AT525872A4 - Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebes an ein verfahrbares Objekt - Google Patents

Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebes an ein verfahrbares Objekt Download PDF

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AT525872A4 ATA60093/2022A AT600932022A AT525872A4 AT 525872 A4 AT525872 A4 AT 525872A4 AT 600932022 A AT600932022 A AT 600932022A AT 525872 A4 AT525872 A4 AT 525872A4
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebs (1) an ein verfahrbares Objekt (2), mit einem Stelltrieb (1), mit einem, einen Verriegelungszapfen (4) aufweisenden, männlichen Kupplungsteil (I) und mit einem, eine Verriegelungsaufnahme (6) für den Verriegelungszapfen (4), aufweisenden weiblichen Kupplungsteil (II) beschrieben, wobei zum Ausgleich von Versatztoleranzen der weibliche Kupplungsteil (II) eine Ausrichthilfe (3) für den männlichen Kupplungsteil (I) aufweist. Um vorteilhafte Kupplungsverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der männliche Kupplungsteil (I) einen relativ zum Verriegelungszapfen (4) und parallel zu diesem verlagerbar angeordneten Antriebszapfen (5) aufweist und dass zum Verlagern des Antriebszapfens (5) in Richtung der Zapfenachse (10) der Stelltrieb (1) als Linearantrieb ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungeinsrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebes an ein verfahrbares Objekt umfassend ein erstes Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil, umfassend eine den Kupplungsteilen zugeordnete Ausrichthilfe zum Ausgleichen von Versatztoleranzen beim Kuppeln der beiden
Kupplungsteile.
Ausrichthilfen zum Ausgleichen von Versatztoleranzen beim Kuppeln zweier Kupplungsteile, insbesondere beim Kuppeln von Medienkupplungen sind aus der AT523281A1 bekannt. Diese Ausrichthilfen können auch bei der vorliegenden
Erfindung zur Anwendung kommen.
Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung betrifft einen Multikuppelmechanismus, also eine Kupplungsvorrichtung, die mehrere Funktionen vereint und mit der nicht nur das zu kuppelnde Objekt, sondern zusätzlich auch ein Antriebmechanismus für das verfahrbare Objekt an eine Basis bzw. ein anderes Objekt angekuppelt werden kann. Insbesondere soll eine automatische Verbindung eines Linear-Antriebes mit einem fahrenden Objekt, beispielsweise zwischen einer Gußpfanne und einer Pfannengießeinrichtung im Stahlwerk, hergestellt werden können. Bekannt ist es derzeit einen Schieberantrieb (üblicherweise Hydraulikzylinder) für die GuRpfanne vom Bedienpersonal händisch mit der Schieberkassette verbinden zu lassen. Neuere Entwicklungen benutzen dafür
sensorgesteuerte Mehrachsenroboter.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfache und robuste Lösung zur automatischen Verbindung eines Linear-Antriebes mit einem fahrenden Objekt
bereitzustellen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise schematisch
dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine Kupplungseinrichtung mit einer Gusspfanne in teilgeschnittener Seitenansicht,
Fig. 2 einen Ausschnitt der Kupplungseinrichtung aus Fig. 1 im vergrößerten teilgeschnittenen Querschnitt,
Fig. 3 eine Konstruktionsvariante der Kupplungseinrichtung aus Fig. 2 mit Medienkupplungen und
Fig. 4 das Kupplungsteil Il aus Fig. 2 im Schnitt nach der Linie IV-IV.
Die Kupplungseinrichtung (1) zum Ankuppeln eines Stelltriebes (S) an ein verfahrbares Objekt (2) umfasst ein erstes Kupplungsteil (I) und ein zweiten Kupplungsteil (Il), eine den Kupplungsteilen (I, Il) zugeordnete Ausrichthilfe (3) zum Ausgleichen von Versatztoleranzen beim Kuppeln der beiden Kupplungsteile (1, 11), je einen Zentrierzapfen (4) und Antriebszapfen (5), die einem der beiden Kupplungteile (I, II) zugeordnet und koaxial zueinander angeordnet sind, je eine Zentrierzapfenaufnahme (6) und Antriebszapfenaufnahme (7), die dem anderen der beiden Kupplungteile (I, Il) zugeordnet sind und je eine Verriegelung (8, 9) zum gegenseitigen Verriegeln von Zentrierzapfen (4) und Zentrierzapfenaufnahme (6) einerseits und Antriebszapfen (5) und Antriebszapfenaufnahme (7) anderseits, wobei der Antriebszapfen(5) und insbesondere die Antriebszapfenaufnahme (7) mit
dem Stelltrieb (S) in Richtung der Antriebszapfenachse (10) verlagerbar ist.
Die Ausrichthilfe (3) kann an einem Kupplungsteil den Zentrierzapfen (4) und den koaxial dazu im Zentrierzapfen (4) axial verschiebbar gelagerten Antriebszapfen (5) und am anderen Kupplungsteil ein gemeinsames Fangmaul (11) für den
Zentrierzapfen (4) und den Antriebszapfen (5) aufweisen.
Der Antriebszapfen (5) kann in Kupplungsrichtung (R) über den Zentrierzapfen (4)
vorragen.
sein.
Die Verriegelung zum gegenseitigen Verriegeln von Antriebszapfen (5) und Antriebszapfenaufnahme (7) kann nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet
ist.
Die Verriegelung kann einen Drehantrieb (12) für den Zentrierzapfen (4) und/oder
den Antriebszapfen (5) umfassen.
Die Verriegelung kann einen Drehantrieb für die Zentrierzapfenaufnahme und/oder
die Antriebszapfenaufnahme umfassen.
Beiden Kupplungteilen (I, II) können Medienkupplungen (13-16) zugeordnet sein,
die vorzugsweise radial um die Antriebszapfenachse (10) verteilt angeordnet sind.
Die wesentlichen Vorteile der neuen Kupplungseinrichtung werden in der Folge
skizziert.
Es ist eine automatische Kupplung des Antriebes, insbesondere des Antriebszapfens (5) und der Antriebszapfenaufnahme (7), ohne aufwändige Sensorik und Robotik möglich, womit ein Schieber 20 nach einem
ordnungsgemäßen Kupplungsvorgang mit dem Stelltrieb (S) betätigt werden kann.
Die Kupplungseinrichtung ist durch eine entsprechend elastische (federnde) Aufhängung wenigstens eines Kupplungsteils und durch das Vorsehen der Ausrichthilfe (3) selbstzentrierend. Die elastische Aufhängung und das Fangmaul
(11) erlauben größere Abweichungen der zu kuppelnden Kupplungsteile.
Das Objekt wird mit dem ihm zugeordneten Kupplungsteil im Nahbereich des anderen Kupplungsteils plaziert, beispielsweise eine Gusspfanne an der
Ablassstelle mit einem Kran od. dgl. plaziert. Ein Heranführen des anderen
Gleichzeitig, kann, wenn zudem wenigstens eine zusätzliche Medienkupplung (1316) vorgesehen ist, diese mitgekuppelt werden. Beispielsweise zum Kuppeln von Kuppeln von Aktorik sowie Medien (z.B. Kühlluft, Inertgas- Abschirmung) und
Elektrik (z.B Schlacken-Früherkennung) in einer Bewegung.
Insbesondere bei einem Vorsehen einer gegenseitigen Verriegelung der beiden Kupplungsteile mittels Bajonettverschlüssen ist es von Vorteil, wenn die
Verriegelung einen Drehantrieb (12) umfasst.
Die Kupplungseinrichtung weist eine kompakte Baugröße auf, ist raumsparend und
in bestehende Anlagen integrierbar.
Funktion der Antriebskupplung
Ein Manipulator-Antrieb, insbesondere der Stellzylinder (19), bewegt das Ihm zugeordnete Kupplungsteil (1) in Richtung des Fangmaules (11) des anderen Kupplungsteiles (Il). Die Ausrichthilfe (3) kompensiert zusammen mit der elastischen Lagerung des anderen Kupplungsteiles axiale Abweichungen und Neigungsfehler. Die Kupplung erfolgt selbstzentrierend. Der Zentrierzapfen (4) ist mit dem mit Antriebszapfen (5) gemeinsam elastisch gelagert (insbesondere federnd im Gehäuse aufgehängt). Die Bewegung in Kupplungsrichtung stoppt, wenn beispielsweise radial nach außen abstehende Verriegelungszapfen (vom Zentrierzapfen (4) und/oder Antriebszapfen (5) abstehend) an einem Anschlag des jeweiligen Gegenstücks (beispielsweise einer Bajonettzapfenführung) der des anderen Kupplungsteils zur Anlage kommen. Zugleich oder mit einem vorgegebenen Kurzhub wird sichergestellt, dass beide Zapfen, nämlich Zentrierund Antriebszapfen, Kontakt mit den entsprechenden Gegenstücken haben. Die
Arretierung erfolgt in weiterer Folge mit dem Drehantrieb durch gleichzeitiges
umgekehrter Reihenfolge.

Claims (8)

(344720.9) HEL Patentansprüche
1. Kupplungseinrichtung (1) zum Ankuppeln eines Stelltriebes (S) an ein verfahrbares Objekt (2) umfassend ein erstes Kupplungsteil (I) und ein zweiten Kupplungsteil (Il), umfassend eine den Kupplungsteilen (I, Il) zugeordnete Ausrichthilfe (3) zum Ausgleichen von Versatztoleranzen beim Kuppeln der beiden Kupplungsteile (I, II), umfassend je einen Zentrierzapfen (4) und Antriebszapfen (5), die einem der beiden Kupplungteile (I, Il) zugeordnet und koaxial zueinander angeordnet sind, umfassend je eine Zentrierzapfenaufnahme (6) und Antriebszapfenaufnahme (7), die dem anderen der beiden Kupplungteile (1, Il) zugeordnet sind, umfassend je eine Verriegelung (8, 9) zum gegenseitigen Verriegeln von Zentrierzapfen (4) und Zentrierzapfenaufnahme (6) einerseits und Antriebszapfen (5) und Antriebszapfenaufnahme (7) anderseits, wobei der Antriebszapfen(5) und insbesondere die Antriebszapfenaufnahme (7) mit dem
Stelltrieb (S) in Richtung der Antriebszapfenachse (10) verlagerbar ist.
2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichthilfe (3) an einem Kupplungsteil den Zentrierzapfen (4) und den koaxial dazu im Zentrierzapfen (4) axial verschiebbar gelagerten Antriebszapfen (5) und am anderen Kupplungsteil ein gemeinsames Fangmaul (11) für den Zentrierzapfen (4)
und den Antriebszapfen (5) aufweist.
3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebszapfen (5) in Kupplungsrichtung (R) über den Zentrierzapfen (4)
vorragt.
4. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass Verriegelung zum gegenseitigen Verriegeln von
Bajonettverschlusses ausgebildet ist.
5. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Verriegelung zum gegenseitigen Verriegeln von Antriebszapfen (5) und Antriebszapfenaufnahme (7) nach Art eines
Bajonettverschlusses ausgebildet ist.
6. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung einen Drehantrieb (12) für den
Zentrierzapfen (4) und/oder den Antriebszapfen (5) umfasst.
7. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung einen Drehantrieb für die
Zentrierzapfenaufnahme und/oder die Antriebszapfenaufnahme umfasst.
8. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beiden Kupplungteilen (I, II) Medienkupplungen (13-16) zugeordnet sind, die vorzugsweise radial um die Antriebszapfenachse (10) verteilt
angeordnet sind.
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