具有多个应答器的冶金容器的制作方法

本发明涉及冶金容器（metallurgischengefäß），其中所述冶金容器具有外表面和标识标记，其中该标识标记布置在外表面处，其中该标识标记具有载体基质并且无源应答器嵌入到载体基质中，其中该载体基质由电和热绝缘材料构成。

此外，本发明涉及用于在冶金厂（metallurgischenanlage）之内布置在跟踪位置处的读取站（lesestation）的运行方法，所述读取站用于对冶金容器进行路径跟踪，其中至少一个无源应答器布置在所述冶金容器处，

-其中只要这样的冶金容器位于读取站的检测范围中，那么读取站的天线开始激活无源应答器，

-其中，读取站的读取单元接着对经激活的无源应答器进行读出，并且将结果传送给读取站的分析单元。

此外，本发明涉及在冶金厂之内布置在跟踪位置处的读取站，

-其中该读取站具有天线，用于开始激活布置在冶金容器处的无源应答器，

-其中该读取站具有读取单元，用于对冶金容器的经激活的无源应答器进行读出，并且用于将所读出的数据传送给读取站的分析单元，

-其中该读取站具有分析单元。

背景技术：

冶金容器在冶金工业设施（industrieanlagen）中被使用，以便运输生铁熔液、钢熔液、液态炉渣、废料等等。例如在炼钢车间中，在不同的设施部分（anlagenteilen）中使用多个容器。在此视炼钢车间的容量而定，可以同时使用30个和更多容器。所述容器在不同的设施部分之间经历不同的路线。设施操作者（anlagenbediener）或吊车工在此必须确保，确定的容器被带到正确的地点，并且随后按规定被使用或存放。

不仅在质量（在容器中的生铁/钢液熔池的尽可能小的冷却）观点下而且出于能量节省原因，力争达到容器的尽可能高的热使用。在来自电弧炉的钢被注入之前，在炼钢车间中的容器例如被加热。此外，避免相继地在同一个容器中运输确定的钢质量，因为最后填充的熔液或金属的在其中残留的少量剩余量可能在化学方面影响随后填充的金属熔液的组成。这例如在确定的不锈钢品质时是该情况。

出于以上原因，所使用的冶金容器被装备标识标记，其尤其包含专门的应答器。借助于所述标识标记，可以在不同的跟踪位置处明确地识别和标识处于使用中的冶金容器。

使用于冶金容器的标识标记要么固定地与要标识的贮藏器（behälter）焊接，要么通过可松开的螺丝连接与所述贮藏器连接。由于容器的运输，标识标记经常被损坏或者从要标识的冶金容器被撕去。出于该原因，对于标识所需要的标识标记必须一再地被更新或替换。

由于在冶金工业设施中占主导的恶劣条件，不仅发生标识标记的机械应力，而且由于标识标记布置在热容器处而发生热应力，所述热应力导致所使用的无源应答器失效。应答器的这种失效导致：容器不再能够自动地被识别。

由de102008011288a1已知一种盘式制动器的制动衬片，其中多个应答器可以被引入到所述制动衬片中。应答器视制动衬片的磨损而定相继失灵。因此根据应答器中的哪些或必要时多少应答器对读取设备的读取信号作出反应，可以推断出制动衬片的磨损。

由us2011/0140970a1已知，人类对象可以被配备多个应答器。多个应答器用于，即使应答器中的单独的应答器被遮蔽、也即例如该人类对象自身或另一人类对象或另一物体位于应答器之一和对应答器进行识别的站之间，也保证对对象的可靠识别。

技术实现要素：

本发明的任务在于，创造以下可能性，即借助于所述可能性可以准时识别尤其由于热磨损造成的标识标记的可能失效。在不再能够基于应答器的识别自动地标识各自的冶金容器之前，识别尤其应当是可能的。

首先通过具有权利要求1的特征的冶金容器解决所述任务。冶金容器的有利的构型是从属权利要求2的主题。

按照本发明，开始时所提及类型的冶金容器通过以下方式被构成，即至少一个另外的无源应答器嵌入到载体基质中，因此总计至少两个无源应答器嵌入到载体基质中。无源应答器可以布置在标识标记的一个平面上和/或不同的平面中。载体基质例如可以由玻璃纤维板、木料等组成，以便尽可能地限制从冶金容器到应答器的热传导。

无源应答器的数量为（如所提及的那样）最小两个。但是该数量也可以是更大的。存在越多的应答器，所有包含在标识标记中的应答器的同时失效尤其越不可能。如果多个应答器中的一个应答器由于过度的机械和/或热应力而失效，那么存在至少一个冗余的另外的应答器，所述至少一个冗余的另外的应答器仍以高的概率有效，并且从所述至少一个冗余的另外的应答器中可以读出用于识别和明确地自动标识冶金容器的数据，其中标识标记被安置在所述冶金容器处。因此，由于有缺陷的应答器不能识别和标识冶金容器的风险强烈地降低。

然而，在标识标记中所存在的应答器中的一个或多个的失效可以给出以下提示：发生了明显的磨损，并且在最终所有应答器失效之前，应该进行标识标记的替换。

按照本发明的标识标记使得能够基于可激活的无源应答器的数量和必要时不再可激活的无源应答器的数量的识别来对其当前的磨损状态进行识别。

无源应答器（=无线电通信设备）以感应方式（induktiv）从由外部提供的电磁场得到用于执行内部过程所需要的能量，所述电磁场例如通过天线被辐射。因此虽然无源应答器不具有自身的能量供应装置，但是可以在较短的距离上工作。在此证实了所有类型的无源应答器、但是尤其以rfid应答器以及saw应答器（saw=surfaceacousticwaves（表面声波））为形式的无源应答器是合适的。

如果至少两个无源应答器相间隔地并排地布置在标识标记的一个平面上，那么已证明是有益的。所述布置特别在标识标记的单侧机械载荷的情况下是富有意义的（aussagefähig），因为在这样的情况下大多仅应答器中的一个失效。

优选地存在至少两个平面，其中每平面布置至少一个无源应答器。所述布置尤其在正面的机械应力或容器侧面的高热载荷的情况下适用。

此外优选地存在至少两个平面，其中每平面相间隔地并排地布置至少两个无源应答器。所述布置可靠地不仅覆盖单侧热载荷的情况，而且覆盖单侧或正面机械载荷和单侧热载荷的情况。

在一种优选的构型中，载体基质具有多个层，其中层的厚度随着与冶金容器的外表面的间隔增加而单调减小，并且无源应答器中的至少一个分别布置在每两个层之间。由此结果是（imergebnis），即使应答器与冶金容器的表面垂直地来看顺序地一个接一个地被布置，所述应答器的热磨损也被最小化。

此外，通过具有权利要求3的特征的运行方法解决所述任务。运行方法的有利的构型是从属权利要求4至8的主题。

按照本发明，开始时提及类型的运行方法通过以下方式来构成，

-分析单元确定：无源应答器中的哪些和/或多少无源应答器实际上被激活了，和

-分析单元根据所述确定将磨损状态分配给冶金容器的全部无源应答器。

如果所有存在的无源应答器可以被激活，那么不存在或仅存在微不足道的磨损。全部应答器被分类为按规定的（ordnungsgemäß）并且进一步被使用。如果不是所有存在的无源应答器可以被激活，那么认为损坏。应答器中的至少一个被纳入计划用于尽快地替换。越多的存在的应答器不能被激活，那么损坏程度或磨损被分类得越高。

读取站当然必须知道：冶金容器是否位于读取站的检测范围中。可能的是，分析单元从上级管理系统或从操作者接受相应的信息。可替代地，可能的是，读取站借助于传感器装置检测冶金容器在读取站的检测范围中的存在。

在实际激活的无源应答器的数量处于上极限之上的情况下，分析单元将全部无源应答器分类为按规定的，并且允许继续运行冶金容器。相反地，在实际激活的无源应答器的数量处于下极限之下的情况下，分析单元直接地经由显示单元向操作人员输出用于替换无源应答器中的至少一个的请求。可替代地或附加地，在该情况下，所述分析单元将请求传送给上级管理系统。

可能的是，下极限与上极限一致，也即作出纯二元判定。然而优选地，上极限大于下极限。在该情况下可能的是，在实际激活的无源应答器的数量处于下极限和上极限之间的情况下，分析单元经由显示单元将警告信号输出给操作人员和/或将警告信号传送给上级管理系统。在该情况下，警告信号是与用于替换无源应答器中的至少一个的请求不同的信号。由此可以指出，按规定的运行虽然仍是可能的，但是优选地不再被维持太长时间。因此例如以信号灯信号传递（ampelsignalisierung）的形式或按信号灯信号传递的意义进行输出或传送，其方式是对于继续地有效的标识标记输出“绿色信号”，对于轻微损坏的标识标记输出“黄色信号”并且对于严重损坏的标识标记输出“红色信号”。

优选地，在分析单元之内与警告信号的输出或传送一起启动计时器，所述计时器在其侧在预先确定的延迟时间到期之后直接地经由显示单元将用于替换无源应答器中的至少一个的请求输出给操作人员和/或传送给上级管理系统。由此，轻微损坏的标识标记可以在定义的时间段（也即计时器的延迟时间）内被继续运行，并且在所述时间段到期之后，“红色信号”或“替换标志符（austauschkenner）”可以自动地被分配给相应的标识标记，以便触发标识标记的替换。

此外优选地，分析单元从管理系统接受用于冶金容器的使用和工作计划。在该情况下可能的是，在分析单元经由显示单元将用于替换无源应答器中的至少一个的请求输出给操作人员的情况下，该分析单元在使用所述使用和工作计划的情况下确定用于替换无源应答器中的至少一个的优选时间点或时间段，并且与请求一起经由显示单元输出给操作人员。因此可能的是，前瞻性地确定用于替换应答器中的至少一个的最佳的时间点或时间段。

此外通过具有权利要求9的特征的读取站解决所述任务。读取站的有利的构型是从属权利要求10的主题。

按照本发明，在开始时提及类型的读取站的情况下，分析单元被构造为，使得所述分析单元确定无源应答器中的哪些和/或多少无源应答器实际上被激活了，并且根据所述确定将磨损状态分配给冶金容器的全部无源应答器。

读取站使得能够快速地和不复杂地自动识别可激活的无源应答器和也许不可激活的无源应答器，并且因此检测标识标记的当前的磨损状态。这使得能够准时地替换标识标记并且因此连续地无干扰地运行冶金容器。

优选地，分析单元甚至被构造为，使得所述分析单元也实施上面提及的运行方法的有利构型。

附图说明

本发明的上面所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些的方式结合实施例的随后描述变得更清楚和更明显地可理解的，其中所述实施例结合附图进一步被阐述。在此情况下以示意图：

图1示出具有标识标记的冶金容器，

图2示出与按照图1的标识标记处于通信中的读取站，

图3示出具有三个无源应答器的第一标识标记，

图4以分解图示出图3中的第一标识标记的侧视图，

图5示出具有两个无源应答器的第二标识标记，

图6以分解图示出图5中的第二标识标记的侧视图，

图7示出具有六个无源应答器的第三标识标记，和

图8以分解图示出图7中的第三标识标记的侧视图。

具体实施方式

图1示出具有标识标记1的冶金容器2，所述标识标记1布置在冶金容器2的外表面2a处。随后进一步阐述标识标记1的构型。

图2示出与按照图1的标识标记1处于无线通信中的读取站4。相同的附图标记表示相同的元件。读取站4用于对图1的冶金容器2进行路径跟踪。出于该目的，读取站4尤其对标识标记1的无源应答器3、3a、3b（见图3至8）进行读出。读取站4包括天线5、读取单元6和分析单元7。读取站4在冶金厂（例如炼钢车间）之内布置在跟踪位置处。读取站例如可以布置在电弧炉处、坩埚炉处、炉渣库（schlackendepot）中、真空处理设施处或运输装置（例如起重机）处。

如果冶金容器2处于读取站4的检测范围中，则这被读取站4已知。读取站4的检测范围是以下范围，在所述范围之内标识标记1的应答器3、3a、3b可以由读取站4的天线5检测并且被读出。该检测范围（视应答器3、3a、3b的类型而定）可以处于几厘米至若干米的范围中。

读取站4通常布置在壳体中，其在图2中由虚线边缘表明。可能的是，读取站4配备有热防护罩（未示出），借助于所述热防护罩来屏蔽读取站4免受从旁边移动经过的冶金容器2的热辐射。防护罩例如可以被构造为特氟龙板。如果需要，读取站4也可以具有空调，用于保护其电子单元。

可替代地，天线5可以布置在读取站4的壳体之内或之外。在最后提及的情况下，天线5（与读取站是否具有热防护罩无关地）在其侧可以具有热防护罩。可以类似地应用关于读取站4的防护罩的构型的上述陈述。在天线5布置在读取器4的壳体之外的情况下，读取站4的电子设备可以稍微更受保护地远离主危险区域地被布置。这尤其在热高载荷区域中是有利的。此外，在该情况下，天线优选地由金属组成。天线5和读取站4的其余组件之间的连接优选地经由（必要时布置在保护通道中或保护管中的）线缆进行。

为了公布事实情况，即冶金容器2位于读取站4的检测范围中，分析单元7例如可以从操作者（未示出）接受相应的信息。可替代地，分析单元7的信息可以由上级管理系统9提供。可替代地可能的是，读取站4具有传感器装置12，借助于所述传感器装置12检测冶金容器2在读取站4的检测范围中的存在。合适的传感器装置12的示例是超声波传感器、雷达传感器或激光传感器。鉴于以下情况：液态的并且因此热的金属也或者热的炉渣常常位于冶金容器3中，在有些情况下热检测也能够是可能的。

因此只要冶金容器2位于读取站4的检测范围中，就借助于读取站4的天线5开始激活冶金容器2的标识标记1的无源应答器3、3a、3b。因此天线5发射相应的激励信号。由于激励，应答器3、3a、3b发送回各自的相应调制的应答信号，所述应答信号又由天线5接收并且被传送给读取站4的读取单元6。因此结果是，读取站4的读取单元6对经激活的无源应答器3、3a、3b进行读出。读取单元6将结果传送给分析单元7。

在理想情况下，布置在冶金容器2处的所有应答器3、3a、3b对天线5的激励信号作出反应。然而可能的是，应答器3、3a、3b中的一个或多个是损坏的，并且因此不对激励信号作出反应。因此分析单元7确定：所述无源应答器3、3a、3b中的哪些和/或多少无源应答器实际上被激活了。根据该确定，分析单元7将磨损状态分配给全部无源应答器3、3a、3b（或者标识标记1作为整体）。不仅可以确定实际激活的应答器3、3a、3b的数量，而且可以确定其彼此的区别，因为每个应答器3、3a、3b发出自身的标识信号，该标识信号不仅不同于其他标识标记1的应答器3、3a、3b的标识信号，而且同一标识标记1的应答器3、3a、3b的标识信号彼此不同。

如果实际激活的无源应答器3、3a、3b的数量处于上极限之上，那么为了分配磨损状态，分析单元7尤其可以将全部无源应答器3、3a、3b（或者标识标记1作为整体）分类为按规定的（ordnungsgemäß），并且允许继续运行冶金容器2。上极限不一定必须是整数。相反地，如果实际激活的无源应答器3、3a、3b的数量处于下极限之下，那么分析单元7可以将全部无源应答器3、3a、3b（或者标识标记1作为整体）分类为磨损的（verschlissen）。下极限（类似于上极限）不一定必须是整数。

如果分析单元7进行所述分类，也即分类为磨损的，那么由分析单元7直接地（也即没有时间延迟地）输出用于替换无源应答器3、3a、3b中的至少一个或者用于将标识标记1作为整体替换的请求。可能的是，经由显示单元8向操作人员（未示出）进行输出。显示单元8可以是简单的信号灯。例如这也可以涉及计算机监视器等等，其中相应的消息经由所述计算机监视器被输出。也可能的是，显示单元8是移动终端设备、例如智能电话或平板电脑。可替代地，可以通过传送给上级管理系统9来输出请求，其中分析单元7与所述管理系统9以数据技术方式连接。在该情况下，请求在那里进一步被处理。分析单元7与管理系统9的数据技术连接按照需求可以是有线的或无线的。甚至可能的是，分析单元7与管理系统9（或其他装置）经由较大的网络、甚至经由因特网通信。

上极限和下极限可以按照需求被确定。如果（例如）冶金容器2的标识标记1分别包括四个应答器3、3a、3b，那么上极限例如可以位于3.5处或位于2.5处，下极限例如可以位于2.5处或位于1.5处。当然（视每标识标记1的应答器3、3a、3b的数量而定）用于上极限和下极限的其他数值也是可能的和有意义的。

通常，上极限大于下极限。如果实际激活的无源应答器3、3a、3b的数量处于下极限和上极限之间，那么分析单元7因此可以经由显示单元8将警告信号输出给操作人员。如果（纯示例性地）上极限位于3.5处并且下极限位于1.5处，那么这在两个和在三个实际激活的无源应答器3、3a、3b时会是该情况。警告信号是与用于替换无源应答器3、3a、3b中的至少一个的请求不同的信号。替代于或附加于经由显示单元8输出，警告信号可以从分析单元7被传送给上级管理系统9。

优选地，在分析单元7之内与警告信号的输出或者传送一起启动计时器13。计时器13在预先确定的延迟时间t0之后到期。延迟时间t0的到期（ablauf）引起，计时器13直接地经由显示单元8向操作人员输出用于替换无源应答器3、3a、3b中的至少一个的请求，或将请求传送给上级管理系统9。

用于冶金容器2的使用和工作计划（einsatz-undfahrplan）被存储在管理系统9中。优选地，分析单元7从管理系统9接受用于冶金容器2的使用和工作计划。至少在分析单元7经由显示单元8输出用于替换无源应答器3、3a、3b中的至少一个的请求的情况下，分析单元7因此也可以同时在使用所述使用和工作计划情况下确定用于替换无源应答器3、3a、3b中的至少一个的优选时间点或时间段，并且与请求一起经由显示单元8输出给操作人员。

图3和4示出具有载体基质11和三个无源应答器3的第一标识标记1，所述无源应答器3相间隔地以嵌入到载体基质11中的方式并排地布置在平面10上。载体基质11包括第一层11a和较薄的第二层11b，其中平面10位于所述第一层和第二层的接触面处。层11a在标识标记1的安装状态下朝向冶金容器2的表面2a，层11b与表面2a背离。

图5和6示出具有载体基质11并且具有两个无源应答器3a、3b的第二标识标记1'，所述两个无源应答器3a、3b以嵌入在载体基质11中的方式布置在不同的平面10a、10b上。载体基质11包括第一层11a、第二层11b和第三层11c。第一平面10a和应答器3b位于第一层11a和第二层11b之间，而第二平面10b和应答器3a位于第二层11b和第三层11c之间。层11a在标识标记1的安装状态下朝向冶金容器2的表面2a，层11c与表面2a背离。层11a的厚度大于层11c的厚度。层11b的厚度至少与层11c的厚度一样大并且至多与层11a的厚度一样大。所述层11b的厚度通常处于所述两个值之间。

图7和8示出具有载体基质11并且具有六个无源应答器3a、3b的第三标识标记1''。三个无源应答器3b相间隔地以嵌入到载体基质11中的方式并排地布置在第一平面10a上。此外，三个无源应答器3a相间隔地以嵌入到载体基质11中的方式并排地布置在第二平面10b上。载体基质11包括第一层11a、第二层11b和薄的第三层11c。第一平面10a和应答器3b位于第一层11a和第二层11b之间，而第二平面10b和应答器3a位于第二层11b和第三层11c之间。针对图5和6的实施以类似的方式适用于层11a、11b、11c相对于冶金容器2的布置并且适用于层11a、11b、11c的厚度。

应答器3、3a、3b的布置、载体基质11的形状、载体基质11的层11、11a、11b的数量以及标识标记1在冶金容器2处的布置等仅示例性地在图中被选择并且可以毫无困难地被改变。决定性地是，载体基质11由电和热绝缘的材料、例如木料（实心的或以利用结合剂结合的碎片的形式等等）或者玻璃纤维或者这样的材料的混合物或复合体构成，并且至少两个无源应答器3、3a、3b嵌入到载体基质11中。

因此简而言之，本发明涉及以下事实情况：

冶金容器2具有外表面2a和标识标记1、1'、1''。标识标记1、1'、1''布置在外表面2a处。所述标识标记具有载体基质11，所述载体基质11由电和热绝缘的材料构成。至少两个无源应答器3、3a、3b嵌入到载体基质11中。在冶金厂之内，在跟踪位置处布置读取站4，用于对冶金容器2进行路径跟踪。只要冶金容器2位于读取站4的检测范围中，读取站4的天线5就开始激活无源应答器3、3a、3b。接着，读取站4的读取单元6对经激活的无源应答器3、3a、3b进行读出，并且将所述结果传送给读取站4的分析单元7。分析单元7确定：无源应答器3、3a、3b中的哪些和/或多少个无源应答器实际上被激活了。根据所述确定，分析单元7将磨损状态分配给冶金容器2的全部无源应答器3、3a、3b。

本发明具有许多优点。尤其可以以简单的方式实现冶金厂的可靠运行。此外冶金容器2的识别和标识标记1、1'、1''的磨损状态的确定包括在此上构建的措施在内地毫无困难地在想法“工业4.0”或“物和服务互联网（internetofthingsandservices）”的意义上可以被内连成联网。

尽管本发明已经在细节上通过优选的实施例进一步被图解和描述，但是本发明不由公开的示例限制，并且可以由本领域技术人员从中导出其他变型方案，而不离开本发明的保护范围。

附图标记列表

1、1'、1''标识标记

2冶金容器

2a外表面

3、3a、3b应答器

4读取站

5天线

6读取单元

7分析单元

8显示单元

9管理系统

10、10a、10b平面

11载体基质

11a、11b、11c层

12传感器装置

13计时器

t0延迟时间。