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EP 2 435 201 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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26.03.2014 Patentblatt 2014/13 |
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Anmeldetag: 21.05.2010 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2010/003130 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2010/136159 (02.12.2010 Gazette 2010/48) |
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ROBOTERGESTÜTZTER ABSTICHSCHIEBERWECHSEL AN STAHLGIESSPFANNEN
ROBOT SUPPORTED CHANGEOVER OF A TAP HOLE SLIDE GATE IN A STEEL CASTING LADLE
CHANGEMENT DE TIROIR DE COULÉE ROBOTISÉ SUR DES POCHES DE COULÉE D'ACIER
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
28.05.2009 DE 102009022976 22.10.2009 DE 102009050216
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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04.04.2012 Patentblatt 2012/14 |
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Patentinhaber: SMS Siemag Aktiengesellschaft |
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40237 Düsseldorf (DE) |
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Erfinder: |
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- SCHÖCK, Hans-Wilhelm
47239 Duisburg (DE)
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Vertreter: Klüppel, Walter |
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Hemmerich & Kollegen
Patentanwälte
Hammerstraße 2 57072 Siegen 57072 Siegen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
WO-A1-2005/118182 DE-A1- 2 520 395
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WO-A1-2008/025562
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung richtet sich auf eine Anlage zur Wartung eines am Ausguss eines Metallschmelzebehälters,
insbesondere einer Stahlgießpfanne, angeordneten Schiebeverschlusses, die einen Pfannenstand
mit mindestens einem Pfannenkippstuhl und mindestens einen diesem zugeordneten und
im Hitzebereich angeordneten Industrieroboter aufweist, wobei der Industrieroboter
derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Schiebeverschluss von diesem erreichbar,
vom Metallschmelzebehälter entfernbar und im Bereich des Pfannenstandes ablegbar ist.
[0002] Abstichschieber von Stahlgießpfannen, welche einen Metallschmelzebehälter darstellen,
unterliegen während des Betriebes einem kontinuierlichen und permanenten Verschleiß.
Im Rahmen der Pfannenumlaufzyklen eines Stahlwerkes werden diese als Schiebeverschluss
ausgebildeten Abstichschieber in regelmäßigen Abständen überprüft und gegebenenfalls
erneuert. Im Bereich von Stahlwerken werden diese Arbeiten nach heutiger Praxis an
einem dafür eingerichteten Pfannenstand ausgeführt. In diesem Pfannenstand werden
die Stahlgießpfannen in einen Pfannenkippstuhl eingesetzt und in eine horizontale
Lage verschwenkt. Die am Pfannenboden befestigten Pfannenschieber können in dieser
Lage inspiziert, gewartet und bei vorliegendem Verschleiß ausgewechselt werden. Durch
die von der Pfannenausmauerung ausgehende Strahlungshitze ist das in diesem Bereich
arbeitende Wartungspersonal einer enormen Hitzebelastung ausgesetzt. Darüber hinaus
liegen die in diesem Bereich dann zu handhabenden Lasten, insbesondere bei einem Wechsel
des Schiebeverschlusses, im Bereich von 25 kg. Aus ergonomischer Sicht ist es daher
erstrebenswert, die Arbeitsbedingungen in diesem Bereich zu verbessern.
[0003] Aus der
WO 2008/025562 A1 ist bereits eine gattungsgemäße Anlage bekannt. Hierbei sind die Arbeiten durch Verwendung
eines oder mehrerer Industrieroboter automatisiert. So beschreibt die
WO 2008/025562 A1 einen Pfannenstand, in welchem in einem umzäunten, abgetrennten Arbeitsbereich ein
Industrieroboter im Bereich eines Pfannenkippstuhls angeordnet ist. Dieser öffnet
und entfernt selbsttätig Schiebeverschlüsse vom Boden einer im Bereich seines Arbeitsraumes
angeordneten Stahlgießpfanne. Aber auch hier ist weiterhin vorgesehen, dass zur Kontrolle
des Schiebeverschlusses, insbesondere der darin befindlichen Schieberplatte, des Gießkanals
im Boden der Stahlgießpfanne und der darin ebenfalls angeordneten Ausgießhülle, Bedienungs-
oder Wartungspersonal den umgrenzten Arbeitsraum des Roboters betritt und diese Prüfung
durchführt. Auch in diesem Falle betritt Wartungs- und Bedienungspersonal den durch
Strahlungshitze beaufschlagten Arbeitsraum.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht,
die Inspektionstätigkeit zur Begutachtung des Schiebeverschlusses aus dem Heißbereich
des Pfannenstandes heraus zu verlegen.
[0005] Bei einer Anlage der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, dass an dem Pfannenstand außerhalb des Hitzebereiches des Pfannenstandes
ein Werkstattbereich angeordnet ist und im Bereich des Pfannenstandes und dem Arbeitsbereich
des Roboters zugeordnet eine Förderbahn angeordnet ist, die mit dem Hitzebereich des
Pfannenstandes und dem Werkstattbereich in funktionaler Wirkverbindung steht und zu
dem Werkstattbereich führt, wobei der Schiebeverschluss von dem Industrieroboter auf
der Förderbahn ablegbar ist.
[0006] Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines dem Pfannenstand zugeordneten Werkstattbereiches,
der aber außerhalb des Hitzebereiches des Pfannenstandes angeordnet ist und mit diesem
über eine Förderbahn, insbesondere einen Rollengang, in funktionaler (Wirk)verbindung
steht, ist es möglich, alle im Zusammenhang mit dem Wechsel des Schiebeverschlusses,
d. h. dem Wechsel eines Abstichschiebers einer Stahlgießpfanne, stehenden, manuell
durchzuführenden Wartungs- und/oder Inspektionstätigkeiten aus dem Heißbereich des
Pfannenstandes in die Schieberwerkstatt zu verlegen. Nach einem Transport über den
Verschlussschieber mittels des Rollenganges oder der Förderbahn in den Werkstattbereich
der Schieberwerkstatt kann dort der Schiebeverschluss oder Abdichtschieber oder Pfannenschieber
zunächst erkalten, bevor er sich dann Bedien- oder Wartungspersonal zu Wartungs- oder
Inspektionszwecken und -arbeiten nähert. Anschließend kann das Bedien- oder Wartungspersonal
an dem erkalteten Schiebeverschluss in der mit üblichen Lasthebemitteln und sonstigem
Arbeitsgerät werkstattgerecht ausgerüsteten Werkstattbereich die notwendigen Tätigkeiten
durchführen. Arbeiten im Hitzebereich oder unter einer unmittelbaren Hitzeeinwirkung
sind nicht mehr notwendig. Hierdurch wird zudem die Unfallträchtigkeit der manuellen
Tätigkeiten deutlich reduziert. Andererseits ist es weiterhin möglich, einen Industrieroboter
im unmittelbaren Heißbereich anzuordnen und dort Tätigkeiten durchführen zu lassen.
Der Industrieroboter kann den Schiebeverschluss vom Boden des Metallschmelzebehälters,
insbesondere der Stahlgießpfanne, entfernen, ohne dass manuelle Tätigkeit oder manuelle
Unterstützung durch Bedienpersonal bereitgestellt werden muss. Im Übrigen kann der
Industrieroboter auch sämtliche sonst am Pfannenboden vorzunehmenden Tätigkeiten wie
Freibrennen des Gießkanals, oder Entfernen der Ausgießhülse oder Ähnliches durchführen.
[0007] Um das Bedienpersonal von jeglicher Hitzebeaufschlagung weg und frei zuhalten, ist
zweckmäßig, dass der Schiebeverschluss (erst) nach seinem Abkühlen im Werkstattbereich
durch Bedienpersonal gehandhabt und/oder bearbeitet wird.
[0008] In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass die Förderbahn mittig zwischen zwel
Pfannenklppstühlen des Pfannenstandes angeordnet Ist.
[0009] Um die Kombination von automatisierter Robotertätigkeit und manuell durchzuführender
Arbeit des Bedienpersonals zum einen gut aufeinander abstimmen zu können, auf der
anderen Seite aber auch unabhängig voneinander durchführen zu können, sieht die Erfindung
in Ausgestaltung der Anlage ferner vor, dass der Industrieroboter auf dem Pfannenstand
verfahrbar angeordnet ist. Schließlich zeichnet sich die Erfindung auch dadurch aus,
dass der Industrieroboter auf einer Lineareinheit längs des Pfannenstandes in verschiedene
Arbeitstationen verfahrbar angeordnet ist.
[0010] Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
Diese zeigt in
- Figur 1
- in schematischer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Anlage und in
- Figur 2
- eine schematische Draufsicht auf die Anlage gemäß Fig. 1.
[0011] Die insgesamt mit 1 bezeichnet Anlage umfasst einen Pfannenstand 2 mit zwei Pfannenkippstühlen
3, in die Stahlgießpfannen 4 eingesetzt und dann in die in den Figuren dargestellte
horizontale Lage verschwenkt oder gekippt werden. Ein mit einem Spezialwerkzeug 5
ausgestatteter Industrieroboter 6 nimmt den am jeweiligen Pfannenboden 4a angebrachten
Schiebeverschluss 7, bei der Stahlgießpfanne ein so genannter Pfannenschieber, von
der jeweiligen Stahlgießpfanne 4 ab und trägt oder befördert diesen zu einer dem Arbeitsbereich
des Industrieroboters 6 und damit dem Pfannenstand 2 zugeordneten Förderbahn 8, die
im Ausführungsbeispiel als Rollgang ausgebildet ist. Die Förderbahn 8 führt zu einem
dem Pfannenstand 2 zugeordneten und/oder an diesem angeordneten Werkstattbereich 9,
einer so genannten Schieberwerkstatt. Hier kann der Schiebeverschluss 7 abkühlen,
bevor er dann vom Bedienungs- oder Wartungspersonal im Werkstattbereich 9 unter Zuhilfenahme
von werkstattüblichen Werkzeugen und/oder Lasthebemitteln 10 gehandhabt und/oder bearbeitet
wird. Hier wird der Schiebeverschluss 7 vom Personal geöffnet und der Zustand der
Verschlussplatten 11 oder der Pfannenschieberplatten inspiziert und überprüft, sowie
werden der Schiebeverschluss 7 und das diesen im Anwendungs- und Betätigungsfall bewegende
Schiebeaggregat oder die Schiebevorrichtung gewartet.
[0012] Der Pfannenstand 2 ist zwischen beidseits angeordneten Stützreihen einer Stahlkonstruktion
12 angeordnet und umfasst zwei Pfannenkippstühle 3.
[0013] Der Industrieroboter 6 ist auf einer Linearachse oder Lineareinheit 13 angeordnet
längs welcher er in verschiedenen Arbeitspositionen 14a, 14b, 14c verfahrbar ist,
wobei er an jeder der Arbeitspositionen ihm zugeordnete Arbeittätigkeiten vorzugsweise
automatisiert ausführt und/oder ausführen kann.
[0014] Die als Rollgang ausgebildete und in den Werkstattbereich 9 führende Förderbahn 8,
mittels welcher der Schiebverschluss 7 in den Werkstattbereich 9 gefördert oder befördert
oder transportiert wird, ist mittig zwischen den beiden Pfannenkippstühlen 3 angeordnet.
[0015] Der am Pfannenboden angebrachte Schiebverschluss 7 ist dort beispielsweise mittels
eines nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildeten Verschlusses dergestalt sicher
fixiert, dass das komplette Pfannenschieberaggregat sicher gehalten ist. Durch eine
90° - Drehung lässt sich das Schieberaggregat aus dem Schiebeverschluss 7 herauslösen
und in diesen einsetzen. Diese Tätigkeit kann von dem Industrieroboter 6 ausgeführt
werden.
Es ist aber auch möglich, den Schiebeverschluss 7 oder den Pfannenschieber zur Befestigung
auf einen oder mehrere Zentrierbolzen aufzusetzen und dort zu fixieren.
1. Anlage (1) zur Wartung eines am Ausguss eines Metallschmelzebehälters angeordneten
Schiebeverschlusses (7), die einen Pfannenstand (2) mit mindestens einem Pfannenkippstuhl
(3) und mindestens einen diesem zugeordneten und im Hitzebereich angeordneten Industrieroboter
(6) aufweist, wobei der Industrieroboter (6) derart angeordnet und ausgebildet ist,
dass der Schiebeverschluss (7) von diesem erreichbar, vom Metallschmelzebehälter entfernbar
und im Bereich des Pfannenstandes (2) ablegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Pfannenstand (2) außerhalb des Hitzebereiches des Pfannenstandes (2) ein Werkstattbereich
(9) angeordnet ist und im Bereich des Pfannenstandes (2) und dem Arbeitsbereich des
Roboters (6) zugeordnet eine Förderbahn 8) angeordnet ist, die mit dem Hitzebereich
des Pfannenstandes (2) und dem Werkstattbereich (9) in funktionaler Verbindung steht
und zu dem Werkstattbereich (9) führt, wobei der Schiebeverschluss (7) von dem Industrieroboter
(6) auf der Förderbahn (8) ablegbar ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbahn (8) mittig zwischen zwei Pfannenkippstühlen (3) des Pfannenstandes
(2) angeordnet ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter (6) auf dem Pfannenstand (2) verfahrbar angeordnet ist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter (6) auf einer Lineareinheit (13) längs des Pfannenstandes (2)
in verschiedene Arbeitsstationen (14a, 14b, 14c) verfahrbar angeordnet ist.
1. Plant for maintenance of a slide closure (7), which is arranged at the nozzle of a
metal melt vessel and which comprises a ladle stand (2) with at least one ladle tilting
cradle (3) and at least one industrial robot (6) associated therewith and arranged
in the heating region, wherein the industrial robot (6) is so constructed and arranged
that that the slide closure (7) can be reached by this, removed from the metal melt
vessel and deposited in the region of the ladle stand (2), characterised in that a shop area (9) is arranged outside the heating region of the ladle stand (2) and
a conveyor path (8) is arranged in the region of the ladle stand (2) in association
with the working range of the robot (6), which conveyor path is disposed in functional
connection with the heating region of the ladle stand (2) and the shop area (9) and
leads to the shop area (9), wherein the slide closure (7) can be deposited on the
conveyor path (8) by the industrial robot (6).
2. Plant according to claim 1, characterised in that the conveyor path (8) is arranged centrally between two ladle tilting cradles (3)
of the ladle stand (2).
3. Plant according to claim 1 or 2, characterised in that the industrial robot (6) is arranged on the ladle stand (2) to be movable.
4. Plant according to claim 3, characterised in that the industrial robot (6) is arranged on a linear unit (13) to be movable along the
ladle stand (2) into different work stations (14a, 14b, 14c).
1. Installation (1) pour l'entretien d'un verrouillage coulissant (7) disposé contre
la busette d'une cuve pour métal liquide, qui présente un poste de poche de coulée
(2) comprenant au moins un plateau culbuteur de poche de coulée (3) et au moins un
robot industriel (6) qui lui est attribué et qui est disposé dans la zone de chauffage,
le robot industriel (6) étant disposé et réalisé de telle sorte que le verrouillage
coulissant (7) peut être atteint par lui, peut être éloigné de la cuve pour métal
liquide et peut être déposé dans la zone du poste de poche de coulée (2), caractérisée en ce qu'une zone d'atelier (9) est disposée contre le poste de poche de coulée (2) à l'extérieur
de la zone de chauffage et une bande transporteuse (8) est attribuée à la zone de
travail du robot (6) et est disposée dans la zone du poste de poche de coulée (2),
la bande transporteuse étant mise en relation fonctionnelle avec la zone de chauffage
du poste de poche de coulée (2) et avec la zone d'atelier (9) et menant à la zone
d'atelier (9), le verrouillage coulissant (7) pouvant être déposé par le robot industriel
(6) sur la bande transporteuse (8).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bande transporteuse (8) est disposée en position centrale entre deux plateaux
culbuteurs (3) du poste de poche de coulée (2).
3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le robot industriel (6) est disposé de façon à pouvoir se déplacer sur le poste de
poche de coulée (2).
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le robot industriel (6) est disposé de façon à pouvoir se déplacer sur une unité
linéaire (13) le long du poste de poche de coulée (2) dans différents postes de travail
(14a, 14b, 14c).


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