DE2124747A1 - Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines Gießbehälters - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines GießbehältersInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/16—Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening
- B22D41/20—Stopper-rod operating equipment
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
Dlpl-fng. Dipi. ο.ώ puW.
PATENTANWALT
8Mönchen21-GotthardStr.8i
8Mönchen21-GotthardStr.8i
Telefon 54 17 02
PATUSA AKTIENGESELLSCHAFT, Zug / Schweiz
Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines Giessbehälters
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines Giessbehälters mit einem Stopfenverschluss,
der die Ausflussmenge des flüssigen Metalles bestimmt.
Stopfensteuerungen von Giessbehältern bezwecken, das flüssige Metall, welches durch die mit einem Stopfenverschluss versehene
Düse austritt, in möglichst genau dosierten Mengen einer Gussform zuzuführen.
Es sind Einrichtungen bekannt, bei welchen ein kippbarer Behälter
eine Kippeinrichtung mit einer Steuerung aufweist, wobei die Kipplage des Behälters derart gesteuert wird,' dass beim Kippen das
flüssige Metall in vorbestimmter Menge in Abhängigkeit von der
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Zeit aus einer Giess-Schnauze austreten kann. :
Die Nachteile derart ausgebildeter Giessbehälter bestehen insbesondere darin, dass sich beim Kippen die Schlacke des flüssigen
Metalles ohne zusätzliche Einrichtungen mit diesem vermengt, im weiteren, dass für das Abgiessen in die Formen die Richtung
des Giessstrahles schwer steuerbar ist.
Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorerwähnte
Nachteile zu verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine mit einer Betätigungsvorrichtung versehene heb- und senkbare
fc Stopfenstange einen Anschlagteil aufweist, welcher an einen den
Stopfenhub bestimmenden Anschlag anlegbar ist, wobei der Anschlag durch eine Steuereinrichtung in eine einer vorbestimmten
Ausgussmenge entsprechende Lage verstellbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt,
Fig. 2 Vertikalschnitt einer ersten Variante der Stelleinrichtung,
P Fig. 3 Vertikalschnitt einer zweiten Variante der Stelleinrichtung
, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zeigt einen Giessbehälter 1 mit einem im Boden eingesetzten Düsenkörper 2, in
welchem eine Ausgussdüse 3 angeordnet ist, wobei der Düsenkörper 2 zusammen mit einer profilierten Stopfennase 5 einer
Stopfenstange 6 einen Stopfenverschluss 4 bildet. Das obere
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Ende der Stopfenstange 6 ist mit einer Führung 8 versehen, die
mit einer Führungsplatte 9 verbunden ist. Die Führungsplatte ist mit an sich bekannten parallelograiranförmig angeordneten
Hebeln 17 und 18 gelenkig verbunden, welche von einer Säule schwenkbar gehalten werden, wobei der zweiarmig ausgebildete
Hebel 18 an einem Ende mit einem an der Säule 16 befestigten Hubzylinder 19 gelenkig verbunden ist. Ein Support 2o mit der
darin schwenkbar gelagerten Säule 16 ist am Giessbehälter 1 befestigt. Die Führungsplatte 9 ist am oberen Ende mit einer
Anschlagplatte 10 versehen, die an einem verstellbaren, den Hub der Stopfenstange 6 begrenzenden Anschlag 11 anliegt. Der
letztere ist über ein Reduktionsgetriebe 12 mittels einer Kupplung 13 mit einem Stellmotor 14 verbunden. Der Stellmotor 14
ist mit einem die Stellung des Anschlages 11 meldenden Stellungsgeber 15 der Steuereinrichtung nach Fig. 4 gekuppelt. Die Teile
12, 13, 14 und 15 sind auf einem an der Säule 16 befestigten Träger 29 angeordnet.
Anstelle der Stelleinrichtung nach Fig. 1, welche aus der Anschlagplatte
10, dem verstellbaren Anschlag 11 und den Teilen 12, 13, 14 gebildet wird, kann als weiteres Ausführungsbeispiel
eine Stelleinrichtung gemäss Fig. 2 vorgesehen werden. Sie weist dieselben Teile 11, 12, 13, 14 wie die Stelleinrichtung
gemäss Fig. 1 auf und ist seitlich des Giessbehälters 1 unter dem Hubzylinder" 19 angeordnet. Die Kolbenstange 30 dieser
Ausfuhrungsform ist doppelseitig ausgeführt, wobei das untere
Ende als Anschlag ausgebildet ist, der dem Anschlag Io in Fig. entspricht. Zur Abschirmung der Wärmestrahlung vom Giessbehälter
ist die Stelleinrichtung mit einem Gehäuse 28 umgeben.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist aus Fig. 3 zu ersehen. Eine Verlängerung 18' des Hebels 18 ist mit einem verstellbaren
Anschlag II1 der Stelleinrichtung wirkverbunden, welche die
Teile 11', 12', 14' entsprechend den Teilen 11, 12, 14 in Fig.1
und 2, aufweist.
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pig. 4 zeigt eine elektrische Steuerung auf der Basis eines
Steuerkreises mit Null-Abgleich. Ein drehbarer Steuernocken 21, dessen Form die Führungsgrösse für die Einstellung des Anschlages
11 in Abhängigkeit vom Drehwinkel liefert, wird nach einem vorgegebenen Zeitplan verstellt, z.B. durch einen Synchron-Motor
21'. Auf dem Steuernocken 21 läuft eine Tastrolle 22 ab,
welche mittels eines Hebels 23 einen Geber 24, beispielsweise ein induktiver Geber oder ein Synchro (Selsyn), entsprechend
der Führungsgrösse verstellt. Das hierdurch erzeugte Signal wird im Verstärker 26 verstärkt und in einem Umformer 27 in Impulse
umgewandelt, mit Hilfe welcher ein Schrittmotor 14 so lange verstellt wird, bis der mit dem Stellungsgeber 15 verbundene Geber
25 die der Stellung des Gebers 24 entsprechende Stellung ein ψ nimmt.
Der Steuernocken 21 regelt somit die Stellung des Anschlages und, solange die Anschlagplatte 10 am Anschlag 11 anliegt, auch
die Stellung der Stopfenstange 6 und damit den Austrittsquerschnitt des Giessbehälters. Der Austrittsquerschnitt ist die
kleinste, von der Stopfennase 5 und der Ausgussdüse 3 gebildete Ringfläche.
Anstelle der elektrischen Steueranlage, kann eine solche ebenso
mit hydraulischen, pneumatischen, mechanischen oder einer Kombination von solchen Steuerelementen ausgebildet sein.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anlage besteht darin, dass flüssiges Metall durch eine nicht dargestellte Einfüllöffnung
bis zur Niveauhöhe 7 dem Giessbehälter 1 zugeführt und mittels des aus Stopfenstange 6 und Ausgussdüse 3 gebildeten Stopfenverschlusses
4 unter Verschluss gehalten wird. Dem Hubzylinder 19 wird ein Druckmedium, beispielsweise Druckluft oder Druck-Öl,
zugeführt, und dieses übt über das Gestänge 16, 17, 18 und die Führung 8 auf die Stopfenstange 6 eine Kraft im Sinne einer
Bewegung auf den Anschlag 11 hin aus, wodurch der Stopfenverschluss
4 entsprechend der Bewegung des Anschlages 11 geöffnet oder geschlossen wird. Für einen Giessvorgang wird der Steuer-
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nocken 21 in Drehung versetzt, wodurch die Stopfenstange 6 entsprechend der Bewegung des Anschlages 11 bewegt wird.
Die Form des Steuernockens sowie dessen Drehung in Abhängigkeit
von der Zeit kann beliebig gewählt werden. Da einerseits die Dimension des Giesskessels bekannt ist und anderseits der
Ausfluss in Abhängigkeit von der Niveauhöhe 7 und dem Austrittsquerschnitt, welcher seinerseits bei bekannter Ausgüssdüse vom
Hub der Stopfennase 5 abhängt, experimentell und/oder technisch bestimmt werden kann, besteht keine Schwierigkeit, eine Form
des Steuernockens zu bestimmen, die die praktischen Anforderungen im Giessbetrieb in idealer Weise erfüllt. So kann beispielsweise
ein konstanter Ausfluss unabhängig von der momentanen Niveauhöhe oder ein grösserer Ausfluss bei Beginn des
GiessVorganges mit nachfolgender Drosselung oder auch eine
Unterbrechung des Ausflusses mit nachfolgendem Wiederöffnen des Ausflusses oder ein Ausfluss zwischen zwei Grenzwerten
gewählt werden.
Anstelle des rotierenden Steuernockens 21 kann der Sollwertgeber auch anders ausgebildet sein; beispielsweise kann auch
eine verschiebbare Kurve vorgesehen werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass genau dosierte Ausflussmengen flüssigen Metalles
und ein genau gerichteter Giessstrahl erreicht werden können. Es ist auch möglich, bei absinkendem Niveau des flüssigen
Metalles eine praktisch konstant bleibende Menge pro Zeiteinheit dem Giessbehälter zu entnehmen.
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Claims (1)
- Patentansprüche1. Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines Giessbehälters mit einem Stopfenverschluss, der die Ausgussmenge des flüssigen Metalles bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Betätigungseinrichtung (8, 9, 16-20) versehene heb- und senkbare Stopfenstange (6) einen Anschlagteil (10) aufweist, welcher an einen den Stopfenhub bestimmenden Anschlag (11) anlegbar ist, wobei der Anschlag (11) durch eine Steuereinrichtung (12-14, 12'-14', Fig. 4) in eine einer vorbestimmten Ausgussmenge entsprechende Lage verstellbar ist.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11) mit Stellgliedern (12-15) der Steuereinrichtung oberhalb der Betätigungseinrichtung ange ordne t ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11, II1) und die Stellglieder (11-14, 11'-14') seitlich des Giessbehälters (1) angeordnet sind.4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hubzylinder (19) der Betätigungseinrichtung mitk einer doppelseitigen Kolbenstange ausgebildet ist, welche mit ihrem einen Ende am Anschlag (11) der Steuereinrichtung anlegbar ist.5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebel (18) der Betätigungseinrichtung mit einer Verlängerung (18*) ausgebildet ist, welche am Anschlag (II1) der Steuervorrichtung anlegbar ist.27.4.1971
My /ae109852/1216Lee r T e i t
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