LU87388A1 - Automatische lanzenwechselvorrichtung - Google Patents

Description

"y 0 jQ GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG

......./..........M..........S O , ...... BL 4174 . Monsieur le Ministre du ............16 novembre.....1988 . de l’Économie et des Classes Moyennes

Titre, délivré /SÊŒ' Service de la Propriété Intellectuelle

1 re e ivre........................................................ Eras LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention -.......................................................-....................................................................................................................................................................................... ( 1) I. Requête

La société dite : Paul Wurth S.A. r 2) ....................................................................................32.....rii^ d'AÏSac'e............Tl^mmÔmiê..............................................................................................................

représentée par Ë.T. Freylinger & E. Meyers, ing. cons. en fï, 46 rue du Cimetière, 1011 Luxembourg, agissant en qualité de ( ^ MANDimiRES................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 1 ’ déposent) ce......seize.novembre.....mil . neuf cent.....quatre-vingt-huit........................................................................... ( 4) à.....15.00...........heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant: ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... (5) "Automatische.....Lanzenwechselvoerichtung".....................................................................................................................................................................................

2. la description en langue --allemande........................................................................de l’invention en trois exemplaires; 3. .................................................planches de dessin, en trois exemplaires; 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l'Enregistrement à Luxembourg, le 16.11.1988...................................: 5. la délégation de pouvoir, datée de Luxembourg....................................................... le 28.10.1988....................................; 6. le document d’ayant cause (autorisation); déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l'(es) inventeur(s) est (sont): ( 6) revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de ( 7) i.............................. .....................................................................................................................déposée(s) en (8) _____________________________________________________ _______________________________________________ le (9) ..................................L.............................................................................................................................................................................................................................

sous le N° (10) ________/__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ au nom de (11) ______!.._____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________ élit(élisent) domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg___________________________________________________________________ 46 rue du Cimetière, 1011 Luxembourg sollicitent) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avec ajournement de cette délivrance à dixrhuit________________________________________________________________________________________________________ __________...... mois. (13)

Le&8Ê$l&t^andat^e: ..........jj------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------ (14) [/yy /B. Procès-verbal de Dépôt

La susdite demande d^revetirinvention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriét^Intellepiuelle a Luxembourg, en date du: 16 novembre 1988 ..) .«*** * “ . > -.·» -u, »N '*X\ Pr. le Ministre de l’Economie et des Classes Moyennes, . 1500 . L&hJ >'··:· a ......................................heuresJ "i. · P· »· • * \ ’.4 Le chef du service de la propriété intellectuelle,

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EXPLICATIONS RELATIVES AU FORMULA IREBBDÎP'ÔTV

(1) s’il y a lieu "Demande de certificat d’additioitatl brevetpanêlpal, à la demande de brevet principal No............du............” - (2) inscrire les nom, prénom, profession.

adresse du demandeur, lorsque celui-ci est un paracuGêrôiiies dénomination sociale, forme juridique, adresse du siège social, lorsque le demandeur est une personne morale - (3) inscrire “ | jf* les nom, prénom, adresse du mandataire agréé, conseil en propriété industrielle, muni d’un pouvoir spécial, s’il y a lieu: "représenté par............agissant en qualité de mandataire” «S,·- 4^( - (4) date de dépôt en toutes lettres ~ (5) titre de l'invention - (6) inscrire les noms, prénoms, adresses des inventeurs ou l'indication "(voir) désignation séparée (suivra)”, lorsque la dési gnation se mit ou se fera dans un document séparé, ou encore l’indication "ne pas mentionner", lorsque l’invcnteursigne ou signera un document de non-mention â joindre à une désignation séparée présente ou future - (7) brevet, certificat d’addition, modèle d’utilité, brevet européen (CBE), protection internationale ( PCT) - (8) Etat dans lequel le premier dépôt a été effectue BL-4174 Mémoire descriptif déposé à l'appui d'une demande de brevet pour

AUTOMATISCHE LANZENWECHSELVOREICHTUNG

déposée au nom de Paul Wurth S.A.

32 rue d'Alsace LUXEMBOURG

AUTOMATISCHE LANZENWECHSEL VORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine automatische Lanzenwechsel Vorrichtung, insbesondere für bei der Stahlherstellung durch ein Aufblasverfahren an einen 5 vertikal verfahrbaren Lanzenträgerschlitten anzukuppelnde und zu befestigende Lanzen, wobei einem Kupplungskopf am Lanzenträgerschlitten die für das Frischen benötigten Stoffe, sowie gegebenenfalls auch ein Kühlfluid, zugeführt und an der Kupplungsstelle 10 zwischen Kupplungskopf und Lanzenoberteil in letzteren überführt werden.

Durch das Dokument LU-96797 ist eine neuartige Lanze der vorstehend genannten Gattung bekannt-geworden, welche gegenüber dem früheren Stand der 15 Technik den grossen Vorteil aufweist, dass sie trotz des Vorhandenseins einer Mehrzahl von Kanälen für die Zufuhr der genannten Stoffe und Fluide durch einen einzigen Arbeitsgang mit dem zugeordneten Kupplungskopf verbunden werden kann, wobei dieser 20 Arbeitsgang im beschriebenen Ausführungsbeispiel aus dem manuellen Befestigen je einer Schwenkbolzenverbindung beidseits des Lanzenoberteils besteht.

Um das manuelle Befestigen der Lanzen zu automatisieren, werden in den Dokumenten LU-86985, 25 LU- , LU- und LU- (die drei letzteren eingereicht am 16. November 1988, unsere Zeichen BL4167, BL4168, BL1469) günstige Vorschläge zum

Automatisieren des Lanzenwechsels gemacht, die ausnahmslos ein ordnungsgemässes Arbeiten der 30 jeweiligen Vorrichtung gewährleisten.

Der potentielle Anwender der vorgenannten neuartigen Frischlanzen hat damit für seinen spezifischen Anwendungsfall bezüglich eventueller Weiterverwendung vorhandener Lanzen, benötigten Platz-35 bedarf, Installationskosten, Arbeitsgeschwindigkeit, 2 usw., die Möglichkeit einer Wahl zwischen den vorgenannten Bauarten solcher Automatisierungs vorrichtungen.

Es ist deshalb auch nicht so sehr Ziel der 5 Erfindung eventuelle Unzulänglichkeiten des Standes der Technik abzustellen, es ist vielmehr ihre Aufgabe, dem Anwender der eingangs genannten Frischlanzen bei der Wahl der für seinen spezifischen Anwendungsfall optimalen Automatisierungslösung eine 10 weitere Möglichkeit zur Verfügung zu stellen.

Allerdings hat die erfindungsgemässe Vorrichtung unter anderem den Vorteil, dass die Kupplungselemente zum Ankuppeln des Lanzenoberteils an den Kupplungskopf in geschützter Lage untergebracht sind und 15 ihre Betätigung einzig durch einen einfachen Linearmotor erfolgen kann.

Die genannte erfindungsgemässe Aufgabe wird, ausgehend von einer automatischen LanzenwechselVorrichtung der eingangs genannten Gattung, durch die im 20 Hauptanspruch angeführten Merkmale gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit den gleichen Referenzzahlen versehen sind, dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen : 25 Figur 1, eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines

Kupplungskopfes mit Zuführungsleitungen und eines

Frischlanzenoberteils mit Transferbolzen;

Figur 2, eine Tei1draufsicht auf einen Schnitt II-II in Figur 1, mit der Darstellung der wesentlichen 30 Befestigungselemente zwischen Kupplungskopf und

Lanzenoberteil ;

Figur 3, eine erste Ausführung der genannten Befestigungselemente;

Figur 4, eine zweite Ausführung der genannten Be-35 festigungselemente; ) 3

Figur 5, eine dritte Ausführung der genannten Befestigungselemente .

Figur 1 zeigt einen in seinem wesentlichen Aufbau an sich bekannten Kupplungskopf 10, teilweise im 5 Schnitt, mit den Zu-, beziehungsweise

Abführungsleitungen 12, 14, 16, 18 für die eingangs erwähnten Stoffe und Fluide, sowie den Oberteil 20 einer Frischlanze 22 mit ihren Transfer-, beziehungsweise -handhabungszapfen 24, 26. Figur 1 10 zeigt Lanze und Kupplungskopf in zusammengekuppeltem Zustand. Zum Ankuppeln der Lanze 22 mit ihrem Oberteil 20 am Kupplungskopf 10 ist erfindungsgemäss ein renkartiges Verbindungssystem vorgesehen, welches im wesentlichen aus einem drehbaren, dem Kup-15 plungskopf zugeordneten Ring 28 besteht, welcher an seinem Innenumfang mit radialen Vorsprüngen 30±, 32± versehen ist, sowie aus einem am Lanzenoberteil angeordneten Flansch 34 mit konjugierten Aussparungen 36i und Vorsprüngen 38i, welche mit den genannten Vor-20 Sprüngen und Aussparungen am Ring 28 bajonettartig Zusammenwirken. Hierzu ist der Ring 28 drehbar, jedoch axial fest, am Kupplungskopf montiert und der Flansch 34 drehfest am Lanzenoberteil 20.

Eine Besonderheit besteht darin, dass der Flansch 25 34 zwar drehfest am Lanzenoberteil 20 montiert ist, er jedoch eine axiale Bewegung nach oben ausführen kann, wobei er eine Druckfederanordnung 40 zwischen seiner oberen Fläche 42 und der oberen Extremität 44 des Lanzenoberteils 20 komprimiert. Diese Druck-30 federanordnung kann zum Beispiel ein Bellevi1lefeder-stapel mit etwa dem gleichen Durchmesser wie derjenige des Flansches 34 sein, oder aber an der Peripherie des Flansches 34 kranzförmig aneinandergereihte, separate Federn oder Federstapel.

35 Ein Lanzenwechsel geht nun folgendermassen vor sich : 4 v « ' *

Die abgenützte Lanze 22, welche jetzt durch eine nicht gezeigte Transfervorrichtung an ihren

Tragzapfen 24, 26 gehalten ist, wird durch Drehen des Ringes 28 in der für Renkverbindungen typischen Weise 5 vom Kupplungskopf 10 entkuppelt, wonach die Transfervorrichtung die Lanze absenkt und sie sodann seitlich wegführt. Eine neue Lanze 22 wird mit der Kupplungskopf achse 0 zum Fluchten gebracht und soweit angehoben, dass der Ring 28 für ein Schliessen der 10 Renkbindung betätigt werden kann. Die Betätigung des Ringes 28, das heisst eine Drehung um seine Längsachse, wird in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung durch einen nicht gezeigten, ortsfest angelenkten doppeltwirkenden Linearmotor hervorgerufen, 15 welcher an einem nicht dargestellten, sich radial nach aussen vom Ring 28 hinwegerstreckenden Arm angreift. Bei der Drehung des Ringes 28 im Sinne eines Schliessens der Renkverbindung sind Massnahmen getroffen, dass der Flansch 34 etwas gegen den Druck 20 der Federn angehoben wird. Hierdurch ist gewähr leistet, dass die einander zugeordneten Kupplungsflächen an der oberen Lanzenextremität 44 und dem Kupplungskopf immer mit einer vorbestimmten Kraft, nämlich derjenigen der Federn 40 nach Vollendung des 25 AnkuppelVorgangs der Lanze, gegeneinandergepresst werden.

Die genannten Massnahmen bestehen in bestimmten Profilgebungen an den konjugierten Vorsprüngen des drehbaren Ringes 28 und dem Lanzenflansch 34. In den 30 Figuren 3 bis 5 sind drei Möglichkeiten für eine solche ProfiIgebung dargestellt, wobei jeweils die Teile A dem Lanzenflansch zugeordnete Vorsprünge aus radialer Ansicht sind, und die Teile B jeweils ein Vorsprung am drehbaren Ring 34.

35 In Figur 3 ist sowohl die Unterseite des Vor sprungs A, welcher einem der Vorsprünge 38i (Figur 2) 5 » * entspricht, als auch die Oberseite eines Vorsprungs B, welcher einem der Vorsprünge 30i {Figur 2) entspricht, solcherart keilförmig abgeschrägt, dass bei einer in den Figuren angedeuteten Drehung des 5 Ringes 28 der Flansch 34 angehoben und gegen die Federn 40 gedrückt wird.

Dieser gleiche Effekt wird in Figur 4 dadurch erzielt, dass der Vorsprung A am Flansch 34 in Form eines Zapfens 44 ausgebildet ist, während der 10 Ringvorsprung B etwa die gleiche keilförmige Ausgestaltung hat wie in Figur 3.

In Figur 5 ist der Vorsprung A am Flansch 34 als Wälzlager 46 für besonders leichtgängige Arbeitsweise ausgelegt; dabei ist am Vorsprung B des Ringes eine 15 Rast 48 vorgesehen, in welche das Wälzlager 46 nach Beendigung des Befestigungsvorgangs einrastet und somit die Verbindung gegen ein Lösen gesichert ist.

Claims (8)

1. Automatische Lanzenwechselvorrichtung, insbesondere für bei der Stahlherstellung durch ein Au.f-blasverfahren an einen vertikal verfahrbaren Lanzen- 5 trägerschlitten anzukuppelnde und zu befestigende Lanzen, wobei einem Kupplungskopf am Lanzenträgerschlitten die für das Frischen benötigten Stoffe, sowie gegebenenfalls auch ein Kühlfluid, zugeführt und an der Kupplungsstelle zwischen Kupplungskopf und 10 Lanzenoberteil in letzteren überführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankuppeln des Lanzenoberteils (20) am Kupplungskopf (10) mittels eines Renkverbindungssystems erfolgt, bei welchem dem Kupplungskopf (10) ein drehbarer, jedoch axial fester 15 Ring (28) zugeordnet ist, welcher mit radialen Vorsprüngen (30±) und Aussparungen (32!) versehen ist, welche mit konjugierten Aussparungen (36i) und Vorsprüngen (38i) an einem am Lanzenoberteil angeordneten drehfesten Flansch Zusammenwirken, dass 20 zwischen diesem Flansch (34) und der oberen Extremität (44) des Lanzenoberteils eine Druckfederanordnung (40) mit axialer Druckwirkung solcherart vorgesehen ist, dass die Kupplungsflächen am Lanzenoberteil (20) in angekuppeltem Zustand der 25 Lanze mit der Druckkraft dieser Federn (40) gegen die ihnen am Kupplungskopf (10) zugeordneten Kupplungsflächen gedrückt werden.

2. Automatische Lanzenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die

30 Vorsprünge (30i) am Ring (28) als auch die konjugierten Vorsprünge (38i) am Flansch (34) ein keilförmiges Profil haben, wodurch der Flansch (34) bei einer Drehung des Rings (28) gegen den Druck der Federanordnung (40) axial nach oben angehoben wird. 7

3. Automatische Lanzenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge am Flansch (34) als Zapfen (44) ausgebildet ' sind, während die Vorsprünge (30± ) am Ring (28) keil- 5 förmig ausgebildet sind, wodurch der Flansch (34) bei einer Drehung des Rings (28) gegen den Druck der Federanordung (40) axial nach oben angehoben wird.

4. Automatische Lanzenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor-

10 Sprünge am Flansch (34) mit Wälzlagern (46) versehen sind, welche mit einem keilförmigen Profil der Vorsprünge (301) am Ring (28) Zusammenwirken, wodurch der Flansch (34) bei einer Drehung des Rings (28) gegen den Druck der Federanordnung (40) axial nach 15 oben angehoben wird.

5. Automatische Lanzenwechselvorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass an jedem keilförmigen Profil eine Rast (48) vorgesehen ist, in welche das Wälzlager (46) eines jeden Flanschvor- 20 sprungs nach Beendigung der Befestigungsdrehbewegung des Rings (28) einrastet, wodurch die Befestigung gesichert ist.

6. Automatische Lanzenwechselvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass 25 der Ring (28) mittels eines radial abstehenden Armes gedreht wird.

6 > * y

7. Automatische Lanzenwechselvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der freien Extremität des genannten Armes ein ortsfest 30 angelenkter Linearmotor angreift.

8. Automatische Lanzenwechselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor ein doppelt wirkender Pneumatikzylinder ist.