DE3411970C2

DE3411970C2 - Einrichtung zum Abziehen der Krätze von der Oberfläche geschmolzener Metalle

Info

Publication number: DE3411970C2
Application number: DE19843411970
Authority: DE
Inventors: Siegfried Kreuzlingen Katheder
Original assignee: Gautschi Electro-Fours Sa Taegerwilen Thurgau Ch
Current assignee: Gautschi Electro-Fours Sa Taegerwilen Thurgau Ch
Priority date: 1983-07-21
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1985-08-08
Also published as: FR2549404B1; JPS6040666A; DE3411970A1; GB2143757A; FR2549404A1; GB8417819D0

Abstract

Die abzuziehende Krätze befindet sich an der Oberfläche geschmolzener Metalle, die sich in an einer endlosen Transportbandeinrichtung (2) umlaufenden Kokillen (1) einer Massel-Gießmaschine befinden. Mindestens eine durch Antriebsmittel (10, 11) unter den Metallspiegel eintauchbare, das Gekrätz aus der Kokille (1) fördernde Kelle (20) wirkt in eingetauchtem Zustand mit einem, ebenfalls in das geschmolzene Metall in der Kokille (1) eintauchbaren Abzieher (30) zusammen. Zum Aufschieben der Krätze auf die Kelle (20) ist dieser Abzieher (30) gegen die Kelle (20) hin durch eine Betätigungsvorrichtung (31, 32) verschiebbar. Die Kelle (20) kann in einer Vertikalebene um eine Drehachse (21) unter der Wirkung weiterer Antriebsmittel (22, 23) zum Auswurf des aufgenommenen Gekrätzes aus der Kokille (1) heraus herumgeschleudert werden. Kelle (20) und Abzieher (30) stützen sich dabei gemeinsam am Hubkolben (10) eines pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Systems (10, 11) ab. Diese Maßnahmen gestatten einen relativ einfachen Aufbau der Einrichtung mit im wesentlichen nur notwendigen Linearbewegungen und einer Schwenkbewegung für alle Folgeschritte zum Abziehen der Krätze und zum Ausheben und dem vorteilhaften Abschlagen des Gekrätzes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung

zum Abziehen der Krätze von der Oberfläche geschmolzener Metalle, die sich vorzugsweise in an einer endlosen Transportbandeinrichtung umlaufenden Kokillen einer Massel-Gießmaschine befinden, mit mindestens einer, durch Antriebsmittel unter den Metalkpie- gel eintauchbaren, das Gekrätz aus der Kokille fördernden Kelle.

Es ist bekannt, Metall-Barren, beispielsweise Aluminium-Barren, derart herzustellen, daß das geschmolzene Metall in Kokillen abgegossen wird, wobei die in Kokil len gegossenen Metall-Barren als Massel bezeichnet werden. Für deren rationelle Herstellung laufen dabei eine Mehrzahl Kokillen an einem endlosei. Transportband durch sine sogenannte Massel-Gießmaschine. Hierbei besteht ein wesentliches Problem darin, im Takte der Gießmaschine die an der Oberfläche des geschmolzenen Metalles aufschwimmende Krätze, welche aus einem Gemisch aus Metall, Metalloxyden, Schlacke u.dgl. besteht, vollständig vom Metallniveau abzuziehen und das abgezogene Gekrätz aus der betreffenden

Kokille herauszufordern.

In vielen Fällen erfolgt das Abziehen der Kratze vom Spiegel des Flüssigmetalls und das Austragen des abgezogenen Gekrätzes aus der Kokille in einen Abfallkübel noch von Hand durch den Gießen Hierbei zieht der Gießer eine Kelle durch die Kokille und schöpft dann die abgezogene Kratze mit einer Abdreiibewegung ab, um dann das Gekrätz am Rand des Krätzckübels abzuschlagen. Um nun diesen Vorgang zu automatisieren, wurde schon vorgeschlagen, genau diese Bewegungen durch einen Roboter zu simulieren, was aber zu vergleichsweise hohen Gestehungskosten führt.

Nicht minder aufwendig und zudem weniger zuverlässig ist jener Vorschlag, bei dem auf mechanischem Wege die Krätze zunächst auf eine Kelle aufgeschoben und das Gekrätz dann nach dem Austragen aus der Kokille wieder mittels Schaber von der Kelle abgeschabt wird. Die in der Regel perforierten Kellen werden dcibei schnell verstopft, was deren sehr häufiges Reinigen verlangt.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Abziehen der Kratze von der Oberfläche geschmolzener Metalle der vorgenannten

bO Art zu schaffen, welche unter Vermeidung der Nachteile des genannten Standes der Technik und unter Beibehaltung des vorteilhaften Abschlagens der Kelle am Kübelrand eine sehr einfache und funktionssichere Konzeption gestattet.

b5 Dies wird erfindungsgemäß zunächst dadurch erreicht, daß die Kelle in eingetauchtem Zustand mit einem, ebenfalls in das geschmolzene Metall in der Kokille eintauchbaren Abzieher zusammenwirkt, der zum

Aufschieben der Krätze auf die Kelle gegen diese hin durch eine Betätigungsvorrichtung verschiebbar ist, und ferner die Kelle in einer Vertikalebene um eine Drehachse unter der Wirkung weiterer Antriebsmittel zum Auswurf des aufgenommenen Gekrätzes a':s der Kokille heraus herumschleuderbar ist

Wie nun ohne weiteres gesehen werden kann, gestatten diese Maßnahmen einen relativ einfachen Aufbau der Einrichtung mit im wesentlichen nur notwendigen Linearbewegungen und einer Schwenkbewegung für alle Folgeschritte zum Abziehen der Krätze und zum Ausheben und dem vorteilhaften Abschlagen des Gekrätzes.

Diese Maßnahmen gestatten eine sehr einfache konstruktive Ausgestaltung derart, daß die Kelle und der Abzieher gemeinsam am Hubkolben eines pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Systems abgestützt sind, was eine gemeinsame Vertikalbewegung er'aubt

Für die horizontale Relativverschieburg zwischen der Kelle und dem Abzieher zum Abziehen und Aufschieben der Krätze auf die Kelle ist es zudem vorteilhaft, wenn sich dann der Abzieher arn freien Ende des Kolbens einer Hydraulischen oder pneumatischen Kolben Zylinder-Anordnung befindet, die sich horizontal erstreckend am Hubkolben abstützt, und weiter sich die Kelle über ihre Drehachse am freien Ende einer Konsole abstützt, die fest mit dem Hubkolben verbunden ist

Eine sehr einfache und funktionssichere Konzeption ergibt sich ferner dann, wenn die Antriebsmittel zum Herumschleudern der Kelle ein Pneumatik- oder Hydraulik-System umfassen, das über eine Zahnstange duf die Drehachse der Kelle einwirkt Hierbei kann sich dann im Schwenkbereich der Kelle ein Aufnahmebehälter für das abgezogene und ausgetragene Gekrätz am Maschinenrahmen abstützen, wobei am Behälter ein Rand als Wegbegrenzungsanschlag für die in die Auswurfstellung herumgeschleuderte Kelle ausgebildet wird.

Damit wird an der Kelle eine hohen Aufprallwirkung erzeugt und so ein sicheres und vollständiges Abschlagen des Gekrätzes von der Kelle erreicht.

Für eine temporäre Folgebewegung der erfindungsgemäßen Einrichtung bezüglich der umlaufenden Kokillen ist es vorteilhaft, wenn sich das die Kelle und den Abzieher tragende Kolben-Zylinder-System an einem Schlitten abstützt, der, auf dem Verschiebungsweg der Kokillen der Massel-Gießmaschine parallelen Führungsstangen ankoppelbar an die umlaufende, endlose Transportbandeinrichtung aufsitzt. Hierbei kann für eine vereinfachte Steuerung der ganzen Einrichtung eine weitere Ausgestaltung darin gesehen werden, daß die temporäre Rückstellung der Schlittenanordnung nach dem jeweiligen Abziehen und Austragen des Gekrätzes aus der betreffenden Kokille durch eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung erfolgt.

Diese vorbeschriebene sehr einfache, robuste und funktionssichere Konzeption der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Abziehen der Kratze von der Oberfläche geschmolzener Metalle erlaubt zudem die Anordnung einer Mehrfach-Einrichtung, wofür der Schlitten mindestens jeweils zwei synchron arbeitende Kelle-Abzieher-Systeme zur gleichzeitigen Austragung des Gekrätzes zweier benachbarter Kokillen tragen kann.

Ist das flüssige Metall in den Kokillen Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, wird ein Verkleben von Kelle und Abzieher wirksam dann verhindert, wenn die Kelle aus einem gelochten und geschlichteten Stahlblech und der Abzieher aus einem keramischen Formstück besteht

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in einer schematischen Seitenansicht die erfindungsgemäße Einrichtung zum Abziehen der Kratze von der Oberfläche geschmolzener Metalle, an einer

ίο Massel-Gießmaschine,

F i g. 2 die Anordnung gemäß F i g. 1 in einer schematischen und nur ausschnittsweisen Stirnansicht zur Veranschaulichung einer hier verwendeten Doppel-Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung, und

Fig.3 bis 10 die erfindungsgemäße Einrichtung in den Darstellungen gemäß den F i g. 1 und 2 zur Veranschatilichung verschiedener Betriebsphasen.

Aus den F i g. 1 und 2 ist zunächst eine sogenannte Massel-Gießmaschine zu entnehmen, die hier durch Kokillen 1 angedeutet ist, welche an einer endlosen Transportbandeinrichtung 2, die sich an einem Maschinenrahmen 3 abstützt, in der Regel kontinuierlich umlaufen. In bekannter, hier nicht näher zu beschreibenden Weise dienen die umlaufenden Kokillen 1 als Form zum Ausgießen von Metall-Barren, hier aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen.

Um nun die an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in den Kokillen 1 aufschwimmende Kratze 6 im Takte der umlaufenden Kokillen 1 aus diesen herauszufördern, ist am Maschinenrahmen 3 temporär mit den Kokillen mitlaufend und rückstellbar eine Einrichtung zum Abziehen der Krätze abgestützt, wie das nachfolgend noch näher erläutert ist.

Diese genannte Einrichtung umfaßt eine Doppel-An-Ordnung von Kellen 20, (Fig.2), um gleichzeitig die Krätze aus zwei benachbarten Kokillen entfernen zu können. Selbstverständlich sind aber auch 3fach- oder Mehrfachanordnungen oder auch nur eine Einfachanordnung denkbar.

Jede Kelle 20 ist in der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise in die betreffende Kokille 1 unter das Niveau des flüssigen Metalls eintauchbar und wirkt dort mit jeweils einem, ebenfalls in das geschmolzene Metall der Kokille eintauchbaren Abzieher 30 zusammen, wobei Kelle 20 und Abzieher 30 zunächst um angenähert die volle Längserstreckung der Kokille voneinander distanziert sind. Wie der F i g. 5 entnommen werden kann, ist der Abzieher 30 in eingetauchtem Zustand gegen die Kelle 20 hin verschiebbar, wobei die den Spiegel des geschmolzenen Metalls bedeckende Krätze vom Flüssigkeitsspiegel vollständig abgezogen und auf die Kelle 20 geschoben wird, die dann das Gekrätz durch eine Hubbewegung aus der Kokille ausheben kann (F i g. 6). Für die notwendige Vertikalbewegung von Kelle 20 und Abzieher 30 sind diese bzw. deren Mehrfachanordnungen gemeinsam am Hubkolben 11 eines pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Systems 10,11 abgestützt. Hierbei ist die Anordnung so, daß sich die Kelle 20 am freien Ende einer fest mit dem Hubkolben 11 verbundenen Horizontal-IConsole 25 abstützt, wogegen der Abzieher 30 am freien Ende des Kolbens 32 einer hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung 31,32 befindet, die sich in horizontaler Erstreckung ebenfalls am Hubkolben 11 abstützt. Der Abzieher 30 ist dabei zweckmäßig über einen geeigneten Werkzeughalter 33 lösbar mit dem freien Kolbenende verbunden.

Für das vorerwähnte temporäre Mitlaufen der vorbe-

schriebenen Anordnung bzw. deren jeweilige Rückstellung nach einem abgeschlossenen Räumvorgang, stützt sich das die Kelle 20 und den Abzieher 30 bzw. Mehrfachanordnungen davon tragende Kolben-Zylinder-System 10, 11 an einem horizontal bewegbaren Schlitten 13 ab. Dieser Schlitten 13 ist hier auf dem Verschiebungsweg der Kokillen 1 der Massel-Gießmaschine parallelen Führungsstangen 16 über Kugelführungsbüchsen 15 oder auf ähnliche Weise abgestützt und in nicht näher beschriebener Weise mit üblichen Mitteln der Kopplungstechnik temporär an die umlaufende endlose Transportbandeinrichtung 2 ankuppelbar. Die jeweilige Rückstellung der Schlittenanordnung 13 erfolgt dann nach geeignetem Auskuppeln beispielsweise durch eine weitere hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung 14. Diese Kolben-Zylinder-Anordnung 14 kann aber auch sowohl den Gleichlauf des Schlittens 13 mit der Transportbandeinrichtung 2, als auch dessen Rückstellung bewirken. Übliche Stellungsgeber können dabei den Zeitpunkt des Ein- und Aus- kuppeins bzw. die Endsteiiungen des Schlittens i3 überwachen.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die Kelle 20 bzw. die Kellen 20 je in einer Vertikalebene um eine Drehachse 21 herumschleuderbar sind, um das ausgehobene Gekrätze in einen dafür vorgesehenen Kübel 4 zu schleudern. Hierfür ist dieser Behälter 4 zur Aufnahme des abgezogenen und ausgetragenen Gekrätzes am Maschinenrahmen 3 im Schwenkbereich der Kellen 20 abgestützt und mit einem abstehenden Rand 5 versehen, der als Wegbegrenzungsanschlag für die herumgeschleuderten Kellen 20 dient, die dort relativ heftig Aufschlagen können und dadurch das Gekrätz vollständig abschlagen.

Für die schleudernde Drehbewegung der Kelle bzw. der Kellen 20 greift hier beispielsweise über eine Zahnsta^r ;e 23 ein Pneumatik- oder Hydraulik-System 22 an der Jrehachse 21 der betreffenden Kelle 20 an.

Zweckmäßig werden alle diese Antriebs-Systeme 10, 11; 14; 22 und 31,32 über Zuleitungen 10', 14', 22' und 31' von einer gemeinsamen Ventilsteuereinrichtung 7 angesteuert.

Besteht die Schmelze in den Kokillen 1, wie hier angenommen, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, werden vorzugsweise Kellen 20 aus perforiertem und geschlichtetem Stahlblech und Abzieher 30 aus einem keramischen Formstück verwendet

Anhand der F i g. 3 bis 10 läßt sich nun die Arbeitsweise der vorbeschriebenen Einrichtung zum Abziehen der Krätze 6 von der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in den Kokillen 1 näher im einrelnen beschreiben.

Hierbei ist von einer Ausgangslage gemäß F i g. 2 auszugehen, wo sich die Kellen 20 und die Abzieher 30 genau über zwei benachbarten Kokillen 1 befinden und wobei der Schlitten 13 (Fig. 1) mit gleicher Geschwindigkeit wie die umlaufenden Kokillen 1 in gleicher Richtung bewegt wird, wie das die Richtungspfeile in F i g. 4 andeuten. Um dies zu erreichen, wird in der Regel von einer Startstellung des Schlittens 13 ausgegangen, die sich bezüglich der in F i g. 2 durch die Kellen 20 angedeuteten Stellung nach links verschoben darstellt, um bis zur Stellung gemäß F i g. 2 eine Beschleunigungsstrecke zur Beschleunigung des Schlittens aus der Ruhelage auf die Bewegungsgeschwindigkeit der Kokillen zu erhalten.

Danach senkt das Kolben-ZyHnder-System 10,11 die Kellen 20 und die Abzieher 30 gemäß den F i g. 3 und 4 bis zum Eintauchen in das flüssige Metall der betreffenden Kokillen 1 ab. Danach erfolgt ein Abziehen der Flüssigkeitsspiegel durch ein Verstellen des Kolben-Zylinder-Systems 31,32 und damit der Abzieher 30 und ein Aufschieben der Krätze 6 auf die Kellen 20, wie das Fig. 5deutlich macht.

Unter Aufrechterhaltung des synchronen Mitlaufens des Schlittens 13 mit den Kokillen 1 werden dann Kellen 20 und Abzieher 30 wieder aus dem Bereich der Kokillen 1 hochgefahren, wie die F i g. 6 und 7 zeigen, worauf dann gemäß F i g. 8 und 9 die Herumschleuderbewegung der Kellen 20 ausgelöst und das ausgetragene Gekrätz 6 in den Behälter 4 eingeworfen wird, wobei gleichzeitig die Rückstellung der Abzieher 30 erfolgt.

Danach erfolgt gemäß F i g. 10 eine Rückstellung des Schlittens in seine Ausgangslage sowie die Zurückschwenkung der Kellen 20 für deren Bereitstellung für einen neuen Raumungsvorgang der nächstfolgenden Kokillen.

Aus dem Vorbeschriebenen ergibt sich somit eine Einrichtung für ein rationelles und opiiiiiaies Austragen der Krätze aus den umlaufenden Kokillen einer Massel-Gießmaschine, wobei sich eine solche erfindungsgemäße Einrichtung insbesondere durch eine sehr einfache, gießereigerechte, robuste und praktisch wartungs- und störungsfreie Konzeption auszeichnet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Abziehen der Kratze von der Oberfläche geschmolzener Metalle, die sich vorzugsweise in an einer endlosen Transportbandeinrichtung umlaufenden Kokillen einer Massel-Gießmaschine befinden, mit mindestens einer, durch Antriebsmittel unter den Metallspiegel eintauchbaren, das Gekrätz aus der Kokille fördernden Kelle, d a -durch gekennzeichnet, daß die Kelle (20) in eingetauchtem Zustand mit einem, ebenfalls in das geschmolzene Metall in der Kokille (1) cintauchbaren Abzieher (30) zusammenwirkt, der zum Aufschieben der Krätze auf die Kelle (20) gegen diese hin durch eine Betätigungsvorrichtung (31, 32) verschiebbar ist, und ferner die Kelle (20) in einer Vertikalebene um eine Drehachse (21) unter der Wirkung weiterer Antriebsmittel (22, 23) zum Auswurf des aufgenommenen Gekrätzes aus der Kokille (1) heraus herumschleuderbar ist.

2. Abzieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kelle (20) und der Abzieher (30) gemeinsam am Hubkolben (10) eines pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Systems (10,11) abgestützt sind.

3. Abzieheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abzieher (30) am freien Ende des Kolbens (32) einer hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung (31, 32) befindet, die sich horizontal erstreckend am Hubkolben (11) abstützt.

4. Abzieheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kelle (20) über ihre Drehachse (21) am freien Ende einer Konsole (25) abstützt, die fest mit dem Hubkolben (11) verbunden ist.

5. Abzieheinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, di.ß die Antriebsmittel (22, 23) zum Herumschleudern der Kelle (20) ein Pneumatik- oder Hydraulik-System (22) umfassen, das über eine Zahnstange (23) auf die Drehachse (21) der Kelle (20) einwirkt.

6. Abzieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Schwenkbereich der Kelle (20) ein Aufnahmebehälter (4) für das abgezogene und ausgetragene Gekrätz am Maschinenrahmen (3) abstützt, wobei am Behälter (4) ein Rand (5) als Wegbegrenzungsanschlag für die in die Auswurfstellung herumgeschleuderte Kelle (20) ausgebildet ist.

7. Abzieheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das die Kelle (20) und den Abzieher (30) tragende Kolben-Zylinder-System (10, 11) an einem Schlitten (13) abstützt, der, auf dem Verschiebungeweg der Kokillen der Massel-Gießmaschine parallelen Führungsstangen (16) ankoppelbar, an die umlaufende, endlose Transportbandeinrichtung (2) aufsitzt.

8. Abzieheinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die temporäre Rückstellung der Schlittenanordnung (13) nach dem jeweiligen Abziehen und Austragen des Gekrätzes aus der betreffenden Kokille (20) durch eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung (14) erfolgt.

9. Abzieheinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (13) mindestens jeweils zwei synchron arbeitende Kelle-Abzieher-Systeme zur gleichzeitigen Austragung des Gekrätzes zweier benachbarter Kokillen trägt

10. Abzieheinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Keiie (20) aus einem gelochten und geschlichteten Stahlblech und der Abzieher (30) aus einem keramischen Formstück besteht.