rohrleitung 20 fest verbunden ist. Diese Struktur 70 weist eine Tragplatte 72 und zwei Führungsflächen 74 und 76 auf, die senkrecht zu der Tragplatte 72 sind. Die Führungsfläche 74 definiert einen minimalen Biegeradius der flexiblen Rohrleitung 20 in einer ersten Verschieberichtung des Wagens 10; die Führungsfläche 76 definiert einen minimalen Radius in der entgegengesetzten Richtung. Das Ende der flexiblen Rohrleitung 20 ist mit Hilfe einer Rohrschelle 78 an der Tragplatte 72 mechanisch befestigt.
Die dritte Einheit der Vorrichtung, das heißt, die Kuppelstation 26, wird mit Hilfe der Fig. 7, 8 und 9 beschrieben. Sie weist einen Kuppelwagen 80 auf, der mit Hilfe von Rollen 81 auf Führungsschienen 82 verschiebbar ist (vgl. Fig. 8). Diese Führungsschienen 82 werden von einer Tragstruktur (nicht wiedergegeben) getragen, wobei der Wagen 80 längs dieser Führungsschienen 82 von einer seitlich neben dem Fahrweg 12 gelegenen Parkposition in Richtung der ersten Halbkupplung 22 parallel zu der Kuppelachse 38 dieser Halbkupplung verschoben werden kann, wenn sich der metallurgische Wagen 10 in seiner vorher festgelegten Kuppelposition befindet. Das Antriebsmittel für diesen Kuppelwagen 80 ist zum Beispiel eine hydraulischer oder pneumatischer Hubzylinder 84, der eine Hubverschiebung C des Kuppelwagens 80 bewirkt (vgl. Fig. 9). Natürlich könnte man auch irgendeine andere Antriebsvorrichtung verwenden, die eine geradlinige Hin- und Herbewegung mit dem Hub C bewirken kann.
Der Wagen 80 trägt an seinem vorderen Ende einen Tragblock 86, der ausgelegt ist, um die zweite Halbkupplung 24 in der Kuppelachse 38 aufzunehmen und zu tragen. Zu diesem Zweck weist er die zwei Stifte 62' und 62" auf, die oben beschrieben wurden. Dabei ist anzumerken, daß der Tragblock 86 auf dem Kuppelwagen 80 nicht starr befestigt ist, sondern so getragen wird, daß er senkrecht zu der Achse 38 gleiten kann, zum Beispiel längs zwei Stäben 88, die an dem vorderen Ende des Wagens 80 angebracht sind. Diese Stäbe 88 sind in vorteilhafter Weise in einer Richtung orientiert, die senkrecht zu der durch die Stäbe 40 der ersten Halbkupplung definierten Richtung ist. In den Figuren sind die Stäbe 40 zum Beispiel vertikal, während die Stäbe 88 horizontal sind. Federn 90 definieren dabei auf elastische Weise eine zentrale Position des Tragblocks 86 längs der zwei Stäben 88.
Der Kuppelwagen 80 trägt außerdem eine Betätigungsvorrichtung 92 für den Hebel 68 der Verriegelungsplatte 66 der zweiten Halbkupplung 24. Diese Betätigungsvorrichtung 92 weist zum Beispiel zwei Steuerhubzylinder 94 und 96 auf, die auf den Armen 98' und 98" des Kuppelwagens 80 so angeordnet sind, daß sie sich in der Schwenkebene der Verriegelungsplatte 66 beiderseits des Hebels 68 befinden, wenn die Stifte 62' und 62" in die Bohrungen 60' und 60" der zweiten Halbkupplung völlig eingeschoben sind. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß jeder der Stifte 62' und 62" mit einer Schulter 100 versehen ist, die mit Auflageflächen auf der zweiten Halbkupplung so zusammenwirkt, daß eine axiale Anordnung der zweiten Halbkupplung auf den Stiften 62' und 62" definiert wird, bei der die Verriegelungsplatte 65 in die Kerben 64 eindringen kann.
Um die Funktionsweise der oben beschriebenen Vorrichtung zu erklären, wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, wobei gleichzeitig hinsichtlich der Details auf alle anderen Figuren verwiesen wird.
Von der Position A bis zu der Position B ist der Wagen 10, der die leere Pfanne 14 trägt, nicht an die flexible Rohrleitung 20 angeschlossen. Bei der Position B wird der Wagen 10 auf seinem Fahrweg 12 bei einer vorher festgelegten Kuppelposition angehalten. Die zweite Halbkupplung 24 wird auf dem Tragblock 86 der Kuppelstation 26 getragen und verriegelt. Zu diesem Zweck dringt die Verriegelungsplatte 66 in die Kerben 64 der Stifte 62' und 62" des Kuppelwagens 80 ein. Dieser Kuppelwagen befindet sich in seiner Parkposition.
Jetzt wird der Hubzylinder 84 betätigt, um den Kuppelwagen 80 parallel zu der Kuppelachse 38 in Richtung der ersten Halbkupplung auf dem metallurgischen Wagen 10 zu verschieben. Die Stifte 44' und 44" der ersten Halbkupplung dringen durch die Bohrungen 58' und 58" der zweiten Halbkupplung, und das innere Element 30 dringt in das äußere Element 28 ein, um die Verbindung der Gasleitungen 20 und 16 zu verwirklichen. Wenn sich eine horizontale Falschausrichtung zwischen den zwei Halbkupplungen 22 und 24 ergibt, gleitet die zweite Halbkupplung längs ihrer Stäbe 88. Wenn sich eine vertikale Falschausrichtung zwischen den zwei Halbkupplungen 22 und 24 ergibt, gleitet die erste Halbkupplung längs ihrer Stäbe 40. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß die erste Halbkupplung im allgemeinen tiefer angeordnet ist als die zweite Halbkupplung, da die relative Position der zwei Halbkupplungen bei dem Wagen 10 ohne die Pfanne 14 eingestellt wird. Die Bewegung des Hubzylinders 84 wird durch einen auf der zweiten Halbkupplung angebrachten Hubendschalter 102 angehalten. Dieser Hubendschalter wird zum Beispiel durch das innere Element 30 bei seiner axialen Rückwärtsbewegung, oder durch einen der zwei Stifte 44' und 44" betätigt. Die zweite Halbkupplung 24 ist jetzt auf die Stifte 44' und 44" der ersten Halbkupplung so aufgeschoben, daß die Verriegelungsplatte 66 in die Kerben 64 dieser Stifte eindringen kann. In dieser Position wird das innere Element 30 durch die Feder 52 mit einem genügenden Kontaktdruck in das äußere Element 28 hineingepreßt.
Danach wird die Betätigungsvorrichtung 92 betätigt, um die Verriegelungsplatte 66 von ihrer zweiten Position in ihre erste Position zu schieben. Die Stifte 62' und 62" werden so freigegeben, und die zweite Halbkupplung 24 wird auf der ersten Halbkupplung 22 verriegelt. Der Vorgang zur Verbindung der flexiblen Rohrleitung 20 mit dem metallurgischen Wagen 10 ist beendet, und der Kuppelwagen 80 wird in seine Parkposition zurückgezogen. Der metallurgische Wagen 10, der jetzt die an die flexible Rohrleitung 20 angeschlossene, zweite Halbkupplung 24 trägt, kann von der Position B nach der Position C gefahren werden. Dabei ist anzumerken, daß bei dieser Fahrt vorzugsweise die flexible Rohrleitung 20 durch eine Wickeltrommel 110, die zwischen der Position B und der Position C, genauer gesagt, in gleichem Abstand von der Position B und der Position C, angeordnet ist, automatisch aufgewickelt/abgewickelt wird.
Wenn der metallurgische Wagen 10, der immer noch an die flexible Rohrleitung 20 angeschlossen ist, von der Position C nach der Position B zurückkehrt, hält er in seiner vorher festgelegten Kuppelposition an. Der Kuppelwagen 80 wird von seiner Parkposition in Richtung des Wagens 10 vorgeschoben, um mit seinen Stiften 62' und 62" in die Bohrungen 60' und 60" der an die erste Halbkupplung angekuppelten, zweiten Halbkupplung einzudringen. Dann wird die Betätigungsvorrichtung 92 betätigt, um die Verriegelungsplatte 66 von ihrer ersten Position in ihre zweite Position zu verschieben. Anders ausgedrückt, die zweite Halbkupplung 24 wird bezüglich der ersten Halbkupplung 22 entriegelt und bezüglich des Kuppelwagens 80 verriegelt. Danach wird der Kuppelwagen 80 in seine Parkposition zurückgezogen. Der metallurgische Wagen 10 kann jetzt seine Fahrt von der Position B nach der Position A fortsetzen, ohne die flexible Rohrleitung 20 nachziehen zu müssen.
Es wird geschätzt werden, daß weder das Ankuppeln des metallurgischen Wagens 10 an die flexible Rohrleitung 20, noch das Abkuppeln des metallurgischen Wagens 10 von der flexiblen Rohrleitung 20 eine menschliche Intervention bei dem Wagen 10 erfordert.
Bei der oben beschriebenen Ausführung weist die flexible Rohrleitung 20 im wesentlichen flexible Schläuche für Behandlungsgase auf. Es ist jedoch offensichtlich, daß diese flexible Rohrleitung 20 auch Schläuche für Druckluft und für Flüssigkeiten, sowie Kabel für die Übertragung von elektrischer Energie oder von Signalen aufweisen könnte, sofern die erste Halbkupplung und die zweite Halbkupplung mit geeigneten Halb-Verbindungselementen ausgerüstet werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Ankuppeln eines metallurgischen Wagens (10) an eine flexible Rohrleitung (20), aufweisend

eine erste Halbkupplung (22), die auf dem metallurgischen Wagen (10) angebracht ist,

eine zweite Halbkupplung (24), die an ein Ende der flexiblen Rohrleitung (20) angeschlossen ist, und ausgelegt ist, um auf der ersten Halbkupplung (22) aufgenommen zu werden,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Kuppelstation (26) nahe bei einer vorher festgelegten Kuppelposition für den metallurgischen Wagen (10) gelegen ist, wobei diese Kuppelstation (26) aufweist:

einen Tragblock (86), der ausgelegt ist, um die zweite Halbkupplung (24) aufzunehmen und zu tragen,

Antriebsmittel, um den Tragblock (86) von einer Parkposition in Richtung der ersten Halbkupplung (22), und umgekehrt, zu verschieben, wenn sich der metallurgische Wagen (10) in seiner vorher festgelegten Kuppelposition befindet, und

eine Betätigungsvorrichtung (92), und

daß die zweite Halbkupplung (24) mit einer Verriegelungsvorrichtung versehen ist, die durch die Betätigungsvorrichtung betätigt werden kann, und die definiert:

eine erste Verriegelungsposition, in der sie mit mindestens einem Element der ersten Halbkupplung (22) so zusammenwirkt, daß die zweite Halbkupplung (24) in der angekuppelten Position auf der ersten Halbkupplung (22) verriegelt wird, und

eine zweite Verriegelungsposition, in der sie mit mindestens einem Element des Tragblocks so zusammenwirkt, daß die zweite Halbkupplung (24) auf ihrer Auflage auf der Kuppelstation (26) verriegelt wird.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halbkupplung (24) eine Einheit mit einer Führungs- und Befestigungsstruktur (70) für die flexible Rohrleitung (20) bildet.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragblock (86) zwei erste Stifte (62', 62") aufweist, die in zwei erste Bohrungen (60', 60") der zweiten Halbkupplung (24) einführbar sind, und

daß die erste Halbkupplung (22) zwei zweite Stifte (44', 44") aufweist, die in zwei zweite Bohrungen (58', 58") der zweiten Halbkupplung (24) einführbar sind.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte eines Stiftpaars symmetrisch zu der Kuppelachse (38) sind.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung eine Verriegelungsplatte (66) aufweist, die zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschiebbar ist, wobei sie in der ersten Position in Kerben (64) der ersten zwei Stifte (62', 62") eingreift, um die zweite Halbkupplung (24) auf dem Tragblock (86) der Kuppelstation (26) zu verriegeln, und daß sie in der zweiten Position in Kerben (64) der zweiten zwei Stifte (44', 44") eingreift, um die zweite Halbkupplung (24) auf der ersten Halbkupplung (22) zu verriegeln.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsplatte (66) einen Betätigungshebel (68) aufweist, und daß die Betätigungsvorrichtung (92) zwei zu dem Betätigungshebel (68) symmetrische Steuerhubzylinder (94, 96) aufweist.

7. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Halbkupplung (22) auf dem metallurgischen Wagen (10) derart angebracht ist, daß sie einen Freiheitsgrad gemäß einer ersten Richtung hat, die senkrecht zu der Kuppelachse (38) ist, und

daß der Tragblock (86) auf der Kuppelstation (26) derart angebracht ist, daß er einen Freiheitsgrad gemäß einer zweiten Richtung hat, die senkrecht zu der Kuppelachse (38) und senkrecht zu der ersten Richtung ist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiheitsgrad des Tragblocks (86) durch elastische Elemente (88, 90), in horizontaler Richtung, symmetrisch um eine zentrale Position, definiert ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiheitsgrad der ersten Halbkupplung (22) ein vertikaler Freiheitsgrad ist, der gegen elastische Elemente (42) definiert ist, die eine nach oben gerichtete, elastische Kraft erzeugen.

10. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zwei Halbkupplungen (24) ein inneres Halb- Verbindungselement (30) aufweist, das mit einem äußeren Halb- Verbindungselement (28) der anderen Halbkupplung (22) zusammenwirkt.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Halb-Verbindungselement (30) entgegen der Wirkung einer Feder (52) axial verschiebbar ist.

12. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Rohrleitung (20) mindestens einen flexiblen Gasschlauch aufweist.