EP1862559B1 - Hubwerk für Stahlbehandlungspfannen in RH-Anlagen - Google Patents

Hubwerk für Stahlbehandlungspfannen in RH-Anlagen Download PDF

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EP1862559B1
EP1862559B1 EP07009875A EP07009875A EP1862559B1 EP 1862559 B1 EP1862559 B1 EP 1862559B1 EP 07009875 A EP07009875 A EP 07009875A EP 07009875 A EP07009875 A EP 07009875A EP 1862559 B1 EP1862559 B1 EP 1862559B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lifting arms
lifting
hoisting mechanism
mechanism according
pan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP07009875A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1862559A1 (de
Inventor
Joachim K. Ehle
Michael Kurtbaum
Markus Huellen
Reinhard Pannenbäcker
Arno Luven
Jochen Sowinski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Germany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria, Siemens VAI Metals Technologies GmbH Germany filed Critical Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Publication of EP1862559A1 publication Critical patent/EP1862559A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1862559B1 publication Critical patent/EP1862559B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/12—Travelling ladles or similar containers; Cars for ladles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C17/00—Overhead travelling cranes comprising one or more substantially horizontal girders the ends of which are directly supported by wheels or rollers running on tracks carried by spaced supports
    • B66C17/06—Overhead travelling cranes comprising one or more substantially horizontal girders the ends of which are directly supported by wheels or rollers running on tracks carried by spaced supports specially adapted for particular purposes, e.g. in foundries, forges; combined with auxiliary apparatus serving particular purposes
    • B66C17/10—Overhead travelling cranes comprising one or more substantially horizontal girders the ends of which are directly supported by wheels or rollers running on tracks carried by spaced supports specially adapted for particular purposes, e.g. in foundries, forges; combined with auxiliary apparatus serving particular purposes for transporting ladles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4633—Supporting means

Definitions

  • the invention relates to a hoist for lifting a ladle filled with liquid steel from a ladle transport vehicle to the dip tubes of the vacuum treatment vessel of an RH plant.
  • liquid steel is subjected to a vacuum treatment by immersing the vacuum treatment vessel with its dip tubes in the molten steel in the ladle.
  • the vacuum treatment vessel is lowered into the ladle standing on a ladle transport vehicle.
  • the vacuum treatment vessel has numerous connections for the vacuum generation and the passage / suction of treatment gases, so that each movement of the vacuum treatment vessel means a corresponding stress on its connections and their supply lines.
  • the pans are lifted by means of suitable hoists from the ladle transport vehicle or including the ladle transport vehicle and brought to the dip tubes of permanently installed vacuum treatment vessel.
  • This is done by KranseilgeTec or hydraulic lifting devices that ensure an exact vertical movement of the pan, because of the desired large dip tube diameter exact positioning of the pan is to ensure with respect to the dip tubes.
  • Kranseilge von as well as hydraulic lifting devices are space consuming and therefore require a correspondingly large construction and intervention costs.
  • the abstract XP-002440928, available from the WPI (Thomson) database, to document SU 908,847 discloses a hoist with which a ladle filled with liquid metal can be raised towards a vacuum treatment vessel or dip tube of such a vessel. There is a lever construction, which must be attached to a ceiling suspension. The complex mechanism also requires a lowered floor area in which a hydraulic cylinder is arranged.
  • the invention has for its object to provide a hoist for a liquid steel-containing pan for lifting a ladle transport car to the dip tubes of the vacuum treatment vessel of an RH plant available, which on the basis of rotatable lift arms, but largely without one in the rotational movement of the Lift arms entering horizontal movement of the pan works.
  • the invention provides in its basic idea before a hoist, consisting of two at one end with trained on the pan holders to be engaged lifting arms, which are held at its other end of the bearing in a stationary support, wherein the support of a at the bearing ends of Arranged lift arms, designed as a circular arc section runway and from a runway during the rotational movement of the lifting arms axially stationary leading rolling track is such that due to the resulting in the lifting movement of the load introduction point in the support a reduction in the horizontal movement of the pan occurs.
  • the invention has the advantage that during the rotation of the lifting arms for raising or discontinuing the pan due to the design of the support with a rolling off on a stationary Wälzbahn abraded arcuate Spabahn and the associated displacement of the pivot point for the pivoting movement of the lifting arms also a horizontal displacement the lifting arms is effected, by means of which the horizontal displacement of the pan associated with the pivoting path in the lifting or Absetzzi the pan is compensated.
  • the arcuate section-shaped Runway and the stationary Wälzbahn are provided with interlocking teeth.
  • a hoist can alternatively be provided to a constant radius of the arcuate section-shaped runway according to an embodiment that the radius of the circular arc section-shaped runway changes depending on the rotational position and the length of the lift arms, and that as a result the runway is curved.
  • the radius of the circular arc section-shaped runway changes depending on the rotational position and the length of the lift arms, and that as a result the runway is curved.
  • the two lifting arms are connected to one another by a cross-connection carrier which crosses over the ladle transport carriage, wherein the transverse connection carrier set in rotation by the movement of the lifting arms is held and guided in the support. Due to the symmetrical arrangement and design of the lifting arms with cross-connection carrier a good load bearing is ensured even in the support.
  • the arcuate section-shaped run-off track is formed directly on the cross-connection carrier itself, or that the cross-connection carrier is held in a housing box and the arcuate section-shaped runway is formed on the housing box.
  • each of the two lift arms is acted upon by an associated hydraulic cylinder
  • the cross-connection carrier is formed with such a torsional stiffness, that the second lifting arm is taken in the movement of the acted upon by the hydraulic cylinder first lift arm.
  • the cross-connection carrier engages over the ladle transport car at such a height that the pan transport carriage with the pan mounted thereon can be moved under the cross-connection carrier, so that the pan transport car under the hoist free are movable.
  • the pan Since the pan must remain aligned during the rotational movement of the lifting arms in each case in their vertical direction, is provided according to an embodiment of a pan formed as both sides radially projecting pin holding devices that the lifting arms at its end wiegen shame, a relative movement of the pin to the lift arms enabling recording for the pins.
  • the pan is movably suspended with their pins in the weigh-like recordings and is also directed at a rotational movement of the lift arms each automatically in the vertical.
  • pans with pins projecting radially on both sides and lugs rotatably supported thereon are provided as holding devices, wherein the lugs are useful for hooking in crane hooks for the movement of the pans during operation. Since the tabs are rotatable with respect to the pins located on the pan, the pan aligns itself in their handling by acting on the tabs handling devices each automatically in the vertical.
  • the lifting arms have at their ends the lugs form-fitting underarchive receptacles, so that during the lifting or settling movement of the pan and during the treatment time, the pan is elevated with the tabs in the receptacles of the lifting arms; a misalignment of the tabs in the raised treatment position of the pan is not detrimental because the pan is rotatably suspended in the tabs and therefore aligns due to the lower center of gravity in the vertical.
  • FIG. 1 and 2 results, is used to transport a pan 11 a ladle dolly 10, on which the pan 11 at her Handling is elevated.
  • the pan 11 is provided with laterally projecting pin 12 as a holding device in the illustrated embodiment, so that, for example, crane hooks can engage the pin 12 of the pan 11.
  • a hoist for the pan 11 is shown, by means of which the pan can be lifted to only schematically shown dip tubes 22 of a vacuum treatment vessel not shown zoom.
  • the hoist 13 consists of two lifting arms 14 which can attack on both sides of the pin 12 of the pan 11.
  • the two lifting arms 14 are connected to each other via a cross-connection support 15, wherein the cross-connection support 15 is mounted in a housing box 16.
  • the housing box 16 is supported by laterally arranged the path of movement for the ladle dolly 10 foundation bases 23, so that the ladle transport vehicle 10 cross portal-like device is formed as a lifting mechanism 13.
  • the lateral foundation bases 23 are designed with such a height that the cross-connection support 15 engages over the ladle transport carriage 10 with the ladle 11 mounted thereon at such a height that the ladle transport carriage 10 with the ladle 11 resting thereon can be moved through the lifting mechanism 13.
  • the cross-connection support 15 is mounted in a housing box 16, on the undersides of each a circular arc section-shaped runway 18 is formed, which rests on a stationary Wälzbahn 19, the arcuate in the rotational movement of the lifting arms Run-path 18 leads in its longitudinal direction.
  • the lifting arms 14 each have a weighing-like receptacle 20 for engaging under the pin 12 of the pan 11.
  • the pins 12 of the pan 11 in the weighing receptacles 20 can move relative to the lifting arms 14, so that the resting in the receptacles 20 pan 12, as will be described, automatically due to the low-lying Aligning the center of gravity with its vertical axis in the vertical direction.
  • each with a lifting arm 14 associated hydraulic cylinder 21 is a controlled lowering of the pan with the remaining hydraulic cylinder possible from the raised pan position in case of failure of a cylinder.
  • FIG. 3 the operating phase is shown, in which the pan 11 is driven with its pin 12 on the weigh-like receptacles 20 of the lifting arms 14 and the lifting arms 14 are already raised by means of the hydraulic cylinder 21 so far that the pins 12 are in the weighing receptacles 20.
  • the pan 11 is raised in the direction of the immersion tubes 22, not shown in these figures, which due to the still to be explained special training of the support 17 for the lifting arms 14 which is given in a pivoting hoist inherent horizontal displacement of the vertical axis of the pan 11. It can be seen that in the raised position of the pan 11 according to FIG. 4 a barely noticeable, negligible in the operation horizontal displacement of the vertical axis of the pan 11 has taken place.
  • the circular arc-shaped path of travel 18 and the Wälzbahn 19 are each provided with a toothing 25 and 26, so that the teeth engage in the rolling movement into each other and thus the lifting arms 14 in the Supports 17 are fixed during their displacement.
  • 34 of the load application point of the drain path 18 is designated in the Wälzbahn 19, which moves axially during the rolling of the circular arc section-shaped runway 18 on the Wälzbahn 19 ( FIG. 7 ). This displacement causes the lifting movement to reduce the horizontal movement of the pan.
  • R 1 R 0 ⁇ 1 - cos / ⁇ radians
  • ⁇ denotes the pivot angle to be traversed during the lifting movement of the cup 11
  • R 0 is the radius of rotation of the pins around the support 17.
  • the parameters R 1 and R 0 can be changed depending on the angle of rotation ⁇ passed through the pan 11.
  • brackets for receiving the pan and separate lateral tabs 29 may be arranged, wherein the tabs 29 further comprise the provided pins 12 and are rotatable relative to the pin 12. At their upper end, the tabs 29 have a connecting bolt 33 for the attack of, for example, crane hooks. If the pan 11 lifted on the tabs 29, so the pan 11 is due to the rotatable mounting of the pin 12 in the tabs 29 in each case in the vertical automatically.
  • This kinematics is in an embodiment of the invention according to FIG.
  • a counterweight 31 is provided on the lifting arms 14 or the housing box 16 supporting the cross-connection carrier 15.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hubwerk zum Anheben einer mit flüssigem Stahl gefüllten Pfanne von einem Pfannentransportwagen an die Tauchrohre des Vakuumbehandlungsgefäßes einer RH-Anlage.
  • In einer sogenannten RH-Anlage wird flüssiger Stahl einer Vakuumbehandlung unterzogen, indem das Vakuumbehandlungsgefäß mit seinen Tauchrohren in die in der Pfanne befindliche Stahlschmelze eingetaucht wird. Um die Behandlungszeiten dabei kurz zu halten, besteht die Forderung, den Durchmesser der Tauchrohre entsprechend der Pfannenabmessung möglichst groß auszulegen. In der betrieblichen Praxis wird hierzu in einer Ausführungsform das Vakuumbehandlungsgefäß in die auf einem Pfannentransportwagen stehende Pfanne abgesenkt. Hiermit ist jedoch der Nachteil verbunden, dass das Vakuumbehandlungsgefäß zahlreiche Anschlüsse für die Vakuumerzeugung und die Durchleitung/Absaugung von Behandlungsgasen aufweist, so dass jede Bewegung des Vakuumbehandlungsgefäßes eine entsprechende Beanspruchung seiner Anschlüsse und deren Zuleitungen bedeutet.
  • Alternativ werden die Pfannen mittels geeigneter Hubwerke von dem Pfannentransportwagen oder auch einschließlich des Pfannentransportwagens hochgehoben und an die Tauchrohre des fest installierten Vakuumbehandlungsgefäßes herangebracht. Dies geschieht mittels Kranseilgehängen oder hydraulischer Hubvorrichtungen, die eine exakte Vertikalbewegung der Pfanne gewährleisten, da wegen des erwünscht großen Tauchrohrdurchmessers eine exakte Positionierung der Pfanne bezüglich der Tauchrohre zu gewährleisten ist. Derartige Kranseilgehänge wie auch hydraulische Hubvorrichtungen sind jedoch platzaufwendig und erfordern daher einen entsprechend großen Bau- und Inventionsaufwand.
  • In der Auslegung preiswerter sind Hubwerke mit einem von einem Hydraulikzylinder bewegbaren, bei der Hub- beziehungsweise der Absetzbewegung um ein Drehgelenk drehbaren Schwenkarm. Ein solches Schwenkarm-Hubwerk ist bereits für die Bewegung des Vakuumbehandlungsgefäßes einer RH-Anlage verwirklicht und beispielsweise aus der Veröffentlichung "Secondary Metallurgy - Fundamentals, Processes, Applications" Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf; 2002, Figur 3.2.1.5 ersichtlich.
  • Nachteilig bei derartigen Schwenk-Hubwerken ist, dass bei der Drehbewegung des Schwenkarms zwangsläufig nicht nur eine Vertikal- also Hubbewegung der von dem Schwenkarm getragenen Pfanne entsteht, sondern auch eine vom Schwenkwinkel und den entsprechenden Radien abhängige Horizontalbewegung mit einer horizontalen Verlagerung der Hochachse der Pfanne. Diese Kinematik würde bei dem Einsatz eines derartigen Schwenk-Hubwerkes für das Heranbringen einer Pfanne an die Tauchrohre eines Vakuumbehandlungsgefäßes dazu führen, dass die Durchmesser der Tauchrohre entsprechend zu verringern sind, um der Horizontalbewegung der Pfanne bei deren Hub- bzw. Absetzbewegung Rechnung zu tragen.
  • Die Zusammenfassung XP-002440928, verfügbar über die Datenbank WPI (Thomson), zum Dokument SU 908,847 offenbart ein Hubwerk, mit welchem eine mit flüssigem Metall gefüllte Pfanne in Richtung eines Vakuumbehandlungsgefäßes bzw. eines Tauchrohres eines solchen Gefäßes angehoben werden kann. Es ist eine Hebelkonstruktion vorhanden, die an einer Deckenaufhängung befestigt werden muss. Die aufwendige Mechanik erfordert zudem einen abgesenkten Bodenbereich, in welchem ein Hydraulikzylinder angeordnet wird.
  • Die Zusammenfassung XP-002440929, verfügbar über die Datenbank WPI (Thomson), zum Dokument SU 840,138 beschreibt eine ähnliche Vorrichtung, welche zwar ebenerdig installiert werden kann, jedoch ebenfalls eine Aufhängung an einer Deckenkonstruktion erfordert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hubwerk für eine flüssigen Stahl enthaltende Pfanne zum Anheben von einem Pfannentransportwagen an die Tauchrohre des Vakuumbehandlungsgefäßes einer RH-Anlage zur Verfügung zu stellen, welches auf der Basis von drehbaren Hubarmen, jedoch weitgehend ohne eine bei der Drehbewegung der Hubarme eintretende Horizontalbewegung des Pfanne arbeitet.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
  • Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken ein Hubwerk vor, bestehend aus zwei an ihrem einen Ende mit an der Pfanne ausgebildeten Haltevorrichtungen in Eingriff zu bringenden Hubarmen, die an ihrem anderen Lagerende in einem ortsfesten Auflager gehalten sind, wobei das Auflager aus einer an den Lagerenden der Hubarme angeordneten, als Kreisbogenabschnitt ausgebildeten Ablaufbahn und aus einer die Ablaufbahn bei der Drehbewegung des Hubarme axial ortsfest führenden Wälzbahn besteht derart, dass aufgrund der bei der Hubbewegung entstehenden Verlagerung des Lasteinleitungspunktes in dem Auflager eine Verringerung der horizontalen Bewegung der Pfanne eintritt. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass bei der Drehung der Hubarme zum Anheben beziehungsweise Absetzen der Pfanne aufgrund der Ausbildung des Auflagers mit einer sich an einer ortsfesten Wälzbahn abwälzenden kreisbogenabschnittsförmigen Ablaufbahn und der damit verbundenen Verlagerung des Drehpunktes für die Schwenkbewegung der Hubarme auch eine Horizontalverschiebung der Hubarme bewirkt ist, mittels derer die mit dem Schwenkweg bei der Hub- bzw. Absetzbewegung der Pfanne verbundene Horizontalverschiebung der Pfanne ausgeglichen wird.
  • Um den erheblichen auftretenden Kräften Rechnung zu tragen, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn und die ortsfeste Wälzbahn mit ineinander greifenden Verzahnungen versehen sind.
  • In Abhängigkeit von den Einbauverhältnissen eines derartigen Hubwerkes kann alternativ zu einem gleich bleibenden Radius der kreisbogenabschnitts-förmigen Ablaufbahn nach einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass der Radius der kreisbogenabschnittsförmigen Ablaufbahn sich in Abhängigkeit von der Drehstellung und der Länge der Hubarme ändert, und dass als Folge davon die Ablaufbahn kurvenförmig ausgebildet ist. Somit ist eine bessere Anpassung des Maßes der Horizontalverschiebung der Hubarme in dem Drehlager in Abhängigkeit von dem Drehwinkel möglich.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Hubarme durch einen den Pfannentransportwagen über-greifenden Querverbindungsträger miteinander verbunden sind, wobei der durch die Bewegung der Hubarme in Drehung versetzte Querverbindungs-träger in dem Auflager gehalten und geführt ist. Aufgrund der symmetrischen Anordnung und Ausbildung der Hubarme mit Querverbindungsträger ist eine gute Lastaufnahme auch in dem Auflager gewährleistet.
  • Alternativ kann dabei vorgesehen sein, dass die kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn unmittelbar an dem Querverbindungsträger selbst ausgebildet ist, oder dass der Querverbindungsträger in einem Gehäusekasten gehalten und die kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn an dem Gehäusekasten ausgebildet ist.
  • Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung jeder der beiden Hubarme von einem zugeordneten Hydraulikzylinder beaufschlagt ist, kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch vorgesehen sein, dass nur einem der Hubarme ein Hydraulikzylinder zugeordnet und der Querverbindungsträger mit einer derartigen Torsionssteifigkeit ausgebildet ist, dass der zweite Hubarm bei der Bewegung des von dem Hydraulikzylinder beaufschlagten ersten Hubarmes mitgenommen wird.
  • Zur Erleichterung der Betriebsabläufe und Verkürzung der Prozessspielzeiten kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass der Querverbindungsträger den Pfannentransportwagen in einer solchen Höhe übergreift, dass der Pfannentransportwagen mit der darauf aufgeständerten Pfanne unter dem Querverbindungsträger herbewegbar ist, so dass die Pfannentransportwagen unter dem Hubwerk frei verfahrbar sind.
  • Da die Pfanne während der Drehbewegung der Hubarme jeweils in ihrer Vertikalen ausgerichtet bleiben muss, ist nach einem Ausführungsbeispiel für eine Pfanne mit als beidseitig radial abstehende Zapfen ausgebildeten Haltevorrichtungen vorgesehen, dass die Hubarme an ihrem Ende wiegenartige, eine Relativbewegung der Zapfen zu den Hubarmen ermöglichende Aufnahme für die Zapfen aufweist. Somit ist die Pfanne mit ihren Zapfen in den wiegenartigen Aufnahmen beweglich aufgehängt und richtet sich auch bei einer Drehbewegung der Hubarme jeweils selbsttätig in der Vertikalen aus.
  • In einer alternativen Ausführungsform sind Pfannen mit beidseitig radial abstehenden Zapfen und daran drehbar gehalterten Laschen als Haltevorrichtungen versehen, wobei die Laschen zum Einhängen von Kranhaken für die Bewegung der Pfannen im Betriebsablauf dienlich sind. Da die Laschen gegenüber den an der Pfanne befindlichen Zapfen drehbar sind, richtet sich die Pfanne bei ihrer Handhabung mittels an den Laschen angreifender Handhabungsvorrichtungen jeweils selbsttätig in der Vertikalen aus. Hierzu ist dann vorgesehen, dass die Hubarme an ihren Enden die Laschen formschlüssig untergreifende Aufnahmen aufweisen, so dass während der Hub- bzw. Absetzbewegung der Pfanne sowie während der Behandlungszeit die Pfanne mit den Laschen in den Aufnahmen der Hubarme aufgeständert ist; eine Schiefstellung der Laschen in der angehobenen Behandlungsstellung der Pfanne ist dabei nicht nachteilig, weil die Pfanne drehbar in den Laschen aufgehängt ist und sich daher aufgrund des tiefer liegenden Schwerpunktes in der Vertikalen ausrichtet.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind; es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Hubwerk mit einem davor stehenden Pfannentransportwagen in einer Seitenansicht,
    Fig. 2
    den Gegenstand der Figur 1 in einer Vorderansicht,
    Fig. 3
    das Hubwerk gemäß Figur 1 beim Angriff der Hubarme an der Pfanne,
    Fig. 4
    das Hubwerk gemäß Figuren 1 bzw. 3 bei von dem Pfannentransportwagen abgehobener und in eine obere Behandlungsstellung hochgehobener Pfanne,
    Fig. 5
    das Auflager mit kreisbogenabschnittsförmiger Ablaufbahn und ortsfester Wälzbahn in einer vergrößerten Einzeldarstellung,
    Fig. 6
    die gegenseitige Zuordnung von Pfanne und Auflager für die Hubarme in einer schematischen Seitenansicht,
    Fig. 7
    die Pfanne mit eine Lasche aufweisenden Haltevorrichtungen und Auflager für die Hubarme in einer schematischen Seitenansicht,
    Fig. 8 u. 9
    den Gegenstand der Figuren 3 und 4 in einer anderen Ausführungsform.
  • Wie sich zunächst aus Figuren 1 und 2 ergibt, dient zum Transport einer Pfanne 11 ein Pfannentransportwagen 10, auf welchem die Pfanne 11 bei ihrer Handhabung aufgeständert ist. Zum Eingriff von Handhabvorrichtungen während des üblichen Betriebsablaufes ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Pfanne 11 mit seitlich abstehenden Zapfen 12 als Haltevorrichtung versehen, so dass beispielsweise Kranhaken an den Zapfen 12 der Pfanne 11 angreifen können.
  • Mit 13 ist ein Hubwerk für die Pfanne 11 dargestellt, mittels dessen die Pfanne an nur schematisch dargestellte Tauchrohre 22 eines nicht weiter dargestellten Vakuumbehandlungsgefäßes heran gehoben werden kann. Das Hubwerk 13 besteht aus zwei Hubarmen 14, die beidseitig an den Zapfen 12 der Pfanne 11 angreifen können. Wie sich aus einer Zusammenschau der Figuren 1 und 2 ergibt, sind die beiden Hubarme 14 über einen Querverbindungsträger 15 miteinander verbunden, wobei der Querverbindungsträger 15 in einem Gehäusekasten 16 gehaltert ist. Der Gehäusekasten 16 wird von seitlich der Bewegungsbahn für den Pfannentransportwagen 10 angeordneten Fundamentsockeln 23 getragen, so dass eine den Pfannentransportwagen 10 übergreifende portalartige Vorrichtung als Hubwerk 13 gebildet ist. Dabei sind die seitlichen Fundamentsockeln 23 mit einer solchen Höhe ausgelegt, dass der Querverbindungsträger 15 den Pfannentransportwagen 10 mit darauf aufgeständerter Pfanne 11 in einer solchen Höhe übergreift, dass der Pfannentransportwagen 10 mit darauf stehender Pfanne 11 durch das Hubwerk 13 hindurch fahrbar ist.
  • Soweit ein Auflager 17 für die Drehung der Hubarme 14 vorgesehen ist, ist der Querverbindungsträger 15 in einem Gehäusekasten 16 gelagert, an dessen Unterseiten jeweils eine kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn 18 ausgebildet ist, die auf einer ortsfesten Wälzbahn 19 aufsteht, die bei der Drehbewegung der Hubarme die kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn 18 in ihrer Längsrichtung führt.
  • An ihrem vorderen Ende weisen die Hubarme 14 jeweils eine wiegenartige Aufnahme 20 zum Untergreifen der Zapfen 12 der Pfanne 11 auf. Aufgrund der besonderen Ausbildung der Aufnahmen 20 können sich die Zapfen 12 der Pfanne 11 in den wiegenartigen Aufnahmen 20 relativ zu den Hubarmen 14 bewegen, so dass sich die in den Aufnahmen 20 ruhende Pfanne 12, wie noch zu beschreiben sein wird, selbsttätig aufgrund des tief liegenden Schwerpunktes mit ihrer Hochachse in der Vertikalen ausrichtet.
  • Am vorderen Ende der Hubarme 14 greifen Hydraulikzylinder 21 an, die beim Ausfahren die Hubarme 14 und damit auch die Pfanne 11 anheben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit je einem jedem Hubarm 14 zugeordneten Hydraulikzylinder 21 ist aus der gehobenen Pfannenposition im Störfall eines Zylinders ein geregeltes Absenken der Pfanne mit dem jeweils verbleibenden Hydraulikzylinder möglich.
  • Der Hubvorgang ist aus den Figuren 3 und 4 zu erkennen, wobei in Figur 3 diejenige Betriebsphase dargestellt ist, in welcher die Pfanne 11 mit ihren Zapfen 12 über die wiegenartigen Aufnahmen 20 der Hubarme 14 gefahren ist und die Hubarme 14 mittels der Hydraulikzylinder 21 bereits soweit angehoben sind, dass die Zapfen 12 in den wiegenartigen Aufnahmen 20 liegen. Beim weiteren Ausfahren der Hydraulikzylinder 21 gemäß Figur 4 wird die Pfanne 11 in Richtung der in diesen Figuren nicht mehr dargestellten Tauchrohre 22 angehoben, wobei aufgrund der noch zu erläuternden besonderen Ausbildung der Auflager 17 für die Hubarme 14 die bei einem Schwenk-Hubwerk an sich gegebene Horizontalverlagerung der Hochachse der Pfanne 11 ausgeglichen wird. Es ist erkennbar, dass in der angehobenen Stellung der Pfanne 11 gemäß Figur 4 eine kaum merkliche, im Betriebsablauf zu vernachlässigende horizontale Verlagerung der Hochachse der Pfanne 11 stattgefunden hat.
  • Wie dazu aus Figur 5 näher ersichtlich ist, sind die kreisbogenförmige Ablaufbahn 18 und die Wälzbahn 19 jeweils mit einer Verzahnung 25 beziehungsweise 26 versehen, so dass die Verzahnungen bei der Abrollbewegung ineinander greifen und somit die Hubarme 14 in dem Auflager 17 bei ihrer Verschiebung fixiert sind. Mit 34 ist dabei der Lasteinleitungspunkt der Ablaufbahn 18 in die Wälzbahn 19 bezeichnet, der sich bei dem Abrollen der kreisbogenabschnittsförmigen Ablaufbahn 18 an der Wälzbahn 19 axial verlagert (Figur 7). Diese Verlagerung führt dazu, dass bei der Hubbewegung eine Verringerung der horizontalen Bewegung der Pfanne eintritt.
  • Wie aus Figur 6 erkennbar, kommt es auf die Auslegung insbesondere des Radiuses R1 für die Ausbildung der kreisbogenförmigen Ablaufbahn 18 an, und dieser Radius R1 wird annähernd nach der Funktion ermittelt: R 1 = R 0 ⋅ 1 - cosα / α Bogenmaß
    Figure imgb0001
    wobei mit α der bei der Hubbewegung der Pfanne 11 zu durchlaufende Schwenkwinkel bezeichnet und R0 der Drehradius der Zapfen um das Auflager 17 ist.
  • Die Parameter R1 und R0 können in Abhängigkeit von dem von der Pfanne 11 durchschrittenen Drehwinkel α geändert werden.
  • Wie sich aus Figur 7 ergibt, können als Halterungen für das Aufnehmen der Pfanne auch gesonderte seitliche Laschen 29 angeordnet sein, wobei die Laschen 29 die weiterhin vorgesehenen Zapfen 12 umfassen und gegenüber den Zapfen 12 drehbeweglich sind. An ihrem oberen Ende weisen die Laschen 29 einen Verbindungsbolzen 33 zum Angriff von beispielsweise Kranhaken auf. Wird die Pfanne 11 an den Laschen 29 gehoben, so richtet sich die Pfanne 11 aufgrund der drehbaren Halterung der Zapfen 12 in den Laschen 29 jeweils in der Vertikalen selbsttätig aus. Diese Kinematik wird bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Figur 7 für den Anschlag der Hubarme 14 an der Pfanne 11 herangezogen, indem die Hubarme 14 an ihrem zugeordneten vorderen Ende mit Aufnahmen 32 versehen sind, die formschlüssig das jeweilige Unterteil 30 der Lasche 29 untergreifen, so dass die Pfanne 11 mit den Laschen 29 in den Aufnahmen 32 der Hubarme 14 formschlüssig aufgeständert ist. Wird nun die Pfanne über die Drehung der Hubarme 14 angehoben, so hat die damit verbundene Schiefstellung der Laschen 29 keine Auswirkungen, da sich die Pfanne 11 mit den drehbar in den Laschen 29 gelagerten Zapfen 12 selbsttätig in der Vertikalen ausrichtet. Auch in Figur 7 ist nochmals dargestellt, wie sich aufgrund der Verlängerung des Drehpunktes der Hubarm 14 in dem Auflager 17 ein Ausgleich der Horizontalverschiebung der Hochachse 27 der Pfanne 11 ergibt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch nur in einem zu vernachlässigenden Umfang auftritt.
  • Bei dem in Figuren 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel schließlich ist zur besseren Beherrschung der an dem Hubwerk 13 auftretenden Kräfte noch ein Gegengewicht 31 an den Hubarmen 14 beziehungsweise dem den Querverbindungsträger 15 tragenden Gehäusekasten 16 vorgesehen.

Claims (11)

  1. Hubwerk (13) zum Anheben einer mit flüssigem Stahl gefüllten Pfanne (11) von einem Pfannentransportwagen (10) an Tauchrohre (22) eines Vakuumbehandlungsgefäßes einer RH-Anlage, umfassend zwei Hubarme (14), die an ihrem einen Ende mit einem oder je einem Hydraulikzylinder (21) verbunden sind, und je eine Aufnahme (20) aufweisen, welche mit an der Pfanne (11) ausgebildeten Haltevorrichtungen (12, 29) in Eingriff zu bringen sind und eine Bewegung der Haltevorrichtungen (12, 29) relativ zu den Hubarmen (14) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubarme (14) an ihrem anderen Ende in einem ortsfesten Auflager (17) gehalten sind, wobei das Auflager (17) aus einer an dem anderen Ende der Hubarme (14) angeordneten, als Kreisbogenabschnitt ausgebildeten Ablaufbahn (18) und aus einer die Ablaufbahn (18) bei einer Hubbewegung des/der Hydraulikzylinder (21) axial ortsfest führenden Wälzbahn (19) besteht derart, dass bei der Hubbewegung eine Verlagerung eines Lasteinleitungspunktes (34) in dem Auflager (17) eintritt, indem die kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn (18)einen Radius (R1) um einen Mittelpunkt aufweist, dessen Lage sich in Abhängigkeit von einer Hubstellung der Hubarme (14) ändert.
  2. Hubwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn (18) und die ortsfeste Wälzbahn (19) mit ineinander greifenden Verzahnungen (25, 26) versehen sind.
  3. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hubarme (14) durch einen den Pfannentransportwagen (10) übergreifenden Querverbindungsträger (15) miteinander verbunden sind, wobei der durch die Bewegung der Hubarme (14) in Drehung versetzte Querverbindungsträger (15) in dem Auflager (17) gehalten und geführt ist.
  4. Hubwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn (18) an dem Querverbindungsträger (15) ausgebildet ist.
  5. Hubwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querverbindungsträger (15) in einem Gehäusekasten (16) gehalten und die kreisbogenabschnittsförmige Ablaufbahn (18) an dem Gehäusekasten (18) ausgebildet ist.
  6. Hubwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einem der Hubarme (14) ein Hydraulikzylinder (21) zugeordnet ist.
  7. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden Hubarmen (14) jeweils ein Hydraulikzylinder (21) zugeordnet ist.
  8. Hubwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querverbindungsträger (15) den Pfannentransportwagen (10) in einer solchen Höhe übergreift, dass der Pfannentransportwagen (10) mit der darauf aufgeständerten Pfanne (11) unter dem Querverbindungsträger (15) herbewegbar ist.
  9. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die, eine Relativbewegung gegenüber den Haltevorrichtungen (12, 29) ermöglichenden Aufnahmen (20) wiegenartig ausgebildet sind.
  10. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (20) ausgebildet sind, die Haltevorrichtungen (12, 29) formschlüssig zu untergreifen.
  11. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubarme (14) über das Auflager (17) hinaus verlängert und an ihrem über das Auflager (17) überstehenden Ende mit einem Gegengewicht (31) versehen sind.
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