DE3639083A1 - Roboter fuer das ausbessern der auskleidung von schmelzoefen durch ausbringen von auskleidungsmaterial unter hitzeeinwirkung des schmelzofens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Roboter für das Ausbessern der Auskleidung von Schmelzöfen durch Ausbringen von Ausklei­ dungsmaterial unter Hitzeeinwirkung des Schmelzofens.

Solche Geräte werden benötigt, um eine kontinuierliche und automatische Ausbesserung schadhafter Stellen an der Innenauskleidung von Schmelzöfen durch Ausbringen eines fließfähigen Auskleidungsmaterials mit Hilfe einer senk­ recht entlang der Mittellinie des vorzugsweise als Elektroofens ausgebildeten Schmelzofens bewegbaren Spritzdüse durchführen zu können.

Bekanntlich erfolgt das Auffrischen von Schrott in einem Elektroofen über Lichtbögen, die von Elektroden erzeugt werden. Die Auskleidung an den Wänden und am Boden eines solchen Elektroofens wird durch die hohen Temperaturen der Stahlschmelze und der Schlacke während des Schmelz­ prozesses stellenweise beschädigt bzw. aufgebrochen. Die Ausbesserung der beschädigten Auskleidung erfolgt durch Aufbringen von fließfähigem Auskleidungsmaterial auf die beschädigten Stellen unmittelbar nach dem Austrag der Stahlschmelze, also solange im Ofen noch die hohen Tempera­ turen herrschen. Für das Aufbringen des Auskleidungs­ materials muß eine Bedienungsperson eine Spritzdüse, die an einem langen Stab befestigt ist, durch eine Öffnung in der Seitenwandung des Elektroofens einführen. Die Be­ dienungsperson muß hier also unter sehr schwierigen Arbeits­ bedingungen bei sehr hohen Temperaturen Schwerarbeit ver­ richten. Darüber hinaus ist es nicht einfach. Große Flächen der Auskleidung solcher Öfen auszubessern, so daß ein großer Bedarf an verbesserten Techniken für ein solches Ausklei­ den besteht.

Für das Auskleiden der beschädigten Öfen sind bisher sog. Heißspritzmaschinen bekannt, um die Bedienungsperson bei Arbeiten mit der schwer zu handhabenden Lanze für das Aus­ bringen des Auskleidungsmaterials zu entlasten. Die Heiß­ spritzmaschine weist hierzu einen im Bereich eines Elektro­ ofens aufgestellten Ständer sowie einen im Ständer senkrecht bewegbaren Auslegerarm auf, der um den Ständer verdrehbar ist sowie einen Düsenträger, der am Auslegerarm angeordnet ist. Eine auswechselbare Spritzdüse ist am unteren Ende des Düsenträgers angebracht und der Düsenträger bewegt sich senkrecht entlang der Mittellinie des Ofens. Die Spritz­ düse kann also aus einer Ruhestellung in ihre ausgefahrene Stellung oberhalb des Ofens überführt werden, und sodann in ihre Wirkstellung zum Spritzen. Nachdem die Spritzdüse in der gewünschten Richtung verdreht worden ist, wird das Auskleidungsmaterial über eine pneumatische Schlauchlei­ tung zur Ausbesserung der schadhaften Auskleidung ausge­ bracht. Für die Ausbesserung von schadhaften Stellen am Boden des Ofens wird die Spritzdüse in ihre Ruhestellung zurückgeführt und gegen eine andere Spritzdüse mit einem für den Austrag auf den Boden des Ofens geeigneten Winkel ausgewechselt.

Diese Heißspritzmaschine vereinfacht zwar den mechanischen Teil von über größere Distanz auszuführenden Arbeiten bei hohen Temperaturen und trägt somit zur Entlastung der Be­ dienungsperson bei. Da der Düsenträger senkrecht längs der Mittellinie des Ofens in aufrechter Stellung bewegbar ist, was für eine gleichmäßige Ausbesserung an der Innenwandung des Ofens erforderlich ist, läßt sich dieser Vorgang durch Drehen der Spritzdüse leicht ausführen.

Hierbei treten aber folgende Schwierigkeiten auf.

• 1) Bei einem sehr großen Elektroofen muß ein sehr langer Auslegerarm verwendet werden. Um den Auslegerarm über den Umfang des Ofens verschwenken zu können, muß hierfür ein entsprechend großer Platz in dem Gebäude bereitgestellt werden, in dem der Elektroofen aufgestellt ist.
• 2) Die Heißspritzmaschine ist in ihrer Ruhestellung sperrig und ihr Platzbedarf ist daher groß, so daß für die Auf­ stellung von Hilfsgeräten nicht mehr viel Raum bleibt.
• 3) Die Düse muß jeweils entsprechend der auszubessernden Stelle ausgewechselt werden, was einen großen Aufwand an Arbeitskraft und Zeit erfordert.

Um das mühevolle Auswechseln der Spritzdüse zu vermeiden, kann zwar ein Schwenkgelenk eingesetzt werden, das mit dem unteren Ende des Düsenträgers zu verbinden ist, um ein Verschwenken der Spritzdüse zu erleichtern. Das Schwenkgelenk weist eine Schwenkachse auf, so daß der Schwenkarm einen horizontalen Weg beschreiben kann. Das fließfähige Auskleidungsmaterial strömt dann über eine senkrechte Leitung längs eines horizontalen Weges und dann längs eines abgewinkelten Weges. Da das Auskleidungs­ material in diesem Fall über zwei starke Krümmungen strömen muß, entsteht ein hoher Druckverlust und die Wandungen der Leitungen unterliegen durch das Auskleidungsmaterial hohem Verschleiß. Darüber hinaus kommt es zum Stau des Ausklei­ dungsmaterials an den Krümmungen und folglich auch zu Ver­ stopfungen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher die bekannte Heißspritz­ maschine so zu verbessern, daß sie nahe an einem Elektro­ ofen auf geringem Raum ihre Ruhestellung einnehmen kann, daß ihre Spritzdüse senkrecht entlang der Mittellinie eines Elektroofens bewegbar und um diese Mittellinie verdrehbar ist, daß der Anstellwinkel der Spritzdüse bei Ausbringung des Auskleidungsmaterials fernsteuerbar einstellbar ist und daß die Ausbesserung bei hohen Temperaturen kontinuier­ lich und automatisch sowie rasch ausführbar ist. Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung die Ausbildung dergestalt sein, daß ein Verstopfen durch das fließfähige Ausklei­ dungsmaterial in der Spritzdüse und die Abnutzung der Lei­ tungen vermieden werden, ferner soll ein homogeneres Ge­ misch durch gleichmäßige Vermischung von Wasser mit dem Auskleidungsmaterial erreichbar sein und soll die senk­ rechte Versorgungsleitung für das Auskleidungsmaterial gegen Strahlungswärme vom Ofen geschützt werden und soll ein Verstopfen der Spritzdüse durch verbleibendes fließ­ fähiges Auskleidungsmaterial vermieden werden; schließlich soll ein Schwingen der Spritzdüse und des senkrechten Ver­ sorgungsrohres durch Stabilisierung der gesamten am Prozeß beteiligten Teile verhindert werden, so daß eine leichtere präzise Ausbesserung vorbestimmter Teile der Auskleidung möglich ist, wobei außerdem die Antriebs- und Lagervorrichtung für das senkrechte Versorgungsrohr gegen Hitzeeinwirkung vom Ofen geschützt werden soll.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Roboter, der im Nahbereich eines Elektroofens aufgestellt ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch die obere Hälfte eines Düsenträgers,

Fig. 3 einen Schnitt durch die untere Hälfte eines Düsenträgers,

Fig. 4 einen Schnitt durch das untere Ende des Düsen­ trägers mit einer Spritzdüse,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Drehgelenk mit beweg­ lichem Führungsblech,

Fig. 6 einen Schnitt durch ein Mundstück nach der Linie E-E aus Fig. 4,

Fig. 7 eine Draufsicht im Schnitt durch ein Mundstück mit tangentialen Injektionsöffnungen,

Fig. 8 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie F-F aus Fig. 3,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung entlang der Linie G-G aus Fig. 3,

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie H-H aus Fig. 3,

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie K-K aus Fig. 10,

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Luft­ kühlung,

Fig. 13 eine schematische Darstellung des Roboters in seiner eingefahrenen Ruhestellung,

Fig. 14 eine Schnittdarstellung eines Drehgelenks bei nach unten geschwenkter Spritzdüse,

Fig. 15 die Ablagerung des fließfähigen Auskleide­ werkstoffes, wenn der Düsenkörper nicht nach außen gewölbt verläuft,

Fig. 16 einen Schnitt nach der Linie M-M aus Fig. 14,

Fig. 17 eine schematische Darstellung einer Heißspritz­ maschine herkömmlicher Art und

Fig. 18 einen Schnitt durch ein Drehgelenk.

Um das Verständnis des nachfolgend zu beschreibenden Ro­ boters zu erleichtern, sei vorab die eingangserwähnte Heißspritzmaschine in Verbindung mit den Fig. 17 und 18 beschrieben.

Die ganz allgemein mit 80 bezeichnete Heißspritzmaschine weist hierzu einen im Bereich eines Elektroofens 3 aufge­ stellten Ständer 81 sowie einen am Ständer 81 senkrecht bewegbaren Auslegerarm 82 auf, der um den Ständer 81 ver­ drehbar ist sowie einen Düsenträger 83, der am Ausleger­ arm 82 angeordnet ist. Eine auswechselbare Spritzdüse 84 ist am unteren Ende des Düsenträgers 83 angebracht und der Düsenträger 83 bewegt sich senkrecht entlang der Mittel­ linie des Ofens. Die Spritzdüse 84 kann also aus der einfach gestrichelt dargestellten Ruhestellung in ihre ausge­ fahrene Stellung oberhalb des Ofens überführt werden, die in ausgezogenen Linien dargestellt ist und sodann in ihre Wirkstellung zum Spritzen, die in zweifach gestrichelten Linien angegeben ist. Nachdem die Spritzdüse 84 in der ge­ wünschten Richtung entsprechend dem Pfeil 85 verdreht worden ist, wird das Auskleidungsmaterial über eine pneu­ matische Schlauchleitung 86 zur Ausbesserung der schad­ haften Auskleidung 3 a ausgebracht. Für die Ausbesserung von schadhaften Stellen am Boden des Ofens wird die Spritzdüse 84 in ihre Ruhestellung zurückgeführt und gegen eine andere Spritzdüse mit einem für den Austrag auf den Boden des Ofens geeigneten Winkel ausgewechselt.

Um das mühevolle Auswechseln der Spritzdüse zu vermeiden, kann zwar ein Schwenkgelenk eingesetzt werden; Fig. 18 zeigt ein bekanntes Schwenkgelenk 87, das mit dem unteren Ende des Düsenträgers 87 zu verbinden ist, um ein Ver­ schwenken der Spritzdüse 84 zu erleichtern. Das Schwenk­ gelenk 87 weist eine Schwenkachse 88 auf, so daß der Schwenkarm 89 einen horizontalen Weg 90 beschreiben kann. Das fließfähige Auskleidungsmaterial strömt dann über eine senkrechte Leitung 91 längs eines horizontalen Weges 90 und dann längs eines abgewinkelten Weges 92.

Die neue Heißspritzmaschine 1 ist dagegen als Roboter aus­ gebildet und umfaßt, wie Fig. 1 zeigt, eine Spritzdüse 2, die einen Auskleidungswerkstoff an die Innenauskleidung (3 a) eines Schmelzofens 3 spritzt, eine Schwenkvorrich­ tung, über die die Spritzdüse 2 in den als Elektro­ ofen ausgebildeten Schmelzofen 3 hinein- und hinausbeweg­ bar ist, und einen einen Teil der Schwenkvorrichtung 4 bildenden Auslegerarm 5, an dem ein Düsenträger 6 be­ festigt ist.

Über die Schwenkvorrichtung wird die Spritzdüse 2 aus ihrer eingefahrenen Ruhestellung in eine Arbeitsstellung zum Ausbessern überführt. Die Einrichtung 4 besteht aus einem Hebelgetriebe mit einem Parallelogramm-Gestänge 7 und einem Antriebszylinder 8 für das Gestänge. Die Grund­ fläche des Hydraulikzylinders 8 ist mit einem neben dem Elektroofen 3 aufgestellten Ständer 9 verbunden. Das Parallelogrammgestänge 7 besteht aus zwei Hebeln 10 A und 10 B, einem abgekröpften Teil 9 a, das an die Oberseite des Ständers 9 anschließt und dem Auslegerarm 5. Die Hebel 10 A und 10 B sind an den Achsen 11 und 12 angelenkt, die je­ weils an einem Ende des abgekröpften Teils 9 a vorgesehen sind sowie an den Schwenkachsen 13 und 14 an dem zum ab­ gekröpften Teil 9 a parallelen Schwenkarm 5. Der Hebel 10 A ist mit einer Kolbenstange 8 a verbunden, so daß die Ein­ und Ausfahrbewegung des Kolbens des Hydraulikzylinders 8 auf das Gestänge zur Höhenverstellung der Schwenkeinrich­ tung übertragen wird. Bei einer Bewegung des Hebels 10 A wird der Auslegerarm 5 des Parallelogrammgestänges 7 parallel zum abgekröpften Teil 9 a verschoben.

Der Düsenträger 6, der stets senkrecht verbleibt, ist mit dem freien Ende des Auslegerarms 5 verbunden. Der Düsen­ träger 6 ist, wie Fig. 2 und 3 zeigen, beispielsweise als Kasten ausgebildet, und vollständig von einem Wasser füh­ renden Kühlmantel 15 umgeben, um ihn gegen Strahlungs­ wärme des Ofens während der Ausbesserungsarbeiten zu schützen. Ein senkrechtes Versorgungsrohr 16 ist innerhalb des Kühlmantels 15 für die Zuführung des Auskleidungs­ materials in Pulverform vorgesehen. Am unteren Ende des senkrechten Versorgungsrohres 16 ist die frei verschwenk­ bare Spritzdüse 2, wie Fig. 4 zeigt, befestigt.

Der Düsenträger 6 ist durch eine Grundplatte 17 (vgl. Fig. 3) unterteilt, wobei der obere Teil des Düsenträgers 6 eine Treibkammer 6 A und der untere Teil eine Luftkammer 6 B bildet. Die Luftkammer 6 B hat die Aufgabe, eine An­ triebs- und Lagervorrichtung für die Drehung des langen Versorgungsrohres 16 gegen die Einwirkung der Hitze des Ofens zu schützen.

Das senkrechte Versorgungsrohr 16 ist mit einem Pneu­ matikrohr 20 über eine Drehkupplung 19 (Fig. 2) im oberen Teil der Treibkammer 6 A verbunden und wird durch zwei Lager 18 A und 18 B in seiner senkrechten Lage ge­ halten. Eine Wasserzuleitung 21 und eine nach außen abge­ setzte Welle 22 sind koaxial zu dem senkrechten Versor­ gungsrohr 16 angeordnet; ferner ist an der Welle 22 ein Stirnrad 23 befestigt. Ein weiteres Stirnrad 27 ist mit einer über einen Motor 25 mit Untersetzung 24 angetrie­ benen Antriebswelle 26 verbunden. Die Stirnräder 23 und 27 greifen zwecks Drehung des senkrechten Versorgungs­ rohres 16 ineinander ein.

Am unteren Ende des senkrechten Vesorgungsrohres 16 ist eine Gelenkverbindung 28 vorgesehen, über die das Aus­ kleidungsmaterial ungehemmt und störungsfrei in die Spritzdüse 2 einfließen kann. Wie Fig. 4 zeigt, ist ein zylindrischer Düsenhalter 28 A mit einer Eintrittsöffnung 29 mit dem unteren Ende des Versorgungsrohres 16 verbunden. Ein zylindrischer Düsenkörper 2 A ist am Düsenhalter 28 A so befestigt, daß sich die Düse 2 selbst leicht ver­ schwenken läßt. Die zuvor erwähnte Gelenkverbindung 28 besteht aus dem Düsenhalter 28 A und dem Düsenkörper 2 A. Der Düsenhalter 28 A weist eine weit - d.h. stumpfwinklig - ausgebildete Austrittsöffnung 30 auf, durch die das fließ­ fähige Auskleidungsmaterial in die Spritzdüse 2 gelangt. Hierdurch ist der durchgehende Übergang zwischen der Spritzdüse 2 und dem senkrechten Versorgungsrohr 16 bei jedem Neigungswinkel der Spritzdüse 2 gewährt.

Zwischen der Austrittsöffnung 30 und der Einlaßöffnung 29 sind zwei kreisbogenförmig gewölbte Führungsflügel 31 und 32 vorgesehen. Die Düsenwandung 2 B ist nach außen gewölbt und im Bereich des Düsenkörpers 2 A offen, und zwar an die Auslaßöffnung 30 angepaßt, um zu vermeiden, daß sich das fließfähige Auskleidungsmaterial im Bereich des unteren Endes des Führungsflügels 31 staut. Im Düsenkörper 2 A ist eine Ausnehmung 33 vorgesehen, so daß die Spritzdüse gegen­ über dem senkrechten Versorgungsrohr 16 frei schwenkbar ist. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Führungsflügel 34 im Bereich der Einlaßöffnung 29 ange­ lenkt. Das untere Ende des Führungsflügels 34 liegt an einem Ansatz 35 der Düsenwandung 2 B auf, so daß sich der Führungsflügel 34 entsprechend der Schwenkbewegung der Spritzdüse 2 mitbewegt.

Eine Wasser-Zuleitung 21, über die Wasser zum pulver­ förmigen Auskleidungsmaterial gelangt, ist an der Außen­ seite des senkrechten Versorgungsrohres 16 angebracht. Die Wasser-Zuleitung 21 ist über eine Drehkupplung 36 (vgl. Fig. 2) mit der Treibkammer 6 A verbunden. Das aus über einen Schlauch 37 zugeführte Wasser kann während der Drehung des senkrechten Versorgungsrohres 16 in die Wasserzuleitung 21 einströmen. Das Wasser wird über Ein­ spritzbohrungen 38 a in einem am unteren Ende des senk­ rechten Versorgungsrohres 16 angebrachten Mundstück 38 in das Rohr 16 eingeführt. Das Mundstück 38 weist bei­ spielsweise gemäß Fig. 6 vier Einspritzbohrungen 38 a auf. Diese Einspritzbohrungen 38 a können radial gemäß Fig. 6 oder tangential gemäß Fig. 7 verlaufen. Die tangentiale Anordnung hat den Vorteil, daß infolge der dabei auftretenden Verwirbelung des Auskleidungsmaterials mit dem Wasser eine größere Homogenität des fließ­ fähigen Auskleidungsmaterials erreichbar ist.

Eine gemäß Fig. 4 am Düsenkörper 2 A befestigte Lasche 39 ist mit einem Hebel 40 verbunden. Der Hebel 40 ist mit einer zylindrischen Gleithülse 41, die koaxial zum Umfang der Wasserzuleitung 21 an dieser gelagert ist, verbunden. An einer Drehachse 43 gelagerte zu beiden Seiten des senk­ rechten Versorgungsrohres 16 (vgl. Fig. 8) vorgesehene Hebel 44 können gemäß Fig. 3 über einen Hydraulik­ zylinder 42 verschwenkt werden. Die zylindrische Gleit­ hülse 41 wird durch die Bewegung der Hebel 44 in der Senkrechten auf und ab verschoben. Das senkrechte Ver­ sorgungsrohr 16 ist gegen seitliche Auslenkung durch eine in der Luftkammer 6 B vorgesehene Stabilisierungs­ vorrichtung 45 gesichert. Die Stabilisierungsvorrichtung 45 besteht aus vier Rollen 46, vier Rollenhalterungen 47 und einer Scheibe 48, wie in Fig. 9 gezeigt. Die Rollen 46 können an einem an der Innenwandung der Luftkammer 6 B vor­ gesehenen Gleitstück 49 rollen, so daß das senkrechte Ver­ sorgungsrohr 16 und die Wasserzuleitung 21 stets im wesent­ lichen in der Mitte der Luftkammer 6 B gehalten werden.

Im Bereich der Stabilisierungsvorrichtung 46 sind zwei Streben 50 vorgesehen (vgl. Fig. 9), die eine gegen­ seitige Beeinflussung von Gleithülse 41 und Stabilisie­ rungsvorrichtung 45 verhindern. Wie Fig. 10 zeigt, sind diese Streben 50 mit einer Gleitführung 51 verbunden, die an der äußeren Welle 22 angeordnet ist. Die Gleit­ führung 51 ist entlang einer an der äußeren Welle 22 angeordneten Führung 54 (vgl. Fig. 11) entsprechend der senkrechten Bewegung eines mit weiteren Streben 52 verbundenen Außenringes 53 bewegbar. Der Außenring 53 liegt in einer in der Außenwandung der Gleitführung 51 vorge­ sehenen Ringnut 55 und ist gegen eine Verdrehung mit dem senkrechten Versorgungsrohr 16 gesichert. Sobald die Stre­ ben 52 durch die Bewegung der Hebel 44 senkrecht verscho­ ben werden, werden die Gleitführung 51 und die Streben 50 ebenfalls senkrecht mitgenommen. Bei Bewegung der zylindri­ schen Gleithülse 41 wird die Spritzdüse 2 um den Düsen­ halter 28 A verschwenkt.

Das Schwenkgelenk 28 ist von einem Hitzeschirm 56 umge­ ben, der den Düsenhalter 28 A ohne Beeinträchtigung der Bewegung des Düsenkörpers 2 A ständig umgibt. Durch die­ sen Hitzeschirm 56 wird vermieden, daß das fließfähige Auskleidungsmaterial infolge der Strahlungswärme fest wird. Zwecks leichten Verschwenkens der Spritzdüse 2, und zur Beibehaltung einer Winkelstellung, ist auf der der Lasche 39 gegenüberliegende Seite am Düsenhalter 28 A ein Aus­ gleichsgewicht 57 vorgesehen.

Um die Treibkammer 6 A gegen Hitze zu schützen, wird dem Düsenträger 6 Kühlluft zugeführt. Die Luftzufuhr erfolgt über einen Luftkanal 59 der von einem Hauptkanal 58 im Auslegerarm 5 gemäß Fig. 12 abzweigt. Der Luftkanal 59 ist derart geführt, daß die Luft getrennt in den oberen und in den unteren Teil der Treibkammer 6 A geleitet wird. In der Grundplatte 17 sind Ausnehmungen 61 für die Streben 52 vorgesehen (vgl. Fig. 10). Da die Luft aus der Treib­ kammer 6 A durch die Ausnehmungen 61 in die Luftkammer 6 B strömt, wird dieser ständig Frischluft zugeführt. Über eine weitere Luftleitung 60 wird Luft direkt in die Luft­ kammer 6 B geleitet. Wie Fig. 3 zeigt, teilt sich die Luft­ leitung 60 im Wasserkühlmantel 15 in zwei Kanäle 62 und 65. Der Kanal 62 ist mit einer oberen zwei Luftaustritts­ öffnungen 63 aufweisenden Ringkammer 64 verbunden, während der andere Kanal 65 mit einer unteren Ringkammer 67 ver­ bunden ist, in deren Umfang mehrere Luftaustrittsöffnungen 66 vorgesehen sind.

Das untere Ende der Luftkammer 6 B weist eine kreisförmige Öffnung auf, so daß zwischen der Kammerwandung und der zylindrischen Gleithülse 41 ein Ringspalt 68 entsteht. Außer der Luft aus den Luftaustrittsöffnungen 66 tritt aus dem Ringspalt 68 auch die von der Treibkammer 6 A einströmende Luft aus. Durch diesen Luftstrom wird das vom Düsenträger 6 nicht umschlossene Teil des senkrechten Versorgungsrohres 16 am Umfang gekühlt. Um einen unge­ hinderten Luftstrom durch die Luftkammer 6 B zu ermöglichen, ist diese vorzugsweise hohl, d.h. ohne Hindernisse, auszu­ bilden. Würde das senkrechte Versorgungsrohr 16 in der Luftkammer 6 B durch Lagermittel besonders gelagert, würde dies einen ungehinderten Luftstrom beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist die eine gute Belüftung gewährleistende, zuvor beschriebene Stabilisierungsvorrichtung 45 vorge­ sehen. Der nicht vom Düsenträger umgebene Teil der Luft­ leitung 60 und eine Leitung 69 für die Zufuhr von Wasser in den Kühlmantel 15 sind durch einen Hitzeschirm 70 ge­ schützt.

Wird der Roboter 1 für den Betrieb des Elektroofens 3 abgeschaltet, wird der Düsenträger 6 in eine senkrechte Ruhestellung gemäß Fig. 13 eingefahren. Hierzu wird zunächst der Hydraulikzylinder 8 eingefahren und der Hebel 10 A bewegt sich in Richtung des Pfeiles 61. Das Parallelo­ gramm-Hebelgestänge 7 wird nun in eine unmittelbar senk­ recht über dem Ständer 9 liegende Stellung bewegt, und der lange Auslegerarm 5 wird in den zwischen Ofen und Ständer liegenden Bereich nach oben bewegt. Der Ständer 9 ist über eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung ver­ drehbar und die Spritzdüse 2 wird aus dem Ofen durch Drehung des Auslegerarms 5 ausgefahren. Der Roboter 1 beansprucht daher in seiner Ruhestellung wenig Platz, so daß neben dem Elektroofen 3 ausreichend Platz für den Einsatz etwaiger anderer Ausrüstungen verbleibt.

Wenn der Elektroofen 3 mit Schrott oder ähnl. für einen Frischprozeß beschickt wird, kommt es zum Ausbrennen der Ofen-Auskleidung 3 a. Solange die Schmelzwärme unmittelbar nach dem Austrag anhält, wird das Auskleidungsmaterial über den Roboter an die beschädigten Stellen in der Ofen­ wandung ausgebracht. Sobald das Auskleidungsmaterial mit der Auskleidung 3 a in Verbindung kommt, verdampft die Feuchtigkeit sofort und das Auskleidungsmaterial erstarrt und beseitigt dadurch die Schäden an der Auskleidung 3 a. Beim Ausfahren des Hydraulikzylinders 8 gemäß Fig. 1 be­ wegt sich der Hebel 10 A in Richtung des Pfeiles 72 nach unten und der Auslegerarm 5 wird in Richtung auf den Elektroofen 3 bewegt. Der Auslegerarm 4 verbleibt bei dieser Bewegung parallel zum abgekröpften Teil 9 a und der Düsenträger 6 bewegt sich senkrecht entlang der senkrech­ ten Mittellinie des Ofens 3. Entsprechend diesem Bewegungs­ vorgang werden die Abmessungen des Parallelogrammgestänges 7 und der Abstand zwischen dem Elektroofen 3 und dem Ständer 9 festgelegt. Beträgt der Abstand zwischen der Drehachse 11 und der Drehachse 13 am Hebel 10 A selbst 3,66 m (12 Fuß) und die Strecke, die der Düsenträger 6 senkrecht zurücklegt, etwa 0,91 m (3 Fuß), so beträgt die Ablage des Düsenträgers 6 von der Mittellinie etwa 25,40 mm (1 Zoll). Wird also die Spritzdüse 2 bei der Drehung des senkrechten Versorgungsrohres 16 mit ver­ dreht, so ist der Abstand zwischen Düse und Ofenwandung bei einer Umdrehung im wesentlichen gleich und eine gleich­ mäßige Ausbesserung der Auskleidung wird gewährleistet.

Sobald der Düsenträger 6 auf der senkrechten Mittellinie des Ofens positioniert ist, wird das Auskleidungsmaterial in Pulverform über die Pneumatikleitung 20 zugeführt unter gleichzeitiger Zufuhr von Wasser durch den Schlauch 37. Das Auskleidungsmaterial wird am unteren Ende des senk­ rechten Versorgungsrohres 16 eingebracht und Wasser über die Zuleitung 21 mit diesem vermischt. Infolge des Drucks in der Pneumatikleitung 20, beispielsweise 5kg/cm² (72 Ibs/insq.), gelangt das fließfähige Auskleidungs­ material zur Spritzdüse 2 über die Austrittsöffnung 30. Das fließfähige Auskleidungsmaterial wird unter Druck über die Austrittsöffnung der Düse gegen die Auskleidung 3 a ausgebracht. Im Gelenk 28 wird das Auskleidungsmaterial durch die Führungsflügel 31 und 32 geführt. Wird der Hydraulikzylinder 42 eingefahren, wobei sich die Stange 52 nach unten bewegt, schwenkt die Spritzdüse gemäß Fig.14 nach unten. Wird nun die zylindrische Gleithülse 41 am Versorgungsrohr 16 entlangbewegt, so wird die Schwenkbewe­ gung der Hebel auf eine exakt senkrechte Bewegung umge­ formt, so daß sich der Winkel der Spritzdüse 2 exakt in Abhängigkeit von der Ausfahrbewegung des Hydraulik­ zylinders 42 ändert.

Bei ausgefahrenem Hydraulikzylinder 42, wenn die Streben 52 nach oben bewegt wurden, nimmt die Spritzdüse 2 eine im wesentlichen horizontale Lage gemäß Fig. 4 ein. Die Dü­ senwandung 2 B ist mit der Auswölbung der Austrittsöffnung 30 korrespondierend nach außen gewölbt und bildet eine übergangslose Fortsetzung der Kante des Führungsflügels 31. Auf diese Weise kommt es zu keinem Stau des Aus­ kleidungsmaterials. Ohne eine Auswölbung der Düsenwandung 2 C würde sich, wie Fig. 15 zeigt, das Auskleidungs­ material 74 im Bereich 73 stauen.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird das Aus­ kleidungsmaterial über den beweglichen Führungsflügel 34 ungehindert der Spritzdüse 2 zugeführt. Eine Behinderung des Flusses und damit Staudruck im Auskleidungsmaterial im Gelenk 28 sind damit vermieden. Ein Austritt des Aus­ kleidungsmaterials aus der Öffnung 33 tritt nicht auf. Wie Fig. 16 zeigt, sind zu diesem Zweck am senkrechten Ver­ sorgungsrohr 16 Flansche 75 vorgesehen, mit denen der Düsenkörper 2 A zur Bildung einer Labyrinth-Dichtung ver­ bunden ist. Diese Labyrinthform der Verbindung bewirkt eine gute Abdichtung, so daß kein Auskleidungsmaterial austreten kann.

Zur Drehung der Spritzdüse 2 wird das senkrechte Ver­ sorgungsrohr 16 über den Motor 25 verdreht. Das Aus­ kleidungsmaterial aus dem Pneumatikrohr 20 und das Wasser aus dem Schlauch 37 werden über die Drehkupplungen 19 bzw. 36 kontinuierlich zugeführt. Die Spritzdüse 2 mit dem Schwenkgelenk 28 wird durch das Drehen des senkrechten Ver­ sorgungsrohres 16 mitgedreht.

Bei der Abwärtsbewegung der Spritzdüse 2 wird der Hydraulik­ zylinder 8 weiter ausgefahren. Wie zuvor beschrieben, ist die Abweichung in der Horizontalen bei der senkrechten Bewegung des Düsenträgers im Vergleich zum Ofendurchmesser vernachlässigbar klein. Werden die Hebel 44 durch den Hydraulikzylinder 42 geschwenkt und damit die Gleitfüh­ rung 51 senkrecht auf der Führung 54 bewegt, schwenkt die Düse 2 um den Düsenhalter 28 A. Zur Ausbesserung der Boden­ fläche des Ofens wird die Spritzdüse 2 entsprechend den gestrichelten Linien in Fig. 1 nach unten geschwenkt. Durch entsprechende Eingabe von Meßwerten über die auszu­ bessernden Stellen in ein nicht dargestelltes Steuergerät kann die Ausbesserung des jeweils betroffenen Teils unter hohen Temperaturen automatisch und rasch erfolgen.

Wenn ein Schlauch 76 für die Zuführung des Auskleidungs­ materials entsprechend dem Verlauf des Parallelogramm­ gestänges 7 geführt wird, kann dieser Schlauch 76 weit­ gehend gerade oder ohne große Biegung verlegt werden und das Auskleidungsmaterial ist in weitgehend konstanter Menge zuführbar.

Die über den Hauptkanal 58 zugeführte Luft wird über die Luftleitung 59 in den oberen und unteren Teil der Treib­ kammer 6 A verteilt und strömt durch die Öffnungen 61 in die Luftkammer 6 A, so daß diese stets mit Frischluft ge­ kühlt wird. Die Luft aus der Luftleitung 60 wird durch die Luftaustrittsöffnungen 63 und 66 der beiden Ring­ kammern 64 und 67 eingeleitet. Die Luft tritt aus dem Düsenträger durch den Ringspalt 68 aus und die Luft­ kammer 6 B erhält ebenfalls Frischluft. Die Antriebs­ und Lagervorrichtung für das senkrechte Versorgungs­ rohr 16 sind gegen Hitzeeinstrahlung vom Ofen ge­ schützt. Ein Schwingen des senkrechten Versorgungs­ rohres 16 in der Luftkammer 6 B wird über die Stabilisie­ rungsvorrichtung 45 vermieden, während eine freie Drehung des Rohres über die Rollen 46 gewährleistet ist.

Nach der Ausbesserung der beschädigten Auskleidung wird der Düsenträger zur Seite des Ofens gemäß Fig. 13 be­ wegt und der Auslegerarm 5 wird um den Ständer 9 gedreht, so daß die Spritzdüse 2 aus dem Ofenbereich herausgeführt wird. Um an der Innenwandung des senkrechten Versorgungs­ rohres 16 anhaftendes Auskleidungsmaterial zu beseitigen. wird diesem Druckluft über die Dauer von mehreren Minuten zugeführt, so daß das pulverförmige Auskleidungsmaterial aus der Spritzdüse 2 austreten kann. Nach dieser Luft­ spritz-Reinigung wird in die Wasserzuleitung 21 Frisch­ wasser zum Reinigen geleitet, das über die Einspritz­ bohrungen 38 a über mehrere Minuten auch in die Spritz­ düse 2 eingespritzt wird. Im Gelenk 28 und der Spritz­ düse 2 verbliebenes fließfähiges Auskleidunsmaterial wird hierdurch ausgewaschen.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung des Roboters ergibt, lassen sich Arbeitskräfte einsparen und der Zeit­ aufwand für die Instandhaltung, Kontrolle und Reinigung wird geringer.

Claims (9)

1. Roboter für das Ausbessern der Auskleidung von Schmelzöfen durch Ausbringen von Auskleidungsmaterial unter Hitzeeinwirkung des Schmelzofens mit folgenden Merkmalen:

• a) an einem längs der Mittellinie des Feuerungsraumes des Schmelzofens (3) beweglichen Auslegerarm (5) ist ein Düsenträger (6) angeordnet,
• b) der Auslegerarm (5) ist über ein Parallelogrammge­ stänge (7) in konstanter Ausrichtung zu einem Ständer (9) auf- und abbewegbar,
• c) ein senkrechtes Versorgungsrohr (16) ist drehbar in dem Düsenträger (6) zur Zuführung von Ausklei­ dungsmaterial angeordnet.
• d) ein zylindrischer Düsenhalter (28) weist eine mit dem unteren Ende des senkrechten Versorgungsrohres (16) kommunizierende Einlaßöffnung (29) auf und
• e) eine drehbare Spritzdüse (2) ist mit einem an dem zylindrischen Düsenhalter (28) befestigten Düsen­ körper (2 A) schwenkbar verbunden.

2. Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zylindrische Düsenhalter (28 a) eine stumpfwinklige Austrittsöffnung (30) sowie zwischen der Austrittsöffnung (30) und der Eintrittsöffnung (29) angeordnete Führungsflügel (31) aufweist.

3. Roboter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düsenwandung (2 B) nach außen gewölbt ist, und daß die Auswölbung und Öff­ nung im Bereich des Düsenhalters an die Austritts­ öffnung (30) angepaßt ist.

4. Roboter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungsflügel (31) im Bereich der Einlaßöffnung (29) angelenkt und in Übereinstimmung mit der Verschwenkung der Düse (2) bewegbar angeordnet sind.

5. Roboter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wasserzuleitung (21), die an der Außenseite des senkrechten Versorgungsrohres (16) zwecks Zuführung von Wasser zum in Pulverform eingebrachten Ausklei­ dungsmaterial angeordnet ist, durch eine Drehkupplung (36) und ein Mundstück (38), die an dem senkrechten Versorgungsrohr (16) angebracht sind und mit der Wasser­ zuleitung (21) kommunizieren und durch Einspritzboh­ rungen (38 a) im Mundstück (38) zur Zuführung von Wasser zur Spritzdüse (2).

6. Roboter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch im Düsenträger (6) angeordnete bewegliche Hebel (44), durch eine am senkrechten Versorgungsrohr (16) angeordnete zylindrische Gleithülse (41), die über die Hebel (44) vertikal verschieblich ist und die über einen Hebel (40) mit einer am Düsenkörper angebrachten Lasche (39) zwecks dessen Verschwenkung verbunden ist.

7. Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Düsenträger (6) eine Treibkammer (6 A) und eine Luftkammer (6 B) aufweist, daß in der Treib­ kammer (6 A) eine Antriebs- und Lagervorrichtung für das senkrechte Versorgungsrohr (16) vorgesehen sind und daß in der Luftkammer (68) eine Stabilisierungsvorrich­ tung (45) vorgesehen und am senkrechten Versorgungs­ rohr angeordnet ist, die das Versorgungsrohr gegen seitliche Auslenkung sichert.

8. Roboter nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftkammer (68) eine Ring­ kammer (67) mit am Umfang angeordneten Luftaustritts­ öffnungen (66) umfaßt.

9. Roboter nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekenn­ zeichnet durch Steuerungsmittel für das Fern­ steuern und selbsttätige Durchführen seiner Arbeits­ vorgänge.