DE2448141C2

DE2448141C2 - Handhabungseinrichtung

Info

Publication number: DE2448141C2
Application number: DE2448141A
Authority: DE
Inventors: Günter 2940 Wilhelmshaven Hensen; Berhard Hoffmeister; Herbert Ing.(Grad.) Koopmann; Wilhelm Dr.-Ing. Schwarz
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1974-10-09
Filing date: 1974-10-09
Publication date: 1986-11-13
Also published as: IT1045188B; SE413861B; GB1493720A; SE7510806L; DE2448141A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Handhabungseinrichtung mit einem Mast an einem um eine lotrechte Achse schwenkbaren Ausleger, der von einer über einen Drehkranz um die lotrechte Achse drehbaren Säule getragen ist.

In Hüttenwerken und Gießereien ist es erforderlich, regelmäßig die Beschaffenheit der Schmelzen, z. B. hinsichtlich der Temperatur und/oder der chemischen Zusammensetzung, in Zwischenstufen des Produktionsganges zu prüfen. Das geschieht mit Hilfe von Meßkartuschen, die unter Verwendung von Meßlanzen in die Schmelzen getaucht werden, weiche sich z. B. in Gießpfannen oder in Konvertern befinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungsvorrichtung so zu gestalten, daß hierbei Handarbeit und damit die durch Auüstrahlungshitze bedingte Beanspruchung von Arbeitern weitgehend vermieden und die Voraussetzung für eine größtenteils selbsttätige Handhabung der Meßkartuschen geschaffen wird. Es ist zwar bereits aus der USA Patentschrift eine Handhabungseinrichtung bekannt, die jedoch als lineardreiachsiger Manipulator für radioaktive Substanzen ausgebildet und in ihrer konstruktiven Gestaltung für die Handhabung von Meßkanuschen in Metallschmelzen ungeeignet bzw. mit erheblichen Nachteilen behaftet ist Weiter offenbart die USA Patentschrift 11 75 617 eine selbstfahrende Art. ,tsmaschine in Form eines Derrickkrans mit einem Greife, für Erdarbeiten, beispielsweise einem Schüttgreifer für die Beladung von Eisenbahnwaggons. Auch diese Anordnung g'bt keine Ansatzpunkte für eine zweckgerechte Lösung der gestelltη Aufgabe, zumal der bei diesem bekannten Kran heb- und senkbare Greifer schon einer teleskopartigen Ausgestaltung, die zu verwenden die Erfindung sich zum Ziel gesetzt hat. unverhältnismäßige Schwierigkeiten entgegengesetzt würde. Mit der vorliegenden Erfindi'.ng wird vielmehr demgegenüber vorgeschlagen, eine Handhabungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist. Dadurch wird eine weitestgehende Automatisierung bei der Handhabung von Meßkartusehen ermöglicht, wobei einerseits auf überflüssige Bewegungsmögiichkeiten schon aus ökonomischen Gründen verzichtet wird und andererseits die vorzusehenden Bewegungsmöglichkeiten so verwirklicht weroen. daß der gesamte Bewegungsablauf ohne unmittelbare An-Wesenheit von Bedienungspersonal unter Vermeidung manueller Eingriffe schnell, betriebssicher und mit geringstmöglichem konstruktivem herstellung*- und wartungstechnischem sowie betriebsmäG.igem \ufwand erfolgt. Darüber hinaus ist die Anordinng so getroffen, daß sie auch ein leicht automatisierbares Zusammenwirken mit einem entsprechend zu gestaltenden Meßkartuschen-Magazin erlaubt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Te;! eines Hüttenwerkes mit einer Gießpfanne und einer Handhabungs-Einrichtung für Meßkartuschen in Schrägansicht,

F-1 g. 2 die Handhabungs-Einnchtung teils in Seitenansicht und teils in einem lotrechten Schnitt,
Fi g. 3 die zugenörige Draufsicht,

Fig. 4 einen Teil der Handhabungs-Einrichtung mit einem Mast in einem lotrechten Mittelschnitt,

Fig. 5 scherr"!tisch eine Seil-Führung in einem Schnitt entsprechend F i g. 4,

Fig.6 die Ansicht mit der Blickrichtung nach dem Pfeil A in Fig. 5,

Fig. 7, 8 und 9 die Schnitte nach den Linien VIi-VII, VIII-VIII bzw. IX-IX in F i g. 4 in größerem Maßstab,

Fig. 10 und Il Crtzelheiten von Fig.4 in einem iotrechten Mittelschnitt in größerem Maßstab,

Fig. 12 ein Kartuschen-Magazin teils in Seitenansicht teils in lotrechten Längsschnitten,

Fig. 13 den Schnitt nach der Linie XIIl-XIII in

Fig. 12,

F i g. 14 den Schnitt nach der Linie XIV-XIV in Fig. 16,

Fig. 15 einen Teil von Fig. 12 bei einer anderen Betriebsstellung,

F i g. 16 eine Einzelheit bei B in F i g. 14 in größerem Maßstab,

Fig. 17 den Schnitt nach der Linie XVIl-XVII in Fig. 16.

F i g. 18 eine Zentriereinrichtung für eine Meßlanze in einem Axialschnitt. und

Fig. 19 die zugehörige Draufsicht mit einem Querschnitt durch die Meßlanze.

Nach F i g. 1 ist eine Gießpfanne 1 auf einem Wagen 2 in eine bestimmte Stellung im Bereich der Handhabungs-Einrichtung gefahren, deren Gerüst auf einer mit großem Höhen-Abstand von der Gießpfanne befindlichen Bühne 3 montiert ist. Das Gerüst hat ein Standrohr 4, das aul einer f-undamentplatte 5 mittels eines Kugeldrehkranzes 6 um seine lotrechte Mittellinie 7 gedreht werden kann. Der Kugeldrehkranz 6 überträgt sowohl nach unten als auch nach oben gerichtete Kräfte. Auf dem Standrohr 4 ist ein einseitig in waagerechter Richtung auskragender Ausleger 8 in Kastenbauweise befestigt. An dem von dem Standrohr 4 abgewandten Ende des Auslegers 8 ist starr ein hohler Mast 9 in lotrechter Anordnung so befestigt, daß er von dem Ausleger 8 aus weit nach oben ragt und sein unteres Ende dicht unterhalb des Auslegers 8 liegt. Der Mast 9 hat, wie insbesondere F ι g. 8 zeigt, einen quadratischen Querschnitt.

Innerhalb des Mastes 9 ist mit beträchtlichem Spiel ein Teleskopzwischenstück 10 in Form eines Rohres von quadratischem Querschnitt mit Hilfe von an ihm sitzenden Gleitbacken 11 in lotrechter Richtung schiebbar gefuhrt Es ist erheblich kürzer als der Mast 9.

Von unten her ist über das Teleskopzwischenstück 10 ein untcrci Teleskoprohr \2 von quadratischem Querschnitt mit geringem Spie! gezogen, das beträchtlich kurzer ist als das Teleskopzwischenstück 10.

Zum Bewegen des Teleskopzwischenstückes 10 und des unteren Teleskoprohres 12 innerhalb des Mastes 9 nach oben und unten dient ein Hubwerk mit einer Seilwinden-Trommel 13. die an dem von dem Mast 9 abgewandten Ende des Auslegers 8 gelagert ist und einerseits einen angeflanschten Elektromotor 14, zweckmäßig einen Verschiebeanker-Motor, mit Getriebe und andererseits eine Kegeldruckbremse 15 aufweist Von der Seilwinden-Trommel 13 verläuft das Hubseil 16 zunächst waagerecht nahe oberhalb des Auslegers 8 bis zu einer L'mlenkrolle 17 und von da neben dem Mast 9 nach oben zu einer Umlenkrolle 18. Von dieser ist das Hubseil 16 durch eine Öffnung am oberen Ende des Mastes 9 hinein zu einer Kausche 19 geführt, die, wie F i g. 9 zeigt mittels eines Bolzens 20 an den oberen Enden zweier Blechwangen 21 des Teleskopzwischenstückes :0 gelagert ist Nahe unterhalb des Bolzens 20 sind an den Blechwangen 21 mittels zweier Bolzen 22 zwei obere Fiaschenrollen 23, 24 so gelagert, daß ihre Mittelebenen in Achsrichtung gegeneinander versetzt sind Weiter unten ist an den Blechwangen 21 eine weitere obere Flaschenroile 25 gelagert

Mit Abstand darunter befinden sich innerhalb des Teleskopzwischenstückes 10 zwei untere Fiaschenrollen 26, 27. an deren Achse 28 das untere Teleskoprohr 12 hängt.

Zu diesem Zweck ist an der Achse 28 ein Bügel 29 gelagert, von dem aus sich eine Stange 30 nach unten erstreckt An das untere Ende dieser Stange ist der Boden 31 einer nach oben offenen Hülse mit Hilfe von Muttern 32 befestigt. Innerhalb der Hülse 32 ist ein Rohrstück 34 schiebbar geführt, in welches eine die Stange 30 umschließende Buchse 35 eingesetzt ist. Das Rohrstück 34 stützt sich mit einer unteren Stirnfläche 36 auf den Boden 31. Sie hat in einem unteren Bereich eine Ausdrehung, in welcher sich eine Schraubendruckfeder 37 unter Vorspannung befindet. An das obere, über die Hülse 32 hinausragende Ende des Rohrstückes 34 ist ein

ίο Flansch 38 angeschweißt.

Der Flansch 38 ist mit einer Ringplatte 39, die in das untere Ende des unteren Teleskoprohres 12 fest eingesetzt ist, starr verbunden durch vier Stangen 40. Die Ringplatte 39 bildet zusammen mit einem mittig zu ihr angeordneten Zylinder 41 ein Kopfstück. Innerhalb des Zylinders 41 ist ein Kupplungsstück 42 in lotrechter Richtung schiebbar geführt. Dieses hat unten einen Flansch 43, der in einer in den Zylinder 41 eingesetzten Buchse 44 gleitet. Gegen Drehen ist das Kuppiungsstück durch eine radial in den Zylinder 41 eingesetzte Schraube 45 gesichert, die mit einem Zapfen in eine lotrechte Nut 46 des Kupplungsstückes 42 eingreift. Auf das obere Ende des Kupplungsstückes 42 ist eine Buchse 47 aufgesetzt. Über diese greift eine Ringscheibe 48, die gegen Abheben durch eine auf einen Gewindezapfen des Kupplungsstückes 42 geschraubte Mutter 49 gesichert ist. Die Ringscheibe 48 liegt bei der in F i g. 11 dargestelteti unteren Endlage des Kupplungsstückes 42 innerhalb des Zylinders 41 mit einem Kragen auf einem Ringdeckel 50 auf, der am oberen Ende des Zylinders 41 durch Schrauben befestigt ist und die Buchse 47 umschließt.

Zwischen einem vom unteren Ende der Buchse 47 abstehenden Bund 51 und einer Ringleiste 52 des Zylinders 41 befindet sich eine vorgespannte Schraubendruckfeder 53. Der Bund 51 hat von dem Ringdeckel 50 einen Abstand a. Der Abstand des Flansches von der Ringleiste 52 ist etwas größer als a.
An das Kupplungsstück 42 ist die Meßlanze 54 angekuppelt. Diese wird durch ein langes Rohr aus Edelstahl gebildet An ihrem unteren Ende sitzt eine Gummitülle 55, die eine stramme Verbindung zwischen der Meßlanze 54 und jeweils einer von unten über diese geschobene Kartusche 156 bewirkt. Die Meßkartusche ist ein aus Pappe bestehendes Rohr, von dessen Boden 57 eine Blechkapsel 58 nach unten ragt Diese enthält in bekannter Weise eine Lötstelle eines Thermoelementes, die in eine Schutzhülle eingebettet ist. Wenn gemäß F i g. Π die Meßkartusche 156 betriebsfertig von unten

so auf die Meßlanze 54 aufgeschoben ist. reicht sie nah^u bis ium oberen Ende der Meßlanze und ist die Lötstelle durch Kontaktberührung mit Meßdrähten 59 leitend verbunden, die innerhalb der Meßianze 54 nach oben bis zu einem Stecker 60 geführt sind. Dieser sitzt in einem am oberen Ende der Meßlanze 54 befestigten zylindrischen Kopfstück 61. Dieses ist in eine Ausdrehung am unteren Ende des Kupplungsstückes 42 zentriert eingesetzt und mittels einer Überwurfmutter 6Z die auf einen Gewindezapfen des Kupplungsstückes 42 geschraubt ist fest mit diesem verbunden.

Nach der Darstellung in den F i g. 4, 5 und 6 ist zwischen den oberen Fiaschenrollen 23, 24, 25 und den unteren Fiaschenrollen 26, 27 ein Flaschenzug gebildet. Zu diesem Zweck ist ein Seil 63 von einer Befestigungsstelle 64 am unteren Ende des Mastes 9 nach oben zu der oberen Flaschenrolle 23, von dieser nach der unteren Flaschenroile 26, von dieser nach der oberen Fiaschenrolle 25, von dieser nach der unteren Flaschenrolle

27, von dieser nach der oberen Flaschenrolle 24 und von dieser nach einer weiteren Befestigungsstelle 65 am unteren Ende des Mastes 9 geführt. Dank dieses Flaschenzuges bewegt sich das von den unteren Flaschenrollen 26 und 27 getragene untere Teleskoprohr 12 jeweils um eine Strecke nach oben oder unten, die das Anderthalbfache des Weges ist, um den gleichzeitig das Teleskopzwi^'oenstück 10 mittels des Hubwerkes gehoben bzw. gesenkt wird.

F i g. 2 zeigt eine andere Seilführung zwischen Flaschenrollen des Teleskopzwischenstückes 10 und des unteren Teleskoprohres 12 solcher Art, daß sich das untere Teleskoprohr jeweils um den doppelten Weg nach oben oder unten bewegt, wie das Teleskopzwischenstück.

Das Teleskopzwischenstück 10 und das untere Teleskoprohr 12 haben solche Längen, daß sie, wie Fig.4 zeigt, vollständig in das Innere des Mastes 9 hereingezogen werden können. Dadurch d««ß d»s untere Telsskc"" rohr 12 das Teleskopzwischenstück 10 von unten her umgreift, wird verhindert, daß in der unteren Endlage des unteren Teleskoprohres, wenn die Meßkartusche 156 gemäß Fig. 1 in die Schmelze eintaucht, aus der Gießpfanne 1 herausspritzende feuerflüssige Partikel sich zwischen den beiden teleskopierbaren Teilen festsetzen, wodurch die Gleitbewegung zwischen den beiden Teilen gehindert würde. Aus diesem Grund beschränkt man sich auch auf nur zwei Teleskop-Teile, die dementsprechend eine beträchtliche Länge haben, so daß das obere Ende des unteren Teleskoprohres 12 sich in .er untersten Stellung weit genug oberhalb der Schmelze befindet.

Innerhalb des Teleskopzwischenstückes 10 sind zwei Kabel 66 und 67 geführt.

Das Kabel 66 enthält Meßleitungen, die durch den Stecker 60 mit den Meßdrähten 59 in der Meßlanze 54 verbunden sind. Das Kabel 66 ist aus einer Bohrung des Kupplungstückes 42 nach oben herausgeführt. Es erstreckt sich innerhalb des Teleskopzwischenstückes 10 an den Stangen 40 vorbei nach oben. Das andere Kabel 67 geht von einer Kapsel 68 aus, die in Fi g. 4 ohne die Kabel dargestellt ist und die an den Stangen 40 etwa in deren halber Höhe festgeklemmt ist. Dort nimmt das Kabel 67 die zwei Paare von Signaldrähten auf, die der Kapsel 68 in dünneren Kabeln 69,70 zugeführt werden.

Das Kabel 69, von dem nur in F i g. 11 der untere Teil dargestellt ist, geht von einem Kontakt 71 aus, der an einer der Stangen 40 nahe dem unteren Ende des unteren Teleskoprohres 12 so befestigt ist, daß er bei der in F i g. 11 dargestellten unteren Endlage des Kupplungsstückes 42 einen mit b bezeichneten Höhenabstand von einer am oberen Ende des Kupplungsstückes 42 in waagerechter Anordnung befestigten, metallischen Scheibe 72 hat. Der Abstand b ist geringfügig kleiner als der Abstand a.

Das andere dünne Kabel 70 geht von einem Kontakt 72 aus, der an der Hülse 32 so befestigt ist, daß er dann, wenn das Rohrstück 34 in der aus Fig. 10 ersichtlichen Weise mit der Stirnfläche 36 auf dem Boden 31 abgestützt ist, an der Unterseite des Flansches 38 anliegt

Die beiden Kabel 66 und 67 sind durch Bohrungen in dem Flansch 38 hindurchgesteckt und um zwei Zylinder 73, 74, die in Anordnung mit waagerechter Achse beiderseits der Stange 30 auf dem Flansch befestigt sind, herumgeschlungen und an den Zylindern 73, 74, festgeklemmt Von diesen steigen die Kabel 66 und 67 an den unteren Flaschenrollen 27, 26, vorbei nach oben. Sie treten oben aus dem Mast 9 heraus und sind um zwei Rillenscheiben 75, 76 herumgeführt, die beiderseits der Umlenkrolle 18 auf dem Mast gelagert sind. Die Scheiben 75, 76 haben einen größeren Durchmesser als die Umlenkrolle 18; und ihre Drehachsen sind, wie Fig.7 zeigt, gegenüber der Drehachse der Umlcnkrolle 18 sowie gegeneinander versetzt. Von den Rillenscheiben 75, 76 sind die Kabel 66, 67 neben dem Mast 9 nach unten geführt zu Rillenscheiben 77, 78 die neben der Umlenkrolle 17 oberhalb des Auslegers 8 in dem Winkel zwisehen diesem und dem Mast 9 gelagert sind. Von den Rillenscheiben 77, 78 erstrecken sich die Kabel 66, 67 oberhalb des Auslegers 8 zu oberen Flaschenrollen 79. von denen aus die Kabel Schleifen bilden, die, wie F i g. 2 zeigt, im Inneren des Standrohres 4 hängen und deren Unterflaschen 80 durch ein Gewicht 81 belastet sind. Hierdurch wird ein linearer Kabellängen-Speicher gebildet. Von diesem sind die Kabel in nicht dargestellter Weise zu der elektronischen Zentrale geführt, wo die von der Meßkartusche 56 gelieferter! Meßwerte sowie die Signale von den Kontakten 71 und 72 in einem Prozeßrechner verwertet werden.

F i g. 2 veranschaulicht, daß der Ausleger 8 durch die Zugkraft in dem Hubseil 16 zwischen der Seilwindentrommel 13 und der Umlenkrolle 17 entlastet wird, weil durch das Hubseil über die Lagerung der Umlenkrolle 17 ein Moment ausgeübt wird, das dem durch die Gewichtsbelastung des Auslegers 8 bedingten Moment entgegenwirkt.

F i g. 3 zeigt, wie der Ausleger 8 aus der Stellung, in welcher er sich über die Gießpfanne 1 erstreckt, um die lotrechte Achse 7 in zwei ausgezeichnete Stellunger. I und Il geschwenkt werden kann, wobei das Teleskopzwischenstück 10 und das untere Teleskoprohr 12 so weit wie möglich nach oben in den Mast 9 eingefahren sind.

In der Stellung I des Auslegers 8 befindet sich der Mast 9 oberhalb einer F.ntnahmestelle eines Kartuschen-Magazines 82. Dieses hat einen schmalen Blechmantel 83, der aufrechtstehend auf der Bühne 3 parallel zu deren Längskante angeordnet ist. Den Boden der Magazines bildet ein Gurt 84 aus durch Drähte verstärktem Kunststoff. Er liegt auf einem Bodenbelag 85 gleitbar auf und dient als Auflager für eine Reihe von Meßkartuschen 56,156, die innerhalb des Blechmantels 31 in einer Reihe dicht nebeneinander stehen. Diese Reihe wird auf dem von dem Standrohr 4 abgewandten Ende des Blechmantels 83 durch eine Stirnwand abgeschlossen, die durch einen feststehenden Winkelstahl 86 ggebildet wird. An dem entgegengesetzten Ende wird die Reihe der auf dem Gurt 84 stehenden Meßkartu-Sf hen abgeschlossen von einer Stirnwand, die ebenfalls durch einen Winkelstahl 87 gebildet wird. Dieser steht auf einem Fuß 88, der durch einen Bolzen 89 an einem Ende des Gurtes 84 befestigt ist und zusammen mit diesem auf dem Bodenbelag 85 gleiten kann. Der Gurt 84 ist durch eine Ausnehmung am unteren Ende des feststehenden Winkelstahles 86 hindurch zu einer Umlenkrolle 9 und von dieser innerhalb eines Blechkastens 91 nach oben zu einer Umlenkrolle 92 geführt An das Ende des Gurtes 84, das von der oberen Umlenkrolle 92 aus nach unten gerichtet ist, ist ein Gewichtskörper 93 gehängt An dem Fuß 88 greift ein Seil 94 an, das über Umlenkrollen 95, 96 in einer Schleife nach oben und unten zu einer Spannvorrichtung 97 geführt ist

Der Blechmantel 83 hat oben einen Deckel 98 mit einem hakenförmigen Profil. Dieser ist an der Oberkante einer Seitenwand des Blechmantels in Scharnieren 99 mit waagerechter Drehachse klappbar gelagert Mit

ausgezogenen Linien in Fig. 12 und 14 und mit strichpunktierten Linien in Fig. 16 ist der Deckel 98 in der Schließstellung dargestellt, wobei er die oberen Enden der in dem Kartuschen-Magazin stehenden Meßkartuschen übergreift. Fig. 16 zeigt mit ausgezogenen Linien den Deckel, nachdem er abgeklappt ist. Hierbei ragt ein Fortsatz 100 des Deckels, der sich in der Schließstellung auf der Innenseite der Seitenwand des Blechmantels von den Scharnieren 99 aus nach unten erstreckt, in waagerechter Richtung in das Innere des Blechmantels hinein. Er hat, wie F i g. 17 zeigt, bogenförmige Ausnehmungen, in welche die Meßkartuschen 56 passen.

An dem Blechkasten 91 ist auf der dem Winkelstahl 86 zugewandten Seite ein Zylinder 101 einer pneumatischen Stellvorrichtung in lotrechter Anordnung befestigt. An dem unteren Ende der zugehörigen Kolbenstange, die nach unten aus dem Zylinder 101 herausragt, sitzt ein Mitnehmer 102, der durch die Ausnehmung des

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Meßkartusche 156 greift, die das Ende der Reihe bildet und die in der Winkelöffnung des Winkelstahles 86 an diesem anliegt. Oberhalb der Meßkartusche 156, die bereit zur Entnahme aus dem Kartuschen-Magazin ist, ist der Deckel 98 ausgespart.

Oberhalb der Meßkartusche 156 befindet sich eine Zentriervorrichtung,die in den Fig. 12,14,15 weggelassen Uf. in den Fig. 18 und 19 dargestellt ist.

Die Zentriervorrichtung weist eine Platte 103 auf, die auf der Oberseite des Winkelstahles 86 befestigt ist. Auf ihr sitzt ein Führungskörper 104. Dieser und die Platte 103 haben eine düsenförmige öffnung 105. Diese ist in der Mitte zylindrisch mit einem solchen Durchmesser, daß das obere Ende der Meßkartusche 156 passend von unten in sie eingeschoben werden kann, wie es Fig. 18 zeigt. Nach oben und unten hin erweitert sich die öffnung 105 kegelförmig.

An der Platte 103 sind zwei Düsenhälften 106 mit Hilfe von Armen an waagerechten Gelenkbolzen 107 gelagert. Mit ausgezogenen Linien ist in Fig. 18 dargestellt, wie die beiden Düsenhälften 106 oberhalb des Führungskörpers 104 in einer lotrechten Axial-Ebene aneinanderliegen und zusammen eine zu der Öffnung 105 mittige öffnung 108 bilden. Diese mündet unten mit einem zylindrischen Teil in den oberen Teil der Öffnung 105 und hat dort einen solchen Durchmesser, daß die Meßlanze 54 von oben her passend hindurchgesteckt werden kann. Von da aus erweitert sich die öffnung 108 nach oben hin kegelförmig. Dabei übergreifen die beiden Düsenhälften 106 mit Ausnehmungen 109 den Führungskörper 104. Die Ausnehmungen 109 gehen in den unteren, zylindrischen Teil der Öffnung 108 mit Abrundungen über. Mit strichpunktieren Linien ist in Fig. 18 angedeutet, wie die beiden Düsenhälften 106 auseinander geklappt werden können.

In der Stellung II des Auslegers 8 befindet sich der Mast 9 mittig oberhalb einer Rutsche 110, die als Austrageeinrichtung für die verbrauchten Meßkartuschen dient Sie ist am Rand der Bühne 3 so befestigt, daß sie die auf ihr abrutschenden Meßkartuschen in die Schmelze der Gießpfanne leitet. Oberhalb der Rutsche 110 befindet sich eine nicht näher dargestellte Entkupplungsvorrichtung.

Das Drehen des Standrohres 4 wird durch zwei pneumatische Stellvorrichtungen bewirkt, von denen in F i g. 2 und 3 nur eine dargestellt ist Der Zylinder · ^:ieser Einrichtung ist mit 111 bezeichnet Die Kolbenstangen der beiden Drehvorrichtungen greifen an gegeneinander versetzen Kurbeln 112 an, die am unteren Ende des Standrohres 4 sitzen. Die Drehvorrichtung ist mit End-Anschlägen versehen, die bewirken, daß das Standrohr 4 mit dem Ausleger 8 jeweils eindeutig in eine der beiden ausgezeichneten Stellungen I und II gedreht wird.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Handhabungs-Einrichtung ist folgende.

Es sei angenommen, daß das Kartuschen-Magazin mit Meß-Kartuschen 56, 156, beispielsweise mit 40 Stück, vollständig gefüllt ist, wie es die F i g. 12 und 13 zeigen. Damit die Meßkartusche 156 entnommen werden kann, wird der Ausleger 8 in die Lage I geschwenkt. Die Meßkartusche 156 wird zunächst geringfügig mittels der pneumatischen Hubvorrichtung 101 soweit angehoben, daß ihr oberes Ende, wie es Fig. 18 zeigt, in den zylindrischen Teil der Öffnung 105 eintritt. Die be·- den Düsenhälften 106 der Zentriervorrichtung werder. in die mit ausgezogenen Linien in Fig. 18 dargestellte Lage geklappt. Nunmehr wird die Meßlanze 54 durch

uca uiiicicii

Hierbei wird sie in der öffnung 108 gegenüber der Meßkartusche 156 zentriert, worauf sie über den größten Teil der Kartuschen-Länge in diese eingeschoben wird. Alsdann wird die Meßkartusche 156 mittels der Hubvorrichtung 101 soweit nach oben geschoben, daß die Kupplung zwischen ihr und der Meßlanze 54 vollzogen wird. Damit beim Kupplungsvorgang nicht ein schädlicher Druck auf die nicht dargestellten Kupplungsorgane ausgeübt wird, ist das pneumatische Hubwerk 101 mit einem einstellbaren Druckminderventil versehen.

Bei dem erwähnten Anheben der Meßkartusche 156 in die in Fig. 18 mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage werden die Düsenhälften 106 in die mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage geklappt. Sie sind also der Hubbewegung der Meßkartusche nicht im Wege. Alsdann wird durch Einziehen des unteren Führungsrohres 12 die Meßlanze 54 mit der an sie angekuppelten Meßkartusche 156 sowie wie möglich nach oben gezogen; vgl. F i g. 4. Darauf wird mittels der pneumatischen Drehvorrichtung 111 das Standrohr 4 so gedreht, daß der Ausleger 8 in der in F i g. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellten Lage über die Gießpfann; ragt.

Nunmehr werden mittels der Seilwinde 13 das TeIeskopzwischentück 10 und das untere Teleskoprohr 12 abgesenkt, so daß die Meßkartusche 156 in die Schmelze eintaucht. Hierbei wird der Abwärtsbewegung der Meßkartusche 156 ein gewisser Widerstand entgegengesetzt, der durch das Aufsetzen der Meßkartusche auf einer Schlackenschicht und/oder durch den hydrostatischen Auftrieb beim Eintauchen in die flüssige Schmelze hervorgerufen wird. Durch diese Gegenkraft wird die Schraubendruckfeder 53 entlastet, die bis dahin durch das Gewicht des Kupplungsstückes 42 und der von ihm getragenen Teile, insbesondere der Meßlanze und der Meßkartusche, soweit zusammengedrückt war, daß die Ringscheibe 48, wie F i g. 11 zeigt auf dem Ringdeckel 50 aufsaß. Infolge der erwähnten Entlastung entspannt sich die Feder 53, wobei die Ringscheibe 48 von dem Ringdeckel 50 abgehoben wird und sich die Ringleiste 52 der Unterseite des Ringdeckels 50 nähert An der Relativbewegung, die somit das Kupplungsstück 42 gegenüber dem Zylinder 41 in lotrechter Richtung ausführt nimmt die Scheibe 72 teil. Diese nähert sich daher dem Kontakt 71. Wenn die Scheibe 72 den Weg b zurückgelegt hat also den Kontakt 71 berührt bedeutet das, daß die Vorspannung der Druckschraubenfedcr 53 um zwei kp verringert worden ist Das ist ein Zeichen dafür, daß die Meßkartusche anfänglich in die Schmelze eingetreten ist Von dem Kontakt 71 geht dann durch

die Kabel 69 und 67 ein Signal zu der elektronischen Zentrale. Der Bedienungsmann weiß nun, daß er die Meßkarti>sche um einen weiteren bestimmten Betrag, beispielsweise um 300 mm, absenken muß, damit die Blechkapsel 58 in die richtige Tiefenlage gelangt, wo die Temperatur gemessen werden soll. Dieses Absenken geschieht vorzugsweise selbsttätig aufgrund der Steuerung durch den Prozeßrechner.

Die Temperaturmessung erfolgt augenblicklich. Die Meßwerte werden von den im Inneren der Meßlanze hochgeführten Meßdrähten 59 über den Stecker 60 durch das Kabel 66 der Meß-Zentrale zugeleitet. Dabei werden selbsttätig gewisse Korrekturen, die z. B. durch die Zeitkonstante des Messens erforderlich sind, vollzogen.

Wenn die Messung beendet ist, wird die Meßkartusche durch Anheben des unteren Teleskoprohres 12 und des Teleskopzwischenstückes 10 aus der Schmelze herilliSgSZGgC" UHu Sö'A'Cit "A'iC iTiOgiJCn HugCiiGi/Cu. LjaTa'ui wird das Standrohr 4 mit dem Ausleger 8 in die Stellung II geschwt.ikt. Dort wird die unbrauchbar gewordene Meßkartusche 156 von der Meßlanze 54 abgekuppelt. Sie gelangt dann durch die Rutsche 110 in die Schmelze der Gießpfanne 1. Danach wird der Ausleger 8 in die Stellung I gechwenkt, so daß eine weitere Meßkartusehe 56 aus dem Kartuschen-Magazin 82 entnommen werden kann. In dem Maße, in dem an der Entnahmestelle bei dem feststehenden Winkelstahl 86 eine Kartusche nach der anderen entnorr nen wird, wird unter dem Einfluß des Gewichtskorpers 98 der Gurt 84 und mit ihm der Winkelstahl 87 in Richtung auf die Entnahmestelle hin geschoben. Wenn nur noch eine geringe Zahl von Meßkartuschen 56 sich in dem Kartuschen-Magazin 82 befinden, wird ein Signal gegeben, das anzeigt, daß das Magazin neu gefüllt werden muß. Zum Füllen wird der Winkelstahl 87 in die Ausgangslage zurückgezogen und wird der Decke! 9S abgeklappt Hierbei hält er mittels eines nicht dargestellten Riegels den Winkelstahl 87 fest. Das Zurückziehen des Winkelstahles 87 erfolgt von Hand, wobei die Arbeit durch die Spannvorrichtung 97 unterstützt wird. Nunmehr werden neue Meßkartuschen 56 in das Kartuschen-Magazin eingesetzt, wobei sie zunächst gemäß F i g. 17 in der richtigen Lage durch den Fortsatz 100 gehalten werden.

Wenn beim Absenken der Meßkartusche 156 diese auf einen stärkeren Widerstand stößt, z. B. auf eine sehr feste Schlackenschicht, oder — etwa infolge Unachtsamkeit — auf irgendein Hindernis, würde die Gefahr bestehen, daß das Hubseil 16 schlapp wird. Doch wird schon eine anfängliche Schlappseilbildung sofort in der Zentrale angezeigt Denn beim Aufsetzen der Meßkartusche auf einem unnachgiebigen Hindernis nimmt sie und demgemäß das untere Teleskoprohr 12 an der Abwärtsbewegung der unteren Flaschenrollen 26, 27 und der an diesen hängenden Teile 30,31,32 nicht teil. Infolgedessen hebt sich der Kontakt 72 von der Unterseite des Flansches 38 nach unten ab. Hierdurch wird ein Signal ausgelöst, das durch die Kabel 70 und 66 der Zentrale zugeleitet wird. Dieses Signal löst zweckmäßig selbsttätig eine Steuerung des Hubwerk-Motors 14 in dem Sinne aus, daß das Hubseil angezogen und demgemäß eine weitergehende Schlappseilbildung vermieden wird. F i g. 2 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Anzeige von anfänglicher Schlappseilbildung. Danach liegt an dem Hubsei! 16 oberhalb der Umienkroiie 17 eine kippbar gelagerte Rolle 113 an, die bei anfänglicher Schlappseilbildung eine Schaltbewegung eines Schalters 114 be-Ferner sind Endschalter vorgesehen, die verhindern, daß — etwa wenn sich unterhalb des Mastes keine Gießpfanne befindet — das untere Teleskoprohr ggf. mit einer Meßkartusche und einer Meßlanze zu weit nach unten bewegt wird.

Am unteren Ende des unteren Teleskoprohres 12 ist unterhalb der Ringplatte 39 ein Mantel 115 aus Asbest o. dgl. befestigt, der die zum Ankuppeln der Meßlanze 54 an das Kupplungsstück 42 dienenden Teile 59,60, K>i vor Wärmestrahlung schützt.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Haiidhabungseinrichtung mit einem Mast an einem um eine lotrechte Achse schwenkbaren Ausleger, der von einer über einen Drehkranz um die lotrechte Achse drehbaren Säule getragen ist, d a durch gekennzeichnet, daß für die Handhabung von Meßkartuschen zum Messen physikalischer und/oder chemischer Größen in Schmelzen insbesondere in Gießpfannen oder Konvertern unter Anwendung einer Meßlanze mittels derer die Meßkartuschen in die Schmelze getaucht werden, der Mast (9) eine teleskopartige Führung für wenigstens einen mittels eines Hubwerkes (13) heb- und senkbaren Meßlanzenträger bildet, der Meßlanzenträger ein unteres Teleskoprohr (12) ist, das von unten her ein in dem Mast geführtes Teleskopzwischenstück (10) umgreift, das untere Teleskoprohr (12) mit dem Teleskopzwischenstück (10) heb- und senkbar verbunden ist, der Ausleger (8) bei angehobenem Meßlanzenträger zwischen einer Stellung über der Schmelze und zwei ausgezeichneten Stellungen (I₁ II) für die Entnahme und Abgabe einer Meßkartusche schwenkbar ist und hierfür steuerbare Anschläge zum Einstellen des Auslegers (8) in die ausgezeichneten Stellungen (I, II) vorgesehen sind.

2. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskopzwischenstück (10) an einem Seil (16) des Hubwerkes hängt und daß das untere Teleskoprohr (12) mit dem TeIeskopzwischen.nück (10) durch ,inen Flaschenzug (63) verbunden ist, der be virkt, daß die Hub- und Senkgeschwindigkeit des untere Teleskoprohres (12) in einem bestimmten Verhältnis zu der Hub- bzw Senkgeschwindigkeit des Teieskopzwischenstückes (10) steht.

3. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (9), das Teleskopzwischenstück (10) und das untere Teleskoprohr (12) rechteckige Querschnitte haben.

4. Handhabungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsstück (42), an das die Meßlanze (54) mit ihrem oberen Ende lösbar befestigt ist, in einem am unteren Ende des Meßlanzenträgers (12) sitzenden Kopfstück (41) in lotrechter Richtung schiebbar geführt und seine Bewegung nach unten gegenüber dem Kopfstück durch einen Anschlag (48) begrenzt ist, während eine vorgespannte Feder (53) das Kupplungsstück (42) gegenüber dem Kopfstück (41) nach oben zu schieben sucht, und daß bei einer bestimmten Entspannung der Feder (53) ein Signal für die Steuereinrichtung des Hubwerkes gegeben wird.

5. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Meßlanze (54) in ein Futter (43) des Kupplungsstückes (42) eingesetzt ist und im Inneren der Meßlanze (54) befindliche Meßwertleitungen (59) durch einen Stekker (60) mit Meßwertleitungen in einem nach oben 6ö aus dem Kupplungsstück herausgeführten Kabel (66) verbunden sind.

6. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem an der Unterflasche (26 bis 29) des Flaschenzuges hängenden Auflager (31) ein Halteglied (34), das mit dem am unteren Ende des unteren Teleskoprohres (12) sitzenden Kopfstück (39) starr verbunden ist, über nichtfedernde Anschläge (36) abhebbar abgestützt ist und daß bei einem Abheben des Haltegliedes (34) von dem Auflager (31) ein Signal zur Warnung vor Schlaffseilbildung ausgelöst wird.

7. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen dem Halteglied (34) und dem Auflager (31) befindliche vorgespannte Feder (37) bewirkt, daß das Abhebep beim Auftreten eines bestimmten Widerstandes gegen das Eindringen der Meßkartusche in eine Schlackenschicht erfolgt.

8. Handhabungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Kabel (66, S7), die Meß- und Signalleitungen enthalten, im Inneren des Tebskopzwischenstückes (10) an dem Flaschenzug (63) vorbei hochgeführt und aus einer oberen öffnung des Mastes (9) heraus über Umlenkscheiben (75,76,77,78) zu einem im oder am Gerüst (4) befindlichen, linearen Kabellängenspeicher geführt sind.

9. Handhabungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (63) des Flaschenzuges von einer Befestigungsstelle (64) nahe dem unteren Ende des Mastes (9) zu einer (23) von drei am oberen Ende des Teleskopzwischenstückes ()Q7) gelagerten oberen Flaschenrollen, von da zu einer Rolle (26) der das untere Teleskoprohr (12) tragenden Unterflasche, von da zu einer anderen (25) oberen Flaschenrolle, von da zu einer anderen Rolle (27) der Unterflasche, von da zu der dritten oberen Flaschenrolle (24) und von da zu einer anderen Befestigungsstelle (65) nahe dem unteren Ende des Mastes läuft.

10. Handhabungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Seii (iö) des Hubwerkes über Umienkroiien (18) am oberen Ende des Mastes (9) und nahe oberhalb der Stoßstelle zwischen dem Ausleger /8) und dem Mast (9) oberhalb des Auslegers zu einer Windentrommel (13) oder einer Umlenkrolle an dem vom Mast abgewandten Ende des Auslegers geführt ist.

11. Handhabungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kartuschen-Magazin (82) einen Gurt (84) aufweist, auf den eine Reihe von Meßkartuschen (56, 156) innerhalb eines Mantels (83) in aufrechter Anordnung gestellt werden können und mittels dessen die Meßkartuschen nacheinander zu der Entnahmestelle befördert werden.

12. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der Meßkartuschen (56, 156) einerseits von einer feststehenden Stirnwand (86) an der Entnahmestelle und andererseits von einer am Gurt (84) befestigten Stirnwand (87) eingefaßt ist.

13. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Gurtes (84) über eine hochliegende Rolle (92) geführt ist und an diesem Ende ein Gewichtskörper (93) hängt.

14. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (83) des Kartuschenmagazines (82) einen abklappbaren Deckel (98) hat, der eine öffnung zum Entnehmen jeweils der an der feststehenden Stirnwand (86) befindlichen Meßkartusche (156) freiläßt.

15. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (98) im abgeklappten Zustand eine Verriegelung für den Gurt

(84) bildet, wenn dieser entgegen der Beförderungsrichtung in eine Endstellung gebracht ist, in der das Kartuschen-Magazin eine bestimmte Zahl von Meßkartuschen (56,156) aufnehmen kann.

!6. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (98) einen Fortsatz (tOO) mit Auskehlungen hat, die im abgekuppelten Zustand des Deckels Führungen für die ih das Kartuschen-Magazin einzusetzenden Meßkartuschen (56) bilden.

17. Handhabungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an der Entnahmestelle des Kartuschenmagazins (82) oberhalb der jeweils zur Entnahme bereitstehenden Meßkartusche (156) eine Einrichtung (103 bis 109) zum Zentrieren der Meßlaiize (54) gegenüber dieser Meßkartusche vorgesehen ist

18. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung einen feststehenden Führungskörper (103,104), der mit einer Öffnung (105) das obere Ende der Meßkartusche (156) umschließt, sowie wenigstens zwei Düsenteile (106) aufweist, die in einer Lage oberhalb des Führungskörpers (104) zusammen eine zu der Öffnung (105) dieses Körpers mittige öffnung (108) bilden, in welcher die Meßlanze (54) so geführt ist, daß sie von oben her in die Meßkartusche (156) eingeschoben werden kann, und daß die Düsenteüe (106) danach, wenn die Meßkartusche (156) zum Ankuppeln an die Meßlanze angehoben wird, von dem Führungskörper (104) abgehoben werden.

19. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Düsenteüe (106) an einer den Führungskörper (104) tragenden Platte (103) klappbar gelagert sind.

20. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 19. dadurch gekennzeichnet daß zum Anheben der zur Entnahme bereitstehenden Meßkartusche (156) eine pneum?tische oder hydraulische Hubeinrichtung (101) dient, die mit einem Mitnehmer (102) das untere Ende der Meßkartusche (156) erfaßt.

21. Handhabungs-Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (101) ein Druckminderventil zum Einstellen der beim Ankuppeln der Meßkartusche ("56) an die Meßlanze (54) auftretenden Kraft aufweist.

22. Handhabungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrageinrichtung °me Rutsche (110) ist, auf welcher jeweils eine von der Meßlanze (54) abgekuppelte, verbrauchte Meßkartusche (156) in die Schmelze überführt wird.

23. Handhabungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegungen des Hubwerkes (14) und des Drehwerkes (111) eine selbsttätige, elektronische Prozeßsteuerung für die Handhabung vorgesehen ist.