EP0265414A2 - Manipulator for fastening a casting tube to an outlet gate of a pouring ladle - Google Patents
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- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/56—Means for supporting, manipulating or changing a pouring-nozzle
Definitions
- the invention relates to a manipulator for attaching a pouring tube to the pouring spout of a ladle with a cantilever arm pivotable about a horizontal axis for receiving the pouring tube and a pivot cylinder arranged between the cantilever arm and an abutment.
- a pouring tube is pressed onto the bottom spout of the ladle, which directs the molten steel from the ladle into the distributor.
- This pouring tube is attached to a corresponding centering projection of the pouring spout of the ladle with the aid of a manipulator and is moved with it in front of the bottom pouring spout when the pouring spout is opened.
- the manipulator has a cantilever arm receiving the pouring tube, which is rotatably mounted about a horizontal axis and can be adjusted with the aid of a swivel cylinder.
- pouring spout of the ladle If the pouring spout of the ladle is actuated before the pouring tube is pressed against the pouring spout, liquid steel can escape in an uncontrolled manner between the pouring spout and the pouring tube.
- the pouring tube must also take part in the movements of the pouring spout and the ladle via an adapted displacement of the delivery arm when it is subjected to the pressing force required for the pouring process.
- the invention is therefore based on the object to improve a manipulator of the type described above with simple means so that the operator can already see from the position of the manipulator whether the pouring tube is subjected to the pressure required for the casting process.
- the invention solves this problem in that a spring is provided between the swivel cylinder on the one hand and the cantilever arm or the abutment on the other hand.
- the spring preload must be overcome in order to apply a certain pressing force of the pouring tube to the pouring spout of the ladle. Accordingly, if the spring preload is adapted to the required pressing force, the operator can see, for example from the position of the swivel cylinder, whether the pouring tube is stopped via the cantilever arm only for positioning on the pouring spool or is already pressed on for the pouring process, because with a corresponding one Pressurization of the spring deflection must be overcome, which can be seen from the cylinder position. If the cylinder is extended further by the spring deflection, a certain minimum pressure must be present.
- a lock switch that can be actuated depending on the spring deflection of the spring can be provided for the pouring spout of the ladle. This lock switch only releases the actuation of the pouring spout when the spring travel is covered by a corresponding action on the swivel cylinder.
- the spring can advantageously be made adjustable in terms of its preload. With the change in the spring preload, a correspondingly modified action on the swivel cylinder is required for a given spring deflection.
- the spring engaged in the swivel drive of the cantilever arm can indicate the presence of the pressure required for the pouring process, but this display does not guarantee the correct application of the pouring tube to the pouring spool. If the pouring tube is pressed eccentrically against the centering projection of the pouring spool, the required seal between the pouring tube and the pouring spool cannot be guaranteed.
- the cantilever arm can have a spring-loaded monitor for the penetration depth of the pouring tube relative to the centering projection of the pouring spool wear
- This flexible guard can in turn be used to block the operation of the pouring slide in order to obtain a security against incorrect operation that is independent of the operator's attention.
- the manipulator shown consists essentially of a column 3 pivotally mounted on a foot 1 about a horizontal axis 2, to which a cantilever arm 4 is articulated, with an axis 5 parallel to the pivot axis 2 of the column 3.
- a hydraulic cylinder 6 is provided on the base 1.
- the cantilever arm 4 can be adjusted with respect to the column 3 by means of a swivel cylinder 7.
- the column 3 with the extension arm 4 can be rotated about a vertical axis.
- the foot 1 carries a rotatably mounted foot plate 8 which can be driven via a worm gear 9.
- the cantilever arm 4 about its longitudinal axis for the manipulator already recognizes the application of the pouring tube 11 with the required pressing force at the position of the lever 19 or the pivot cylinder 7.
- actuable lock switch for the pouring spool can be provided depending on the spring travel of the spring 15 . If the actuation of the pouring slide is released by the lock switch after the spring 15 has been overcome, the casting process can be initiated.
- the proper forwarding of the liquid steel from the ladle into the subsequent distributor through the pouring tube depends on the correct placement of the pouring tube 11 on the centering approach of the pouring spout of the ladle.
- This correct placement of the pouring tube can be checked via a monitor 22 designed as a thrust rocker, which is rotatably mounted about an axis 23 in the area of the receiving ring 12 on the extension arm 4 and can be pivoted against the force of a spring 24.
- the guard 22 runs when the pouring tube 11 is attached to the pouring spool, it is pivoted in the direction of the pouring tube axis during the relative movement of the pouring tube 11 relative to the centering approach of the pouring spool, the pivoting angle representing a measure of the penetration depth of the pouring tube 11 relative to the centering approach. This depth of penetration must reach a predetermined level, so that the pouring tube 11 attached to the centering attachment is adequately sealed when appropriately pressurized.
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Abstract
Um bei einem Manipulator zum Ansetzen eines Gießrohres (11) an den Ausgußschieber einer Gießpfanne an der Stellung des Schwenkzylinders (7) für den Auslegerarm (4) zur Aufnahme des Gießrohres (11) die Druckbeaufschlagung des Schwenkzylinders (7) erkennen zu können, ist zwischen dem Schwenkzylinder (7) und dem Auslegerarm (4) eine Feder (15) vorgesehen. In order to be able to detect the pressurization of the swivel cylinder (7) in a manipulator for attaching a pouring tube (11) to the pouring spout of a pouring ladle at the position of the swivel cylinder (7) for the extension arm (4) for receiving the pouring tube (11) the swivel cylinder (7) and the extension arm (4) are provided with a spring (15).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Manipulator zum Ansetzen eines Gießrohres an den Ausgußschieber einer Gießpfanne mit einem um eine horizontale Achse verschwenkbaren Auslegerarm zur Aufnahme des Gießrohres und einem zwischen dem Auslegerarm und einem Widerlager angeordneten Schwenkzylinder.The invention relates to a manipulator for attaching a pouring tube to the pouring spout of a ladle with a cantilever arm pivotable about a horizontal axis for receiving the pouring tube and a pivot cylinder arranged between the cantilever arm and an abutment.
Um den flüssigen Stahl nicht unkontrolliert aus einer Gießpfanne in einen nachgeordneten Verteiler ausfließen zu lassen, wird an den Bodenausguß der Gießpfanne ein Gießrohr angedrückt, das den flüssigen Stahl aus der Gießpfanne in den Verteiler leitet. Dieses Gießrohr wird mit Hilfe eines Manipulators an einen entsprechenden Zentrieransatz des Ausgußschiebers der Gießpfanne angesetzt und beim Öffnen des Ausgußschiebers mit diesem vor den Bodenausguß bewegt. Zu diesem Zweck weist der Manipulator einen das Gießrohr aufnehmenden Auslegerarm auf, der um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist und mit Hilfe eines Schwenkzylinders verstellt werden kann. Über diesen Schwenkzylinder ist somit nicht nur eine Positionierung des vom Auslegerarm getragenen Gießrohres, sondern auch das Andrücken des Gießrohres an den Zentrieransatz des Ausgußschiebers der Gießpfanne mit einer für den Gießvorgang ausreichenden Andrückkraft möglich. Nachteilig bei diesen bekannten Manipulatorkonstruktionen ist allerdings, daß der Bedienungsmann für den Manipulator aus der Stellung des Auslegerarmes oder des Schwenkzylinders nicht erkennen kann, ob das Gießrohr am Ausgußschieber nur im Sinne der Gießrohrpositionierung angehalten oder bereits mit der für den Gießvorgang notwendigen Andrückkraft beaufschlagt wird, so daß die Gefahr einer Fehlbedienung des Ausgußschiebers besteht. Wird nämlich der Ausgußschieber der Gießpfanne betätigt, bevor das Gießrohr an den Ausgußschieber angedrückt wird, so kann flüssiger Stahl unkontrolliert zwischen dem Ausgußschieber und dem Gießrohr austreten. In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, daß das Gießrohr auch bei seiner Beaufschlagung mit der für den Gießvorgang erforderlichen Andrückkraft die Bewegungen des Ausgußschiebers und der Gießpfanne über eine angepaßte Verlagerung des Auslegerarmes mitmachen muß.In order not to let the molten steel flow out of a ladle into a downstream distributor in an uncontrolled manner, a pouring tube is pressed onto the bottom spout of the ladle, which directs the molten steel from the ladle into the distributor. This pouring tube is attached to a corresponding centering projection of the pouring spout of the ladle with the aid of a manipulator and is moved with it in front of the bottom pouring spout when the pouring spout is opened. For this purpose, the manipulator has a cantilever arm receiving the pouring tube, which is rotatably mounted about a horizontal axis and can be adjusted with the aid of a swivel cylinder. With this swivel cylinder it is not only possible to position the pouring tube carried by the extension arm, but also to press the pouring tube against the centering projection of the pouring spout of the ladle with a sufficient pressing force for the pouring process. A disadvantage of these known manipulator designs, however, is that the operator manipulates the manipulator from the position of the cantilever arm or the swivel cylinder cannot recognize whether the pouring tube on the pouring spool is stopped only in the sense of the pouring tube positioning or is already being subjected to the pressing force necessary for the pouring process, so that there is a risk of incorrect operation of the pouring spout. If the pouring spout of the ladle is actuated before the pouring tube is pressed against the pouring spout, liquid steel can escape in an uncontrolled manner between the pouring spout and the pouring tube. In this context, it should be borne in mind that the pouring tube must also take part in the movements of the pouring spout and the ladle via an adapted displacement of the delivery arm when it is subjected to the pressing force required for the pouring process.
Schließlich ist es bekannt (DE-OS 3 425 676), an Stelle eines Schwenkzylinders einen Federspeicher einzusetzen, der durch einen Kniehebeltrieb von Hand aus gespannt wird und dabei das Gießrohr über den Auslegerarm an den Ausgußschieber der Gießpfanne andrückt. Da über den Kniehebeltrieb jedoch keine Positionierung des Auslegerarmes möglich ist, muß der Auslegerarm an der Gießpfanne selbst gelagert werden. Wegen einer fehlenden Zwischenstellung des Auslegerarmes zwischen der abgeschwenkten Ruhelage und der das Gießrohr an den Ausgußschieber andrückenden Arbeitslage tritt das bei Manipulatoren mit einem über einen Schwenkzylinder positionierbaren Auslegerarm bestehende, oben geschilderte Problem gar nicht auf.Finally, it is known (DE-OS 3 425 676) to use a spring accumulator instead of a swivel cylinder, which is tensioned manually by means of a toggle lever drive and thereby presses the pouring tube via the extension arm against the pouring spout of the ladle. However, since it is not possible to position the cantilever arm via the toggle lever drive, the cantilever arm must be stored on the ladle itself. Because of a missing intermediate position of the cantilever arm between the pivoted-off rest position and the working position pressing the pouring tube against the pouring spout, the problem described above does not occur in manipulators with a cantilever arm that can be positioned via a swivel cylinder.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator der eingangs bezeichneten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß der Bedienungsmann bereits aus der Stellung des Manipulators erkennen kann, ob das Gießrohr mit der für den Gießvorgang erforderlichen Andrückkraft beaufschlagt wird.The invention is therefore based on the object to improve a manipulator of the type described above with simple means so that the operator can already see from the position of the manipulator whether the pouring tube is subjected to the pressure required for the casting process.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwischen dem Schwenkzylinder einerseits und dem Auslegerarm oder dem Widerlager anderseits eine Feder vorgesehen ist.The invention solves this problem in that a spring is provided between the swivel cylinder on the one hand and the cantilever arm or the abutment on the other hand.
Da sich der Schwenkzylinder entweder auf einer Feder abstützt oder den Auslegerarm über eine Feder beaufschlagt, muß zum Aufbringen einer bestimmten Andrückkraft des Gießrohres an den Ausgußschieber der Gießpfanne die Federvorspannung überwunden werden. Wird demnach die Federvorspannung an die jeweils geforderte Andrückkraft angepaßt, so kann der Bedienungsmann, beispielsweise an der Stellung des Schwenkzylinders, erkennen, ob das Gießrohr über den Auslegerarm nur zur Positionierung an den Ausgußschieber angehalten oder bereits für den Gießvorgang angedrückt wird, weil bei einer entsprechenden Druckbeaufschlagung der Einfederweg der Feder überwunden werden muß, was an der Zylinderstellung abgelesen werden kann. Ist der Zylinder um den Einfederweg der Feder weiter ausgefahren, so muß ein bestimmter Beaufschlagungsmindestdruck vorhanden sein.Since the pivot cylinder is either supported on a spring or the cantilever arm acts on a spring, the spring preload must be overcome in order to apply a certain pressing force of the pouring tube to the pouring spout of the ladle. Accordingly, if the spring preload is adapted to the required pressing force, the operator can see, for example from the position of the swivel cylinder, whether the pouring tube is stopped via the cantilever arm only for positioning on the pouring spool or is already pressed on for the pouring process, because with a corresponding one Pressurization of the spring deflection must be overcome, which can be seen from the cylinder position. If the cylinder is extended further by the spring deflection, a certain minimum pressure must be present.
Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch, daß der Schwenkzylinder an einem über eine Feder am Auslegerarm abgestützten Hebel angelenkt ist. Diese Ausbildung stellt nicht nur durch die Wahl der Hebelarmlängen und damit eines entsprechenden Übersetzungsverhältnisses eine einfache Anpassung an die jeweiligen Kräfteverhältnisse sicher, sondern läßt auch an der Schwenkstellung des Hebels die jeweilige Beaufschlagung des Schwenkzylinders erkennen.In a further development of the invention, particularly simple constructional relationships result from the fact that the pivot cylinder is articulated on a lever supported on a spring on the extension arm. This training not only ensures a simple adjustment to the respective force ratios through the choice of lever arm lengths and thus a corresponding transmission ratio, but also allows the respective loading of the lever at the pivoting position Detect swivel cylinder.
Damit eine Fehlbedienung des Ausgußschiebers unabhängig von der Aufmerksamkeit des Bedienungsmannes ausgeschlossen werden kann, kann ein in Abhängigkeit vom Einfederweg der Feder betätigbarer Sperrschalter für den Ausgußschieber der Gießpfanne vorgesehen werden. Dieser Sperrschalter gibt die Betätigung des Ausgußschiebers erst frei, wenn durch eine entsprechende Beaufschlagung des Schwenkzylinders der Einfederweg der Feder zurückgelegt ist.So that incorrect operation of the pouring spool can be ruled out regardless of the operator's attention, a lock switch that can be actuated depending on the spring deflection of the spring can be provided for the pouring spout of the ladle. This lock switch only releases the actuation of the pouring spout when the spring travel is covered by a corresponding action on the swivel cylinder.
Ist mit sich ändernden Verhältnissen zu rechnen, so kann die Feder hinsichtlich ihrer Vorspannung vorteilhaft einstellbar ausgeführt werden. Mit der Änderung der Federvorspannung wird für einen vorgegebenen Einfederweg eine entsprechend geänderte Beaufschlagung des Schwenkzylinders erforderlich.If changing conditions are to be expected, the spring can advantageously be made adjustable in terms of its preload. With the change in the spring preload, a correspondingly modified action on the swivel cylinder is required for a given spring deflection.
Die in den Schwenkantrieb des Auslegerarmes eingeschaltete Feder, deren Vorspannung für ein ordnungsgemäßes Andrücken des Gießrohres an den Ausgußschieber einer Gießpfanne überwunden werden muß, kann zwar das Vorhandensein des für den Gießvorgang notwendigen Beaufschlagungsdruckes anzeigen, doch ist mit dieser Anzeige noch nicht die Sicherheit eines ordnungsgemäßen Ansetzens des Gießrohres an den Ausgußschieber gegeben. Wird nämlich das Gießrohr exzentrisch an den Zentrieransatz des Ausgußschiebers angedrückt, so kann die erforderliche Abdichtung zwischem dem Gießrohr und dem Ausgußschieber nicht gewährleistet werden. Um auch diese Fehlermöglichkeit erfassen zu können, kann der Auslegerarm einen federbelasteten Wächter für die Eindringtiefe des Gießrohres gegenüber dem Zentrieransatz des Ausgußschiebers tragen Über diesen nachgiebigen Wächter kann wiederum die Betätigung des Ausgußschiebers gesperrt werden, um eine von der Aufmerksamkeit des Bedienungsmannes unabhängige Sicherheit gegen Fehlbedienungen zu erhalten.The spring engaged in the swivel drive of the cantilever arm, the pretension of which must be overcome for the pouring tube to be properly pressed against the pouring spout of a ladle, can indicate the presence of the pressure required for the pouring process, but this display does not guarantee the correct application of the pouring tube to the pouring spool. If the pouring tube is pressed eccentrically against the centering projection of the pouring spool, the required seal between the pouring tube and the pouring spool cannot be guaranteed. In order to be able to detect this possibility of error as well, the cantilever arm can have a spring-loaded monitor for the penetration depth of the pouring tube relative to the centering projection of the pouring spool wear This flexible guard can in turn be used to block the operation of the pouring slide in order to obtain a security against incorrect operation that is independent of the operator's attention.
In der Zeichung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Manipulator zum Ansetzen eines Gießrohres an den Ausgußschieber einer Gießpfanne in einer vereinfachten Seitenansicht,
- Fig. 2 den an einem federbelasteten Hebel des Auslegerarmes angelenkten Schwenkzylinder für den Auslegerarm in einer Seitenansicht in einem größeren Maßstab und
- Fig. 3 einen federbelasteten Wächter für die Eindringtiefe des Gießrohres gegenüber dem Zentrieransatz des Ausgußschiebers ebenfalls in einer größeren Seitenansicht.
- 1 shows a manipulator according to the invention for attaching a pouring tube to the pouring spout of a ladle in a simplified side view,
- Fig. 2 the pivoted to a spring-loaded lever of the cantilever arm for the cantilever arm in a side view on a larger scale and
- Fig. 3 shows a spring-loaded monitor for the penetration depth of the pouring tube compared to the centering approach of the pouring spool also in a larger side view.
Der dargestellte Manipulator besteht im wesentlichen aus einer auf einem Fuß 1 um eine horizontale Achse 2 schwenkbar gelagerten Säule 3, an der ein Auslegerarm 4 angelenkt ist, und zwar mit einer zur Schwenkachse 2 der Säule 3 parallelen Achse 5. Zur Verstellung der Säule 3 gegenüber dem Fuß 1 ist ein Hydraulikzylinder 6 vorgesehen. Der Auslegerarm 4 kann mit Hilfe eines Schwenkzylinders 7 gegenüber der Säule 3 verstellt werden. Die Säule 3 mit dem Auslegerarm 4 kann um eine vertikale Achse verdreht werden. Zu diesem Zweck trägt der Fuß 1 eine drehbar gelagerte Fußplatte 8, die über ein Schneckengetriebe 9 angetrieben werden kann. Zusätzlich kann der Auslegerarm 4 um seine Längsachse für den Manipulator bereits an der Stellung des Hebels 19 bzw. des Schwenkzylinders 7 die Beaufschlagung des Gießrohres 11 mit der erforderlichen Andrückkraft erkennt. Zusätzlich kann ein in Abhängigkeit vom Einfederweg der Feder 15 betätigbarer Sperrschalter für den Ausgußschieber vorgesehen werden. Wird nach der Überwindung des Einfederweges der Feder 15 die Betätigung des Ausgußschiebers durch den Sperrschalter freigegeben, so kann der Gießvorgang eingeleitet werden.The manipulator shown consists essentially of a
Die ordnungsgemäße Weiterleitung des flüssigen Stahles aus der Gießpfanne in den anschließenden Verteiler durch das Gießrohr hindurch hängt vom ordnungsgemäßen Ansetzen des Gießrohres 11 an den Zentrieransatz des Ausgußschiebers der Gießpfanne ab. Dieses ordnungsgemäße Ansetzen des Gießrohres kann über einen als Anlaufschwinge ausgebildeten Wächter 22 überprüft werden, der im Bereich des Aufnahmeringes 12 am Auslegerarm 4 um eine Achse 23 drehbar gelagert ist und gegen die Kraft einer Feder 24 verschwenkt werden kann. Läuft der Wächter 22 beim Ansetzen des Gießrohres 11 an den Ausgußschieber auf, so wird er bei der Relativbewegung des Gießrohres 11 gegenüber dem Zentrieransatz des Ausgußschiebers in Richtung der Gießrohrachse verschwenkt, wobei der Schwenkwinkel ein Maß der Eindringtiefe des Gießrohres 11 gegenüber dem Zentrieransatz darstellt. Diese Eindringtiefe muß ein vorgegebenes Maß erreichen, damit das an den Zentrieransatz angesetzte Gießrohr 11 bei einer entsprechenden Druckbeaufschlagung eine ausreichende Abdichtung erfährt.The proper forwarding of the liquid steel from the ladle into the subsequent distributor through the pouring tube depends on the correct placement of the
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