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Title:
GUNNING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/085332
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gunning system comprising a hopper for storing the product for gunning, an injector, a water pump, and a control system. The gunning system further comprises: a movable robot with a robot body (1) to which is joined a head (2) capable of vertical movement and rotation; at least one fixed arm (4) by means of which the control system and the head (2) are connected and by means of which the product passes from the hopper to the head, and which is configured to rest on the upper opening of an furnace, ladle or cylindrical recipient to be gunned; and at least one foldable arm (6) that can fold with respect to the robot body (1) and which is configured to rest on the upper opening of the furnace, ladle or cylindrical recipient to be gunned.

Inventors:
MARCOS, Pedro (Avda. Roncesvalles, s/n, Zubiri, E-31630, ES)
Application Number:
ES2015/070821
Publication Date:
May 26, 2017
Filing Date:
November 18, 2015
Export Citation:
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Assignee:
MAGNESITAS NAVARRAS, S. A. (Avda. Roncesvalles, s/n, Zubiri, E-31630, ES)
International Classes:
F27D1/16
Foreign References:
FR2491388A11982-04-09
US4690327A1987-09-01
JP2008241236A2008-10-09
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PONS ARIÑO, Ángel (Glorieta de Rubén Darío 4, Madrid, E-28010, ES)
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Claims:
R E I V I N D I C A C I O N E S

1 .- Equipo de gunitado destinado al gunitado de hornos, cucharas o recipientes cilindricos susceptibles de ser gunitados que comprende al menos:

-una tolva para almacenar el producto para el gunitado,

-un inyector para proyectar a presión el producto,

-una bomba de agua conectada a una fuente de suministro de agua,

-sistema de control,

caracterizado por que comprende un robot con posibilidad de desplazamiento y que comprende:

-un cuerpo del robot (1 ) al que está unido un cabezal (2) que tiene posibilidad de desplazamiento vertical y de giro, y en el cual se encuentra una lanza (3) para pulverizado del producto,

-al menos dos brazos seleccionados entre uno de los siguientes tipos o una combinación de ambos tipos:

-brazo fijo (4) comprende una primera sección de soporte (5) para apoyo del robot durante la operación de gunitado; o

-brazo abatible (6) con posibilidad de basculación respecto al cuerpo del robot (1 ) que comprende una segunda sección de soporte (7) para apoyo del robot durante la operación de gunitado.

2 - Equipo de gunitado según la reivindicación 1 caracterizado por que cada brazo abatible (5) bascula entre una posición plegada y una posición estirada y comprende al menos:

-una primera orejeta (8), dispuesta en la cara inferior del extremo opuesto al de la segunda sección de soporte (7), atravesada por un primer eje de rotación (9) del cabezal (2), alrededor del que bascula, y

-una segunda orejeta (10), dispuesta en la cara superior del extremo opuesto al de la segunda sección de soporte (7), configurada para recibir un bulón de seguridad (15) configurado para asegurar la posición del brazo abatible (6) en posición estirada.

3. - Equipo de gunitado según la reivindicación 1 caracterizado por que cada brazo abatible (6) comprende al menos una tercera orejeta (1 1 ) configurada recibir unas cadenas de sujeción (12) de una pieza de sujeción (13) configurada para permitir la unión con una grúa.

4. - Equipo de gunitado según la reivindicación 3 caracterizado por que la pieza de sujeción (13) comprende un enganche (14) destinado a recibir el gancho de una grúa.

5. - Equipo de gunitado según la reivindicación 3 caracterizado por que adicionalmente comprende una pieza de apoyo (16) unida al cuerpo (1 ) del robot configurada para recibir la pieza de sujeción (13). 6.- Equipo de gunitado según la reivindicación 1 caracterizado por que adicionalmente comprende una estación de reposo que está conformada por una estructura destinada al apoyo de al menos el brazo fijo (4) o el cuerpo del robot (1 ).

Description:
EQUIPO DE GUNITADO

OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención se enmarca dentro del campo técnico de los equipos de gunitado.

Más concretamente, se describe un equipo de gunitado que comprende un robot desplazable. Dicho robot se desplaza entre una posición de reposo ocupando el mínimo espacio posible, y una posición de trabajo en la que se dispone apoyado en la abertura superior de un horno, cuchara o recipiente cilindrico a gunitar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El proceso de gunitado de un horno eléctrico comprende la proyección a presión de un material refractario, como por ejemplo magnesita, sobre las paredes interiores del horno. Actualmente las técnicas que se conocen para el gunitado de hornos, cucharas o recipientes cilindricos son la técnica manual y los robots de gunitado. En ambos casos, los elementos esenciales para el gunitado son una gunitadora (que es el conjunto formado por una tolva del producto a gunitar y una cuba de presión para realizar el transporte de material), y una manguera antiabrasiva con lanza para pulverizar el producto ya mezclado con agua.

Con la técnica manual un operario es el encargado de hacer el gunitado. Para ello el operario se coloca cerca del horno para hacer el gunitado desde la puerta de escoria o desde una plataforma de mantenimiento. El operario tiene que sujetar la lanza durante toda la operación de gunitado con una fuerza y una presión constante para garantizar un correcto recubrimiento de las paredes del horno, cuchara o recipiente cilindrico.

Otra desventaja asociada al hecho de que el operario tenga que trabajar desde la puerta de escoria o la plataforma de mantenimiento del horno es que está muy expuesto a posibles vapores o partículas que se liberen durante el gunitado. Esto podría llegar a afectar a la salud del operario por lo que también hay que aumentar la vigilancia en este sentido. El operador realiza las operaciones de gunitado desplazando, girando y moviendo la lanza y la manguera antiabrasiva desde la posición de mantenimiento, con el fin de poder cubrir por completo las paredes interiores de éste con el producto correspondiente. Durante el movimiento del operario pueden producirse tropiezos con la propia manguera antiabrasiva, de la misma manera que exige un esfuerzo alto por el constante caudal de presión y el peso que se transporta en la manguera antiabrasiva y la lanza, con la cual está trabajando el operario.

Asimismo podrían producirse enganchones de la manguera antiabrasiva que harían que la pulverización no se produjera de forma continua sino a trompicones.

El empleo de robots de gunitado garantiza mejores resultados (la capa de material de gunitado se extiende homogénea en toda la superficie). Actualmente se conocen dos tipos de robots de gunitado. Un primer tipo de robot de gunitado se desplaza y se mantiene en posición de trabajo mediante una grúa puente. Durante la operación de gunitado el robot se encuentra suspendido en el aire mediante la grúa puente. Otro tipo de robot de gunitado conocido está destinado a instalarse de forma fija al lado del horno, cuchara o recipiente cilindrico que vaya a ser gunitado durante su vida útil. La correspondiente gunitadora también se instala al lado del horno. El robot comprende al menos un brazo accionable en el que está el cabezal, y este a su vez, posee una lanza por la que se pulveriza el gunitado. El cabezal se posiciona en el interior del recinto a gunitar y gira para completar el gunitado, a través de la lanza, de toda la superficie correspondiente.

Esta solución implica el empleo de un robot por cada horno, cuchara o recipiente a gunitar en una instalación y por lo tanto supone un elevado coste. Además los robots ocupan mucho espacio de la instalación aunque solo se vayan a utilizar en los momentos concretos en los que se realiza el gunitado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe un equipo de gunitado que puede ser empleado para el gunitado de hornos eléctricos, cucharas o cualquier otro recipiente cilindrico donde se pueda aplicar el material de gunitado.

El equipo de gunitado propuesto permite realizar el gunitado de forma cómoda, eficaz y automática. Dicho equipo de gunitado comprende al menos una gunitadora y un robot desplazable. El robot desplazable se mantiene en una posición de reposo cuando no está siendo utilizado y se apoya en el horno, cuchara o recipiente cilindrico durante la operación de gunitado. En la posición de reposo algunos de los elementos del robot pueden estar plegados para ocupar el mínimo espacio posible.

La ventaja de tener un robot desplazable es que con un solo equipo de gunitado se pueden gunitar varios hornos, cucharas o recipientes cilindricos de una misma instalación. La gunitadora se coloca en una posición fija y es el robot, a través de una grúa puente, el que se mueve hasta el punto en el que tiene que trabajar. Una vez en posición, se desplaza hacia abajo hasta quedar apoyado en la abertura superior del horno, cuchara o recipiente cilindrico a gunitar y se conecta la manguera antiabrasiva de transporte de material entre la gunitadora y el robot.

El robot del equipo de gunitado comprende un cuerpo de robot con al menos un cabezal. Dicho cabezal comprende una lanza que está destinada al pulverizado del producto de gunitado. El cuerpo del robot, durante la operación de gunitado, queda dispuesto sobre el horno, cuchara o recipiente cilindrico. De esta forma, el cabezal queda dispuesto en su interior. El cabezal tiene posibilidad de movimiento para poder cubrir por completo las paredes interiores del horno, cuchara o recipiente cilindrico. Más concretamente, el cabezal se puede desplazar en dirección vertical (preferentemente desde 0 a 1 10 grados) y girar alrededor de su propio eje axial (360 grados sinfín).

Dichos movimientos del cabezal están gestionados por un sistema de control del equipo. De esta forma, el gunitado se puede hacer de modo automático, programando los movimientos previamente, o bien de modo manual con un operario controlando los movimientos desde un panel de control.

Una ventaja de la presente invención frente al método de gunitado manual del estado de la técnica es que se elimina la necesidad de que el operario esté cerca del horno, cuchara o recipiente cilindrico. Se elimina también la necesidad de que el operario tenga que sujetar la manguera antiabrasiva con presión y peso constante durante el gunitado.

Por lo tanto, el gunitado se realiza de una forma más segura para el operario. Asimismo se mejoran los resultados de gunitado, ya que la aplicación del material se hace de manera constante (ya no depende de la destreza o estado físico del operario). El robot comprende también una pluralidad de brazos mediante los que se apoya, en posición de trabajo, sobre la abertura superior del horno, cuchara o recipiente cilindrico. El número de brazos depende de la distribución de éstos, del tamaño del robot, del tamaño del horno, cuchara o recipiente cilindrico, etc. El equipo permite el gunitado de las zonas deterioradas del horno, cuchara o recipiente cilindrico tanto en frío como en caliente.

A través de uno de los brazos se realiza el rutado del producto desde la tolva hasta el cabezal. En la lanza se realiza la mezcla de producto y agua y se pulveriza por la lanza de dicho cabezal.

Los brazos del robot pueden ser fijos o abatibles. Los brazos fijos se mantienen siempre estirados mientras que los brazos abatibles basculan respecto al cuerpo del robot entre una posición en la que están plegados (posición de reposo) y una posición en la que están estirados (posiciones de trabajo).

El hecho de que el robot comprenda una pluralidad de brazos destinados a su apoyo durante la operación de gunitado permite la liberación del robot durante dicha operación. Es decir, durante todo el tiempo que dura la operación y todo el tiempo que sea necesario antes y después de dicha operación, el robot se mantiene fijo en su posición. Esto permite utilizar la grúa puente para cualquier otra aplicación para la que sea necesaria durante el tiempo en que el robot se ha colocado en posición de reposo sobre la estación de reposo o en posición de trabajo (siendo necesaria solo en los desplazamiento).

Además, en las realizaciones en las que al menos alguno de los brazos es abatible se reduce mucho el espacio que ocupa el equipo de gunitado cuando no se está utilizando. Como los tamaños de los equipos de gunitado son muy elevados (para poder adaptarse al tamaño de los hornos eléctricos, cucharas o recipientes cilindricos a gunitar), esta característica de poder ahorrar espacio durante los periodos en los que no se está utilizando es muy importante.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista del robot del equipo de gunitado en posición de reposo con los brazos abatibles plegados. Figura 2.- Muestra una vista del robot del equipo de gunitado con los brazos abatibles estirados.

Figura 3.- Muestra una vista del robot del equipo de gunitado en posición de trabajo colocado en un horno y el horno se ha representado seccionado parcialmente para mostrar las partes del robot que quedan dispuestas en su interior en la posición de trabajo.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN A continuación se describe, con ayuda de las figuras 1 a 3, un ejemplo de realización de la presente invención.

Se propone un equipo de gunitado que comprende al menos una tolva para almacenar el producto para el gunitado, un inyector para proyectar a presión el producto, una bomba de agua conectada a una fuente de suministro de agua y un sistema de control. El equipo comprende también un robot desplazable que se mueve hasta el horno, cuchara o recipiente cilindrico en el que se va a hacer el gunitado.

El equipo de gunitado tiene dos posiciones básicas:

-Posición de reposo (representada en la figura 1 ): es la posición en la que se encuentra cuando no se está utilizando. El robot está apoyado en una estación de reposo y en caso de que tenga unos brazos abatibles éstos están plegados.

-Posición de trabajo (representada en la figura 3): es la posición en la que se encuentra durante la operación de gunitado. El robot está dispuesto sobre el horno, cuchara o recipiente cilindrico a gunitar, preferentemente apoyado en la abertura superior, con todos los brazos en posición estirada.

El robot comprende un cuerpo del robot, al que está unido un cabezal (2) que tiene posibilidad de desplazamiento vertical y de giro. Dicho cabezal (2) comprende una lanza (3) que es el elemento a través del que se pulveriza el producto hacia las paredes del horno. Como tiene posibilidad de movimiento vertical y giro puede cubrir con sus movimientos toda la superficie de las paredes interiores del horno.

A través de uno de los brazos se conectan el sistema de control y el cabezal (2), y el producto pasa desde la tolva hasta el cabezal (2). Los brazos del robot pueden ser fijos, abatibles o una combinación de ambos tipos. El número mínimo de brazos sería dos y de ahí en adelante los que se estimen necesarios en función de la disponibilidad y del diseño del proyecto

En caso de que haya algún brazo fijo (4) (en la realización mostrada en las figuras 1 , 2 y 3 hay un brazo fijo (4)) éste se mantiene siempre en la misma posición. Tanto en posición de reposo del equipo como en posición de trabajo el brazo fijo (4) se mantiene estirado como se muestra en la figura 1 . Dicho brazo fijo (4) comprende una primera sección de soporte (5) en su extremo, configurada para apoyo del robot durante la operación de gunitado. Preferentemente dicha primera sección de soporte (5) permite el apoyo sobre la abertura superior del horno eléctrico, cuchara o recipiente cilindrico a gunitar. El robot puede comprender también brazos abatibles (6) que tienen movimiento de basculación respecto al cuerpo del robot (1 ). Dichos brazos abatibles (6) comprenden una segunda sección de soporte (7) en su extremo, configurada para apoyo del robot durante la operación de gunitado. Preferentemente dicha segunda sección de soporte (7) permite al robot apoyarse sobre la abertura superior del horno, cuchara o recipiente cilindrico a gunitar.

El hecho de que el robot comprenda uno o más brazos abatibles (6) permite que, durante los periodos de tiempo en los que el robot no se está utilizando, los brazos abatibles (6) queden plegados, como en la figura 1 , reduciendo el espacio que ocupa el robot. De esta forma se ahorra mucho espacio en las instalaciones.

En dicha figura 1 se aprecia el robot apoyado en la estación de reposo. Se observan unos brazos abatibles (6) del robot, que en esta posición están plegados para ocupar el menor espacio posible.

En la figura 2 se observa el robot en el momento en el que se va a iniciar el desplazamiento desde la estación de reposo hasta un horno a gunitar. En este caso se han desplegado ya los brazos abatibles (6). En una realización el robot comprende una pieza de sujeción (13) que está configurada para recibir el gancho de una grúa (preferentemente una grúa puente) mediante la que se realiza el desplazamiento del robot. En la figura 3 se ha representado el robot en la posición de trabajo en la que está apoyado en la abertura superior del horno a gunitar. Como se puede observar en dicha figura, los brazos del robot permiten el apoyo en el horno y el cuerpo del robot, que comprende un cabezal (2) con una lanza (3) para el pulverizado del material de gunitado. Dicho cabezal (2) queda dispuesto en el interior del horno cuando el equipo está en la posición de trabajo.

Cada brazo abatible (6) del robot comprende al menos una primera orejeta (8), dispuesta en la cara inferior del extremo opuesto al de la segunda sección de soporte (4), atravesada por un primer eje de rotación (9) del cabezal (2), alrededor del que bascula. Esta unión es la que permite el plegado de los brazos abatibles (6) para reducir espacio cuando no se está utilizando el equipo de gunitado. Esta primera orejeta (8) puede ser una orejeta propiamente dicha o un elemento similar para permitir el giro alrededor del primer eje de rotación (9).

Asimismo los brazos abatibles (6) comprenden al menos una segunda orejeta (10), dispuesta en la cara superior del extremo opuesto al de la segunda sección de soporte (4). Esta segunda orejeta (10) está configurada para recibir un bulón de segundad (15) configurado para asegurar la posición del brazo abatible (6) en posición estirada. Es decir, cuando se ha estirado el brazo abatible (6), un operario introduce el bulón de seguridad (15) a través de la segunda orejeta (10) y de unas correspondientes orejetas en el cuerpo del robot (1 ) para asegurar esta posición.

En un ejemplo de realización los brazos abatibles (6) pueden desplazarse entre la posición plegada y la estirada mediante un sistema hidráulico- neumático. Este sistema estaría compuesto por uno o más cilindros, neumáticos o hidráulicos, dependiendo de las necesidades de cada caso concreto de aplicación. En caso de ser brazos abatibles (6) neumáticos, la extensión del brazo se realiza en el momento de la conexión neumática. En caso de ser brazos abatibles (6) hidráulicos, la extensión se realiza en la estación de reposo, mediante un equipo hidráulico independiente del cabezal (2). Una vez realizada la extensión de los brazos abatibles (6) se colocan los bulones de seguridad (10) para asegurar su posición. El sistema de extensión de brazos abatibles (6), está compuesto por basculante y cilindros, que realizan la extensión y el plegado de los brazos abatibles (6) (una vez acabado el trabajo y en posición de reposo.

En la figura 1 se ha representado un equipo de gunitado en posición de reposo. En este caso se observa como el brazo fijo (4) mantiene su posición y los brazos abatibles (6) están plegados.

Cuando el robot pasa de la posición de reposo mostrada en la figura 1 a la posición representada en la figura 2 con los brazos abatibles (6) estirados, el brazo abatible (6) se hace bascular alrededor del primer eje de rotación (9). Cuando se ha colocado en la posición estirada, dicha posición se asegura con el bulón de seguridad (15).

Para ello cada brazo abatible (6) comprende una tercera orejeta (1 1 ) configurada para recibir una cadena (12). Esta tercera orejeta (1 1 ) permite la sujeción del brazo abatible (6) desde una grúa puente que mueve al robot hasta la posición de trabajo en la que se va a colocar para realizar el gunitado. En este ejemplo de realización, el robot comprende una pieza de sujeción (13) con una pluralidad de cadenas (12) y con un receptor (14) destinado a recibir el gancho de la grúa cuando se va a mover el robot.

Generalmente, las grúas que cogen la pieza de sujeción (13) y la levantan tienen ganchos sin gatillo de seguridad por lo que no es necesario que haya un operario encargado de la operación de unión del gancho de la grúa en el receptor (14) de la pieza de sujeción (13). En los casos en los que la grúa sí tenga gatillo de segundad sí será necesano que el operano realice la operación descrita.

En este ejemplo de realización, las cadenas de sujeción (12) están permanentemente unidas a los brazos abatibles (6) por lo que cuando se eleva el robot con la grúa, se desplaza hacia arriba la pieza de sujeción (13), provocando la tensión de las cadenas de sujeción (12) y estirando los brazos abatibles (6).

En un ejemplo de realización, el robot comprende una pieza de apoyo (16) unida al cuerpo (1 ) del robot y destinada a recibir la pieza de sujeción (13) cuando el robot se dispone en posición de reposo o en posición de trabajo.

Esto permite simplificar mucho las operaciones de enganche de la grúa al robot y disminuir el tiempo empleado en el enganche y por tanto en las operaciones de movimiento del robot. El operario siempre está posicionado fuera del horno, en una posición de segundad, cuando realiza esta operación.

Una vez que el robot ya está orientado sobre el horno, se desplaza hacia abajo hasta su posición de trabajo. Preferentemente en dicha posición la primera sección de soporte (5) y las segundas secciones de soporte (7) quedan apoyadas sobre la abertura superior del horno (cuchara o recipiente cilindrico a gunitar), como se observa en la figura 3. Una de las ventajas competitivas es que se puede liberar la grúa, evitando tiempos de uso, y permitiendo su disponibilidad para otras aplicaciones.

En dicha figura 3 se muestra el horno parcialmente seccionado para que se aprecie el cabezal (2) tal y como queda dispuesto en el interior. En una realización, el equipo de gunitado comprende también un panel de control a través del que el operario puede gestionar el sistema de control. Con el sistema de control se mueve el cabezal (2) para el pulverizado del producto de gunitado. Dicho panel de control puede estar dispuesto en el brazo fijo (4), como una prolongación de éste. El sistema de control garantiza un barrido totalmente preciso de las paredes del horno con el cabezal (2).