DE1243338B - Kipp- und Steuervorrichtung an kippbaren Giessbehaeltern, insbesondere Giesspfannen und OEfen - Google Patents

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

Deutsche Kl.: 31 b2 - 37/00

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1243 338

Aktenzeichen: A 46687 VI a/31 b2

1 243 338 Anmeldetag: 25.Juli 1964

Auslegetag: 29. Juni 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kipp- und Steuervorrichtung an kippbaren Gießbehältern, insbesondere Gießpfannen und Öfen.

Beim Gießen von Metallen, z. B. beim Schleudergießen von Rohren, besteht die Bedingung, daß eine zeitlich gleichbleibende Menge flüssigen Metalls aus dem Ausguß fließt. Auch beim Gießen in Formen besteht dieses Problem, welches bisher entweder mit Hilfe einer Handsteuerung gelöst werden mußte oder aber durch Einsatz komplizierter elektronischer Mittel.

Aus der USA.-Patentschrift 2 792 602 ist eine Vorrichtung für eine Gießpfanne mit einem Zwischenbehälter bekannt, wo die durch eine im Boden des letzteren vorgesehene Öffnung herausfließende Metallmenge pro Zeiteinheit konstant gehalten werden soll. Zu diesem Zweck wird das Niveau des flüssigen Metalls im Zwischenbehälter konstant gehalten, indem in einem geschlossenen hydraulischen System eine Niveauänderung des Metalls im Zwischenbehälter eine Druckänderung in diesem System bewirkt. In diesem System ist ein druckabhängiger Elektroschalter vorgesehen, der ein weiteres für die Betätigung der Kippvorrichtung der Gießpfanne vorgesehenes hydraulisches System derart steuert, daß bei einem Druckabfall im ersten System die Zufuhr von Druckflüssigkeit in einem zweiten System im Kippzylinder freigegeben wird und im umgekehrten Fall, d. h. bei Druckzunahme im ersten System, gesperrt wird. Bei dieser bekannten Anordnung ergibt sich ein erheblicher Aufwand, der durch die Anwendung eines Zwischenbehälters und zwei getrennte hydraulische Systeme bedingt ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Kipp- und Steuervorrichtung für die Entnahme einer zeitlich konstanten Menge flüssigen Metalls aus Gießgefäßen zu schaffen, die um eine waagerechte, in der Nähe der Gießschnauze angeordnete Kippachse mittels eines Kippzylinders zu kippen sind, aber wesentlich einfacher und dementsprechend billiger als die bisherigen bekannten Vorrichtungen ist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß auf der Kippachse eine Kurvenscheibe vorgesehen ist, deren Winkellage der Kipplage des Gießbehälters entspricht und die mit einem Mengenregler wirkverbunden ist, welcher den Zu- und Abfluß des Druckmediums für die Betätigung des Kippzylinders steuert.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschließend an Hand einer Figur erläutert, welche in rein schematischer Darstellung den Aufbau Kipp- und Steuervorrichtung an kippbaren
Gießbehältern, insbesondere Gießpfannen und
Öfen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Hans Forrer, Neuenhof (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 6. Juli 1964 (8813)

einer Gießvorrichtung mit Kipp- und Steuervorrichtung darstellt.

In einem Ofen 1, beispielsweise einem Elektroofen, befindet sich ein Tiegel 3 mit einer Gießschnauze 5. Dieser Tiegel 3 ist mitsamt dem Ofen 1 um eine Schwenkachse 7 einer der Lagerung der Schwenkteile dienenden Welle 9 drehbar aufgehängt. Die Kippbewegung des Ofens 1 mit dem Tiegel 3 wird mittels eines Kippzylinders 11 durchgeführt, aus welchem eine Kolbenstange 13 ragt, die im Punkt 15 mit dem Ofen 1 schwenkbar verbunden ist.

Das andere Zylinderende besitzt Laschen 17, mit deren Hilfe der Kippzylinder 11 an einem Festpunkt 19, beispielsweise des Kippgestells, schwenkbar befestigt wird.

Auf der Welle 9 ist eine Kurvenscheibe 21 angeordnet, die mit einem MengenregeIventil 23 wirkverbunden ist. Dieses Ventil 23 besitzt ein Gehäuse 25, in welchem ein Kolben 27 unter Belastung durch eine Feder 29 hin und her schiebbar ist. Der Kolben 27 ist mit einem Stößel 31 verbunden, der an seinem freien Ende eine Rolle 35 trägt und in einer Führung 33 gleitend gelagert ist. Die Feder 29 drückt den Kolben 27 und mithin den Stößel 31 mit der Rolle 35 an die Kurvenscheibe 21, wie dies aus der Figur ersichtlich ist.

Parallel zum Mengenregelventil 23 ist ein Überbrückungsventil 51 im hydraulischen System angeordnet, welches z. B. durch das Zeitrelais in vorbestimmter Weise gesteuert werden kann. Es ist damit möglich, dem durch die Kurvenscheibe 21 bedingten Gießprogramm eine andere Folge zu geben. So kann z. B. durch Öffnen des Ventils 51 beim Angießen kurz-

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Claims (4)

zeitig eine größere Menge flüssigen Metalls gegossen werden. Eine Druckknopfsteuerung ermöglicht es, zu jedem beliebigen Zeitpunkt in das Grundgießprogramm durch Öffnen und Schließen des Uberbrückungsventils 51 einzugreifen und es zu verändern, d. h. die Gießmenge zu erhöhen. Zur Steuerung der Kippbewegungen des Ofensl mit dem Tiegel 3 ist eine Steueranlage für Hand- und automatischen Betrieb 37 vorgesehen. Im hydraulisch betriebenen Arbeitssystem sind zwei Elektroventile 39 und 41 angeordnet, welche durch Auf-Zu-Regulierung den Zu- und Abfluß im Vorlauf 43 bzw. im Rücklauf 45 steuern. Verbindungsleitungen 47, 48, 49 und 50 sorgen dafür, daß das Arbeitsmedium durch die entsprechenden Steuerorgane, zur Kipp- »5 vorrichtung mit dem Kippzylinder 11, dem Kolben und der Kolbenstange 13 sowie zum und vom Versorgertank gefördert wird. Der Gießvorgang wird folgendermaßen durchgeführt: Mittels der Handsteuerung wird der Ofen 1 a° mit dem Tiegel 3 durch Beaufschlagung der Leitung 48 und des Zylinders 11 mit Drucköl so weit gekippt, bis die flüssige Metalloberfläche an der Gießschnauze 5 erscheint und durch weiteres Kippen des Tiegels ausfließen würde. Bei Erreichung dieses Zu-Standes wird die Anlage auf automatischen Betrieb umgeschaltet. Durch einen Betätigungsknopf wird ein Zeitrelais zum Einschalten gebracht, welches während einer der auszugießenden Menge entsprechenden Zeit das Elektroventil 39 anhebt, so daß das Druckmedium durch den Vorlauf 43 über das Elektroventil 39 und durch die Leitung 47 zum Mengenregelventil 23 gelangt, welches entsprechend der Lage der Kurvenscheibe 21 den Durchflußquerschnitt für das Druckmedium mehr oder weniger freigibt, so daß pro Zeiteinheit eine genau vorbestimmte Druckölmenge durch die Leitung 48 in den Kippzylinderll strömt und den Kolben mit der Kolbenstange 13 anhebt. Der Ofen 1 wird dadurch mit dem Tiegel 3 um die Schwenkachse 7 geschwenkt, und das flüssige Metall fließt aus der Gießschnauze 5 in die bereitgestellte Form aus. Die Kurvenscheibe 21 ist derart geformt, daß sie den federbelasteten Kolben 27 und damit den freien Querschnitt für den Durchtritt der Arbeitsflüssigkeit zum Kippzylinder 11 so steuert, daß die zum Ausgießen kommende Metallmenge pro Zeiteinheit konstant ist. Es herrscht somit eine konstante Gießgeschwindigkeit. Auf diese Weise wird erreicht, daß automatisch in einer vorbestimmten, durch das Zeitrelais in der Steuervorrichtung festgelegten Zeit die genau vorbestimmte Metallmenge gegossen wird, nach deren Ausguß das Elektroventil 39 durch das Zeitrelais geschlossen wird, so daß die Kippbewegung des Tiegels 3 stoppt. Um ein Nachtropfen des Metalls zu vermeiden, wird gleichzeitig mit dem Schließen des Elektroventils 39 durch entsprechende Schaltelemente, die mit dem Zeitrelais verbunden sind, das Elektroventil 41 in der Rücklaufleitung kurz geöffnet, so daß die Arbeitsflüssigkeit aus dem Kippzylinder 11 durch die Leitung 48 und 49, über das Elektroventil 41 und die Leitung 50 in den Rücklauf 45 gelangt. Der Kolben im Kippzylinder 11 wird mithin entlastet, so daß die Schwenkbewegung des Tiegels 3 im aufrichtenden Sinn erfolgt und damit das Tropfen unterbleibt. Es handelt sich natürlich nur um eine sehr geringe Rückdrehung des Tiegels 3, welche zudem in der Kippdauer des Zeitrelais entsprechend kompensiert wird. Die erläuterte Kipp- und Steuervorrichtung weist den Vorteil auf, daß nur eine einzige Kippstellung von Hand eingestellt werden muß, nämlich diejenige zu Beginn des Ausgießens, bei welcher die Flüssigkeit an der Gießschnauze 5 erscheint. Durch Einschalten der Automatik in diesem Zustand wird das ganze System automatisiert und läuft genau nach vorgesehenem Zeitprogramm ab. Es ist natürlich möglich, die Kurvenscheibe 21 für ein anderes Gießprogramm auszulegen, bei welchem aber stets mit gleicher Gießleistung gearbeitet wird. Das Betätigen des Überbrückungsventils 51 gibt weitere Möglichkeiten der Programmänderung in der beschriebenen Weise. Versuche haben gezeigt, daß die durch Schlackenansätze einerseits und Tiegelwandverschleiß andererseits bedingten Veränderungen derart geringfügig sind, daß sie nicht merklich ins Gewicht fallen und daher nicht berücksichtigt werden müssen. Es ist auch möglich, die ganze Kipp- und Steuervorrichtung als rein mechanischen Kippantrieb zu bauen, indem mit einer Kurvenscheibe ein Reguliergetriebe oder ein anderes Hilfsorgan, welches die Kippgeschwindigkeit im gewünschten Maß reguliert, gesteuert wird. Die Steuerscheibe 21 kann ebenfalls zur Steuerung eines entsprechenden elektrischen Systems mit elektrischem Antrieb zur Durchführung der Kippbewegung ausgerüstet sein. Patentansprüche:

1. Kipp- und Steuervorrichtung für die Entnahme einer zeitlich konstanten Menge flüssigen Metalls aus Gießgefäßen, insbesondere Gießpfannen und Öfen, die um eine waagerechte, in der Nähe der Gießschnauze angeordnete Kippachse mittels eines Kippzylinders zu kippen sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kippachse (7) eine Kurvenscheibe (21) vorgesehen ist, deren Winkellage der Kipplage des Gießbehälters (1) entspricht und die mit einem Mengenregler (23) wirkverbunden ist, welcher den Zu- und Abfluß des Druckmediums für die Betätigung des Kippzylinders (11) steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mengenregler (23) ein Durchflußventil dient, das aus einem in einem Gehäuse (25) verschiebbar angeordneten, unter Federdruck stehenden Kolben (27) besteht, der über einen Stößel (31) und eine Rolle (35) mit der Kurvenscheibe (21) wirkverbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckmediumsystem zwei durch ein Zeitrelais gesteuerte Elektroventile (39, 41) für die Steuerung des Zu- und Abflusses des Druckmediums vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mengenregler (23) ein Uberbrückungsventil (51) parallel geschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 792 602.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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