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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anheben einer Pfanne. Weiter betrifft die Erfindung eine Anlage zur Behandlung von flüssigem Metall, insbesondere eine Anlage zur Entgasung von flüssigem Metall wie eine Ruhrstahl-Heraeus-Anlage. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Wechseln einer Behandlungseinrichtung.
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Zur Erhöhung der Qualität von Metallen werden diese bei Bedarf in geschmolzenem Zustand behandelt. Eine bekannte Behandlungsmethode ist beispielsweise die Entgasung von flüssigem Metall, um Reste von Sauerstoff und/oder weiteren Gasen aus der Metallschmelze zu entfernen. Dieses Verfahren wird in der Regel in einer RH-Anlage (Ruhrstahl-Heraeus-Anlage) durchgeführt. Dazu wird das flüssige Metall in einer sogenannten Stahlgießpfanne (im Folgenden als Pfanne bezeichnet) unterhalb einer Behandlungseinrichtung positioniert. Die Behandlungseinrichtung, beispielsweise ein Vakuumgefäß, weist an ihrer Unterseite mindestens einen Einlass auf. Zur Behandlung des in der Pfanne befindlichen flüssigen Metalls wird dieses durch den Einlass in die Behandlungseinrichtung eingebracht. Das flüssige Metall wird dabei in der Regel durch den Einlass ins Innere der Behandlungseinrichtung gesaugt. Dazu muss die Pfanne ein Stück weit nach oben angehoben werden, so dass an der Unterseite des Einlasses während der Behandlung keine Luft eindringt. In der Behandlungseinrichtung wird das Metall behandelt, insbesondere entgast, und fließt im Anschluss an den Behandlungsvorgang wieder in die Pfanne zurück. Die Pfanne wird in der Regel mit einer Vorrichtung zum Anheben einer Pfanne in Richtung der Behandlungseinrichtung angehoben und nach der Behandlung wieder nach unten abgesenkt.
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Die WO 2012/ 000 218 A offenbart ein Pfannenhebesystem aufweisend eine Rahmenkonstruktion, die mittels Hydraulikzylindern angehoben wird. Die Rahmenkonstruktion, wie auch die mit flüssigem Metall gefüllte Pfanne selbst, weist ein hohes Eigengewicht auf und erfordert entsprechend leistungsstark ausgelegte Hubzylinder.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine flexible und kostengünstige Vorrichtung sowie ein dafür geeignetes Verfahren zum Anheben einer Pfanne anzugeben.
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Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfach zu wartende Anlage, umfassend eine solche Vorrichtung, anzugeben.
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Die Aufgabe wird gelöst mittels einer Vorrichtung zum Anheben einer Pfanne zur Behandlung von flüssigem Metall in der Pfanne mittels einer Behandlungseinrichtung, wobei die Vorrichtung zwei, an mindestens drei Metallstreben beweglich gelagerte, Querbalken aufweist, wobei die Metallstreben an jeweils einem Ende zur Fixierung in einem Untergrund vorgesehen sind, wobei die Querbalken an jeweils zwei der Metallstreben in vertikaler Richtung beweglich sind, wobei die Querbalken jeweils ein Pfannenaufnahmeelement, mittels welchem die Pfanne aufnehmbar ist aufweisen, wobei zur Ausrichtung des Pfannenaufnahmeelementes mindestens ein Positionierungsmittel vorgesehen ist, wobei zur Positionierung der Querbalken jeweils mindestens ein Positionierungselement vorgesehen ist, wobei jedes Positionierungselement einerseits entweder an einer der Metallstreben befestigbar ist und/ oder auf dem Untergrund aufstellbar und/oder fixierbar ist und andererseits an einem der Querbalken befestigt ist, derart, dass eine Positionsänderung der Pfanne mittels der Querbalken bewirkbar ist und wobei die Querbalken voneinander unabhängig angeordnet und beweglich sind.
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Weiter wird die Aufgabe gelöst durch eine Anlage, aufweisend eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anheben einer Pfanne und weiterhin eine Behandlungseinrichtung, wobei die Behandlungseinrichtung an den mindestens drei Metallstreben lösbar befestigt ist.
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Die Vorrichtung zum Anheben der Pfanne bildet einen Teil einer Anlage zur Behandlung von flüssigem Metall. Die Vorrichtung zum Anheben der Pfanne ist insbesondere geeignet, in eine bereits bestehende, nicht erfindungsgemäße Anlage, insbesondere in eine Anlage zur Behandlung von flüssigem Metall, integriert zu werden, um eine erfindungsgemäße Anlage zu erstellen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und eine damit ausgestattete Anlage haben den Vorteil, dass im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen das anzuhebende Gewicht deutlich verringert ist und daher geringer dimensionierte Positionierungselemente mit verringerten Energiebedarf verwendbar sind. Während im Stand der Technik schwere und unflexible Rahmenkonstruktionen zum Einsatz kommen, werden hier leichte und unabhängig voneinander bewegliche Querballen eingesetzt, die selbst und deren Positionierungselemente unabhängig voneinander gewartet oder ausgetauscht werden können.
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Die Metallstreben stehen in der Regel senkrecht und sind an einem Untergrund, vorteilhaft mit Hilfe eines Fundaments, befestigt.
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Jeweils zwei Metallstreben ist ein Querbalken zugeordnet. Im Falle von drei Metallstreben wird einer der Metallstreben zwei Querbalken zugeordnet. Die Querbalken verlaufen bei einer Anordnung der drei Metallstreben an den Spitzen eines Dreiecks, senkrecht von oben betrachtet, zueinander in einem Winkel. Bevorzugt dienen jedoch vier Metallstreben als Grundgerüst. In diesem Fall sind die Querbalken, von oben betrachtet, vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet.
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Mittels lösbarer Befestigungsmittel ist die Behandlungseinrichtung im oberen Bereich der Metallstreben fixierbar und während des Betriebs der Behandlungseinrichtung fixiert. Die Behandlungseinrichtung weist an ihrer Unterseite mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung auf. In die Einlassöffnung(en) strömt das zur Behandlung vorgesehene flüssige Metall in einen Behandlungsraum ein, und über die Auslassöffnung aus. Die Einlassöffnung ist in Ihrer Form einem Saugrüssel nachempfunden.
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Die Querbalken sind unabhängig voneinander in der vertikalen Position positionierbar. Optionale Führungselemente an den Enden der Querbalken können vorteilhaft zur Reduktion der Reibung zwischen Querbalken und Metallstreben während der vertikalen Positionierung der Querbalken eingesetzt werden. Die Führungselemente sind dennoch insbesondere an den Kontaktbereichen der Querbalken und den Metallstreben lokalisiert.
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Als Führungselemente eignen sich insbesondere Rollenlager zur Reduzierung der Reibung. Je nach verwendeten Führungselementen und/oder Positionierungselementen ist auch eine nichthorizontale Ausrichtung der Querbalken vorteilhafterweise erreichbar.
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Die Pfannenaufnahmeelemente sind mittels der Positionierungsmittel ausrichtbar. Die Pfannenaufnahmeelemente dienen zur Aufnahme der Pfanne, zur Befestigung der Pfanne am jeweiligen Querbalken sowie zum Absetzen der Pfanne, insbesondere auf einem bereitgestellten Rollwagen. Weiter sind die Pfannenaufnahmeelemente zur horizontalen Positionierung der Pfanne einsetzbar, indem die Pfannenaufnahmeelemente inklusive der Pfanne mittels der Positionierungselemente auf die gewünschte Hub-Position angehoben werden.
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Die Positionierungselemente dienen zur vertikalen Positionierung der Querbalken. Die Positionierungselemente sind vorteilhaft an den Metallstreben selbst befestigt. Vorteilhaft ist auch ein Abstützen der Positionierungselemente auf dem Untergrund, wobei zur stabilen Ausrichtung eine Befestigung der Positionierungselemente an den Metallstreben erfolgen kann. Die vertikale Positionierung der Querbalken erfolgt dabei unabhängig voneinander.
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Zur vertikalen Positionierung der Querbalken werden als Positionierungselemente als auch zur Ausrichtung der Pfannenaufnahmeelemente werden als Positionierungsmittel vorteilhafterweise Hydraulikzylinder oder Seilzugsysteme gewählt. Weitere geeignete Positionierungselemente oder -mittel umfassen einen Motor, ein Zahnrad und eine oder mehrere Zahnstangen, wobei das Zahnrad zur Verzahnung mit den Zahnstangen vorgesehen ist und von dem Motor antreibbar ist.
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Vorteilhaft ist der zahnradbestückte Motor mit einer lösbaren Bremse ausgestattet, welche bei einem Ausfall der Versorgungsspannung eine nach unten gerichtete Bewegung des Querbalkens verhindert. Eine solche Bremse verhindert vorteilhafterweise lediglich die Rotation des Motors in eine Richtung und ist zu- und abschaltbar.
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Vorteilhaft spart ein motorbetriebenes Positionierungselement die hydraulische Ansteuerung und ist gegebenenfalls einfacher in eine Steuerungseinrichtung der Anlage zur Behandlung von flüssigem Metall integrierbar. Bei einem Einsatz eines solchen elektrisch betriebenen Positionierungselementes ist die Beanspruchung der Metallstreben reduziert und durch die Befestigung von Zahnstangen an den Metallstreben die Metallstreben zusätzlich verstärkt. Die letztgenannten Vorteile sind insbesondere bei älteren Anlagen vorteilhaft zur Entlastung geeignet.
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Weiter umfasst eine erfindungsgemäße Anlage ein Transportsystem. Das Transportsystem dient insbesondere zum Transport der Pfanne mittels dafür geeigneten Rollwägen hin zur Vorrichtung bzw. davon weg.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weisen die Querbalken jeweils mindestens ein bewegliches Behandlungseinrichtungsaufnahmeelement auf, wobei die Behandlungseinrichtung mit Hilfe der Behandlungseinrichtungsaufnahmeelementen an den beiden Querbalken aufnehmbar ist. Die Behandlungseinrichtung ist durch die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente lösbar mit den Querbalken verbindbar ist und wobei mittels der Positionierungselemente zur vertikalen Positionierung der beiden Querbalken die Behandlungseinrichtung in ihrer vertikalen Position veränderbar ist.
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Weiter wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Anheben einer Pfanne mit flüssigem Metall gelöst, wobei die Pfanne mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anheben der Pfanne soweit angehoben wird, dass das flüssige Metall in der Pfanne mittels der Behandlungseinrichtung behandelbar ist.
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Bei einem solchen Verfahren ist die Pfanne, insbesondere mittels eines Rollwagens und unter Nutzung eines Transportsystems, unterhalb der Behandlungsvorrichtung zu positionieren. Dann nehmen die Pfannenaufnahmeelemente Griffelemente an der Pfanne auf und verbinden die Pfanne lösbar mit den Querbalken der Vorrichtung. Sodann werden die Querbalken mittels der Positionierungselemente nach oben gefahren, bis die Pfanne den Wirkungsbereich der Behandlungseinrichtung erreicht. Nach der Behandlung des flüssigen Metalls in der Pfanne werden die Querbalken und damit die Pfanne mittels der Positionierungselemente nach unten abgesenkt und die Pfanne auf dem Rollwagen positioniert. Die Pfannenaufnahmeelemente geben die Griffelemente der Pfanne wieder frei. Über das Transportsystem ist der Rollwagen mit der Pfanne anschließend wieder von der Behandlungseinrichtung entfernbar.
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Ein vorstehend beschriebenes Verfahren zum Anheben einer Pfanne ist durch das geringe Eigengewicht der Vorrichtung energieeffizient zu betreiben. Durch das geringe anzuhebende Gewicht ist zudem die Leistungsfähigkeit der Positionierungselemente geringer dimensionierbar.
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Weiter wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Wechseln einer Behandlungseinrichtung der Anlage gelöst, wobei mittels einer Vorrichtung zur Anhebung einer Pfanne die Behandlungseinrichtung mittels der Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente aufgenommen wird und von den Metallstreben und/oder den Querstreben gelöst wird, wobei mittels der Positionierungselemente die Querbalken und damit die Behandlungseinrichtung nach unten auf einen bereitstehenden Rollwagen abgesetzt wird, wobei mittels Rollwagen und dem Transportsystem die Behandlungseinrichtung gegen eine andere Behandlungseinrichtung getauscht wird, wobei die andere Behandlungseinrichtung mittels der Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente aufgenommen wird und mit der Vorrichtung in die ursprüngliche Position der Behandlungseinrichtung positioniert wird und wobei die andere Behandlungseinrichtung an den Metallstreben und/oder den Querstreben befestigt wird.
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Ein solches Verfahren vereinfacht den Wechsel einer Behandlungseinrichtung erheblich und trägt somit bei einer regelmäßigen Wartung zur Senkung der Betriebskosten bei. Vorteilhaft ist die Behandlungseinrichtung an den Metallstreben mittels Befestigungsmitteln lösbar befestigt. Eine solche Verbindung ist nach Anheben der Behandlungseinrichtung zur Gewichtsentlastung der Befestigungsmittel und anschließendem Lösen der Befestigungsmittel in einfacher Art und Weise lösbar.
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Insbesondere die Kombination der beiden Funktionen von einerseits Heben und Senken der Pfanne sowie andererseits die Möglichkeit des Wechsels einer Behandlungseinrichtung tragen zu einem kostengünstigen und flexiblen Betrieb einer erfindungsgemäßen Anlage bei. Insbesondere der einfache und schnelle Wechsel der Behandlungseinrichtung ist vorteilhaft, da Todzeiten einer Anlage zur Behandlung von flüssigem Metall oft einen erheblichen Kostenfaktor im Betrieb einer solchen Anlage darstellen.
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Hydraulikzylinder zur Positionierung der Querbalken weisen den Vorteil auf, dass bei einer technischen Störung oder einem Ausfall der Spannungsversorgung der Vorrichtung eine kontrollierbare Bewegung zu einer Ausgangslage auslösbar ist. Hydraulikzylinder und andere Positionierungselemente sind einfach an den Metallstreben fixierbar, beispielsweise mit Hilfe einem winkelförmigen Auflageelement und gegebenenfalls weiteren Befestigungsmitteln, welche das Positionierungselement mit der entsprechenden Metallstrebe verbinden.
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Hydraulikzylinder sind in einfacher weise in ihrer Position fixierbar, beispielsweise durch ein manuell zu bedienendes Hydraulikventil. Weiter sind Hydraulikzylinder wartungsarm und auch in stark verschmutzten Bereichen einsetzbar.
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Eine vorteilhafte Befestigungsmethode ist insbesondere eine Aufhängeverbindung, wobei ein Formelement in eine dafür vorgesehene Öffnung von oben eingebracht wird und bei einem Einhängen der Behandlungseinrichtung eine stabile, jedoch durch ein Anheben wieder lösbare Verbindung eingeht. Die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente werden mit weiteren Positionierungselementen, vorzugsweise mit Hydraulikzylinder, ausgerichtet. Obgleich die zusätzlichen Elemente zur Aufnahme der Behandlungseinrichtung die Investitionskosten erhöhen, sind die Betriebskosten durch den vereinfachten Zugang zu der Behandlungseinrichtung erheblich geringer und gleichen die Mehrinvestition innerhalb kurzer Zeit aus.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist für jedes Positionierungselement und/oder jedes Positionierungsmittel eine eigene Steuer- oder Regeleinrichtung vorgesehen. Obgleich sich im Regelfall die einzelnen Positionierungselemente oder -mittel koordiniert bewegen, ist im Falle einer Verkantung und/oder einer andersartigen Störung im Betriebsablauf der Vorrichtung eine manuelle Anpassung eines einzelnen Positionierungselementes eine einfache Art der Problembehandlung. Die Steuer- oder Regeleinrichtungen sind zum Ziel einer leichten Bedienung miteinander verbunden. Lediglich im Falle einer Störung im Betriebsablauf ist eine koordinierte Steuerung bzw. Regelung nicht möglich und jedes der Positionierungselemente ist einzeln anzusteuern. Vorteilhaft erhöht eine solche Ansteuerung die Flexibilität und senkt die auftretenden Wartungskosten der Vorrichtung zur Anhebung einer Pfanne und/oder der Anlage.
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Insbesondere die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente sind darüber hinaus vorteilhaft durch zusätzliche Stützelemente ergänzbar. Diese Stützelemente sind vorteilhaft an dem jeweiligen Querbalken befestigt und dienen insbesondere zur Sicherung der aufgenommenen Behandlungseinrichtung, falls eines der weiteren Positionierungselemente, insbesondere bei Hydraulikzylindern, während des Betriebs ausfallen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anlage ist die Behandlungseinrichtung zur Entgasung flüssigen Metalls vorgesehen, wobei die Behandlungseinrichtung ein Vakuumgefäß darstellt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Anlage zur Behandlung von flüssigem Metall in dreidimensionaler Ansicht,
- 2 eine Vorrichtung zum Anheben einer Pfanne gemäß 1,
- 3 eine schematische Skizze einer weiteren Anlage,
- 4 eine schematische Skizze einer weiteren Vorrichtung,
- 5 eine weitere Ausgestaltungsform einer Anlage,
- 6 die weitere Ausgestaltungsform der Anlage gemäß 5 bei der Aufnahme der Behandlungseinrichtung,
- 7 die weitere Ausgestaltungsform der Anlage gemäß 5 mit der aufgenommenen und abgesenkten Behandlungseinrichtung, und
- 8 eine Möglichkeit zur Positionierung des Querbalkens.
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1 zeigt eine Anlage 100 zur Behandlung von flüssigem Metall 8 in dreidimensionaler Ansicht. Die Anlage 100 weist eine Vorrichtung 1 zum Anheben einer Pfanne 9 auf. Die Anlage 100 umfasst die Vorrichtung 1 mit vier Metallstreben 2, die Behandlungseinrichtung 3, zwei Querbalken 5, vier Positionierungselemente 4 in Form von Hydraulikzylindern, zwei Pfannenaufnahmeelemente 7 und zwei Behandlungsgefäßaufnahmeelemente 21. Die Behandlungseinrichtung 3 weist eine Einlassöffnung 13 und eine Auslassöffnung 13' an ihrer Unterseite auf. Die Querbalken 5 sind mittels der Positionierungselemente 4 in ihrer vertikalen Position veränderbar. Die Pfanne 9 befindet sich unterhalb der Behandlungseinrichtung 3 auf einem Rollwagen 17. Die Pfanne 9 weist zwei Griffelemente 11 auf. An jedem Querbalken 5 ist jeweils ein Pfannenaufnahmeelement 7 befestigt. Die Darstellung zeigt die Pfannenaufnahmeelemente 7 in die Griffelemente 11 der Pfanne 9 eingehängt. Die Metallstreben 2 sind vorteilhaft durch ein Fundament mit dem Untergrund 20 fest verbunden. Die Querbalken 5 sind über Führungselemente 12 mit den Metallstreben 2 verbunden. Die Führungselemente 12 sind seitlich an den beiden Enden der Querbalken 5 befestigt und ummanteln zumindest teilweise die Metallstreben 2. In dieser Ausführung stehen die Positionierungselemente 4 auf dem Untergrund 20. Vorteilhaft ist auch eine alternative Fixierung der Positionierungselemente 4 an den Metallstreben 2. Weiter können die Positionierungselemente auch auf einem Podest angeordnet sein, welches auf dem Untergrund 20 angeordnet ist und optional mit mindestens einer Metallstrebe 2 verbunden ist. Zur Ausrichtung der Pfannenaufnahmeelemente 7 dient jeweils ein Positionierungsmittel 4' in Form eines weiteren Hydraulikzylinders. Die Positionierungsmittel 4' sind über ein Drehgelenk mit den Querbalken 5 verbunden.
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Die Querbalken 5 weisen an ihren Oberseiten weiterhin die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 auf. Zur Aufnahme der Behandlungseinrichtung 3 werden die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 durch weitere Positionierungselemente 4" horizontal in Richtung der Behandlungseinrichtung 3 bewegt. Die weiteren Positionierungselemente 4" zur Ausrichtung der Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 sind in dieser Darstellung durch die Querbalken 5 sowie durch die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 weitgehend verdeckt und nur die Unterseite eines weiteren Positionierungselements 4" ist auf der linken Seite sichtbar. Die weiteren Positionierungselemente 4" zur Ausrichtung der Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 sind an ihrem einen Ende mit den Querbalken 5 befestigt. Das andere Ende des weiteren Positionierungselements 4" ist mit dem jeweiligen Behandlungseinrichtungsaufnahmeelement 21 verbunden. Bei einem Ausfahren eines weiteren Positionierungselements 4" gleitet das entsprechende Behandlungseinrichtungsaufnahmeelement 21 auf der Oberseite des Querbalkens 5 horizontal in Richtung der Behandlungseinrichtung 3. Aussparungen an den Behandlungseinrichtungsaufnahmeelementen 21 und weiterhin an der Behandlungseinrichtung 3 hervorstehende Elemente dienen zur Ausbildung einer lösbaren Verbindung der Behandlungseinrichtung 3 mit den Behandlungseinrichtungsaufnahmeelementen 21.
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In der gezeigten Situation der Anlage 100 werden bei einem Ausfahren der Positionierungselemente 4 die Querbalken 5 nach oben bewegt. Dabei wird auch die Pfanne 9 mitsamt dem flüssigen Metall 8 in der Pfanne 9 angehoben. Sobald die Pfanne 9 soweit nach oben angehoben ist, dass die Einlassöffnung 13 und die Auslassöffnung 13' in das flüssige Metall 8 eintauchen, ist eine Behandlung des flüssigen Metalls 8 mittels der Behandlungseinrichtung 3, insbesondere eine Entgasung, möglich. Nach der Behandlung des flüssigen Metalls 8 werden die Querbalken 5 und damit die Pfanne 9 mittels der Positionierungselemente 4 wieder abgesenkt und die Pfanne 9 auf den Rollwagen 17 abgesetzt. Zur Freigabe der Pfanne 9 werden die Pfannenaufnahmeelemente 7 mittels der weiteren Positionierungselemente 4" in die entsprechende Stellung gebracht.
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2 zeigt die Vorrichtung 1 zum Anheben einer Pfanne 9 aus 1. Die Vorrichtung 1 umfasst zwei spiegelbildlich aufgebaute Teile, die zusammen die Vorrichtung 1 bilden. Gleiche Bezugszeichen wie in 1 kennzeichnen gleiche Elemente. Jedes der Teile umfasst einen Querbalken 5, zwei Positionierungselemente 4 zur vertikalen Positionierung des jeweiligen Querbalkens 5, ein Positionierungsmittel 4' zur Ausrichtung des Pfannenaufnahmeelementes 7, ein Behandlungseinrichtungsaufnahmeelement 21 sowie ein weiteres Positionierungselement 4" zur Betätigung des Behandlungseinrichtungsaufnahmeelementes 21.
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Der Querbalken 5 besteht in dieser Ausführung aus mehreren zusammengesetzten Metallteilen. Diese Ausführung ist aufgrund der Stabilität und des geringen Gewichts vorteilhaft. Vorteilhaft an dieser Ausführung ist auch der modulare Aufbau aus Standartkomponenten wie zugeschnittenen Formbauteilen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Anlage 100' in der Seitenansicht. Gleiche Bezugszeichen wie in den 1 und 2 kennzeichnen gleiche Elemente. In dieser Anlage 100' ist die Behandlungseinrichtung 3 mit Befestigungselementen 15 an den Metallstreben 2 befestigt. Hier weisen die Querbalken 5 (von welchen hier nur einer sichtbar ist) keine Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 auf. Zur vertikalen Positionierung der Querbalken 5 dienen je zwei Positionierungselemente 4 in Form von Hydraulikzylindern. Diese sind an der Unterseite auf winkelförmigen Auflageelementen 16 an den Metallstreben 2 befestigt. Zur Verminderung der Reibung zwischen Querbalken 5 und Metallstreben 2 bei der vertikalen Positionierung des Querbalkens 5 in z-Richtung dienen Führungselemente 12 in Form von Rollenlagern. Die Pfanne 9 weist hier vier Griffelemente 11 auf.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung 1' in der Seitenansicht. Gleiche Bezugszeichen wie in den 1 und 3 kennzeichnen gleiche Elemente. Die Positionierungselemente 4 sind hier an den Innenseiten der Metallstreben 2 befestigt. Um die Funktionsweise der weiteren Vorrichtung 1' zu verdeutlichen, ist die Position der Metallstreben 2 zusätzlich angedeutet, an denen die Vorrichtung 1' angeordnet wird.
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5 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform einer Anlage 100" in der Seitenansicht. Gleiche Bezugszeichen wie in den 1 und 4 kennzeichnen gleiche Elemente. In dieser Ausführung der Anlage 100" weist jeder der beiden Querbalken 5 sowohl ein Pfannenaufnahmeelement 7 als auch ein Behandlungseinrichtungsaufnahmeelement 21 auf. Die Ausrichtung des Pfannenaufnahmeelements 7 ist durch ein Positionierungsmittel (hier nicht sichtbar) und die Ausrichtung des Behandlungseinrichtungsaufnahmeelements 21 ist durch weitere Positionierungselemente 4" veränderbar. Als Positionierungselemente 4 zur vertikalen Positionierung der Querbalken 5, dient hier ein elektrischer Antrieb. Längs der Metallstreben 2 sind Zahnstangen 4b befestigt. Zur Positionierung des Querbalkens 5 dienen Motoren 4a, die an den Querbalken 5 befestigt sind. Die Motoren 4a treiben Zahnräder an, welche mit jeweils einer Zahnstange 4b verzahnt sind. Bei Antrieb der Zahnräder werden die Querbalken 5 in ihrer vertikalen Position z verändert. Die Zahnstangen 4b sind auch nachträglich an bestehende Metallstreben 2 montierbar.
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Die Behandlungseinrichtung 3 ist mittels Befestigungselementen 15 an mindestens einer Querstrebe 2a, die zwischen zwei Metallstreben 2 der vier Metallstreben 2 lösbar befestigt. Bei einem Austausch der Behandlungseinrichtung 3 werden die Befestigungselemente 15 gelöst und die Behandlungseinrichtung 3 mit den Behandlungseinrichtungsaufnahmeelementen 21 abgestützt. Zur Unterstützung der vertikalen Positionierung der Querbalken 5 sind optional Hydraulikzylinder ergänzbar, wie beispielsweise in 1 gezeigt. Die Hydraulikzylinder unterstützen vorteilhaft die Positionierung der Querbalken 5. Zusätzlich trägt der Unterstützung der Positionierung der Querbalken 5 durch einen gleichzeitigen Einsatz von Positionierungselementen 4 und Hydraulikzylinder zur Erhöhung der Sicherheit einer solchen Vorrichtung 1 bei.
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Die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 sind an den Querbalken 5 beweglich gelagert. Die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 zur Aufnahme der Behandlungseinrichtung 3 sind mittels der weiteren Positionierungselemente 4´´ in ihrer Ausrichtung veränderbar. In der gezeigten Position ist die Pfanne 9 mittels beiden Pfannenaufnahmeelementen 7 angehoben. Der Rollwagen 17 ist in dieser Position der Pfanne 9 frei beweglich. Der Rollwagen läuft auf Schienen 18, welche Teil eines Transportsystems sind.
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6 zeigt die Anlage 100" gemäß 5 im Zustand vor einem Austausch der Behandlungseinrichtung 3. Gleiche Bezugszeichen wie in 5 kennzeichnen gleiche Elemente. Die Querbalken 5 sind so weit angehoben, dass mittels der ausgefahrenen Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 die Behandlungseinrichtung 3 aufnehmbar ist. Die Behandlungseinrichtung 3 wird von der mindestens einen Querstrebe 2a gelöst, wobei die Befestigungsmittel 15 gelöst werden. Mittels der Querbalken 5 bzw. der daran angeordneten Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 ist die Behandlungseinrichtung 3 nun anhebbar. Nach dem Anheben der Behandlungseinrichtung 3 wird diese nur noch über die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 bzw. die Querbalken 5 gehalten. Etwaige Verbindungen mit Vakuumpumpen zur Erzeugung eines Unterdrucks im Innenraum der Behandlungseinrichtung 3 werden getrennt. Solche Verbindungen sind hier der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt worden. Durch die vertikale Veränderung der Position der Querbalken 5 kann die Behandlungseinrichtung 3 in ihrer vertikalen Position verändert werden und auf dem bereitgestellten leeren Rollwagen 17 abgesetzt werden. Die Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 werden in eine Position gebracht, so dass diese wieder eingefahren werden können. Nach den Wartungsarbeiten oder einem Austausch der Behandlungseinrichtung 3 besteht die Möglichkeit, mittels der Behandlungseinrichtungsaufnahmeelemente 21 die Behandlungseinrichtung 3 wieder emporzuheben und anschließend wieder an den Metallstreben 2 bzw. hier der mindestens einen Querstrebe 2a mittels der dafür vorgesehenen Befestigungsmittel 15 zu fixieren. Für eine besonders leistungsfähige und sichere Einrichtung ist eine Kombination der in der Figur gezeigten Positionierungselemente 4 mit Hydraulikzylinder zur Positionierung der Querbalken 5 einzusetzen.
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7 zeigt die Anlage 100" gemäß 5 mit der Behandlungseinrichtung 3 in einer abgesenkten vertikalen Position. Gleiche Bezugszeichen wie in 5 oder 6 kennzeichnen gleiche Elemente. Die Figur zeigt die Vorrichtung 1 kurz vor einem Absetzen der Behandlungseinrichtung 3 auf dem dafür vorgesehen Rollwagen 17. Die Befestigungselemente 15 an der mindestens einen Querstrebe 2a sind frei zugänglich. In dieser Stellung befinden sich die Pfannenaufnahmeelemente 7 in einer stark gewinkelten Ausrichtung.
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Für Wartungszwecke ist eine unabhängige Ansteuerung aller Positionierungselemente 4, 4´´ und/oder Positionierungsmittel 4´ vorteilhaft.
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8 zeigt eine weitere Möglichkeit der Positionierung des Querbalkens 5 an einer Metallstrebe 2 für eine Vorrichtung zur Behandlung von flüssigem Metall. Ein Positionierungselement 4 in Form eines hängend ausgeführten Hydraulikzylinders ist mittels eines Aufnahmeelementes 16 an der Metallstrebe 2 befestigt. Das bewegliche Ende des Hydraulikzylinders ist mittels eines Gelenks 19 an dem Querbalken 5 befestigt. Der Querbalken 5 gleitet dabei über ein Führungselement 12, in diesem Falle mit Hilfe von Rollen oder Kugeln, an der Metallstrebe 2 entlang. Für eine Vorrichtung zum Anheben einer Pfanne 9 sind mehrere solcher Hydraulikzylinder pro Metallstrebe 2 zweckmäßig. Je nach Art der Metallstrebe 2 und Fixierung der Metallstrebe 2 am Untergrund 20 ist diese Anordnung zu modifizieren und/oder mit weiteren Anordnungen zur Positionierung des Querbalkens 5 entlang einer Metallstrebe 2 kombinierbar. Sowohl die Metallstreben 2, die Querbalken 5 als auch die optionalen Querstreben 2a sind vorteilhaft aus einem geeigneten Profilstahl, insbesondere einem Doppel-T Profil, gefertigt.
