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Kippvorrichtung für einen Induktionsofen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kippvorrichtung für einen Induktionsofen zum kontinuierlichen Nachbehandeln und Vergiessen von aus einem zum Vorschmelzen dienenden Schachtofen, z. B. Kupolofen stammenden Material, insbesondere Gusseisen.
Es sind bereits Induktionsöfen bekannt, die mittels zweier Kippachsen einerseits um ihre Schnauze in die Giessstellung nach vorne und anderseits in die Reinigungsstellung nach hinten gekippt werden können. Diese Öfen haben den Nachteil, dass infolge des begrenzten Kippweges der Ofeninhalt nicht vollständig entleert werden kann, weil in der gekippten Lage ein Teil der Schmelze im Ofen zurückbleibt.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, den angeführten Nachteil zu beseitigen. Dies wird bei einem Induktionsofen, der wahlweise um mindestens zwei verschiedene Kippachsen kippbar ist, von denen die eine in der Grundstellung des Ofens unterhalb der Eingussöffnung liegt, erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die zweite Achse bei der Endstellung des zum Ausgiessen um die erste Achse nach abwärts gekippten Ofens knapp unterhalb der Abgussschnauze desselben liegt und zum Kippen des Ofens nach aufwärts zwecks vollständiger Entleerung dient.
Nach einer weiteren. Ausbildung der Erfindung kann der Tiegelofen ausserdem um eine in seiner Grundstellung knapp unterhalb der Abgussschnauze liegende Achse nach abwärts kippbar sein.
Dadurch, dass der Tiegel-Induktionsofen wahlweise die vorstehend angegebenen Kippbewegungen ausführen kann, können, wie noch näher erläutert werden soll, sämtliche bei der Zusammenarbeit eines solchen Ofens mit einem Schachtofen erforderlichen Arbeitsvorgänge. bei kontinuierlichem Betrieb in einem einzigen Tiegel-Induktionsofen durchgeführt werden, der dabei sonst als normal gebauter Tiegelofen, d. h. als Tiegelofen mit in seiner Grundstellung senkrechter Tiegelachse ausgeführt sein kann und der somit sämtliche Vorteile des normalen Tiegel-Induktionsofens besitzt. Es kommen nur zwecks Durchführung der beschriebenen Kippbewegungen einige Lagerstellen hinzu, wodurch die Bauweise des Ofens selbst, abgesehen von der Eingussöffnung, nicht beeinflusst wird.
Die erfindungsgemässe Kippvorrichtung kommt in erster Linie für einen mit Niederfrequenz, insbesondere Netzfrequenz gespeisten Tiegel-Induktionsofen in Frage.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines Ofens mit einer Kippvorrichtung nach der Er-
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drei verschiedenen Kippstellungen.
Der Mantel 1 des Ofenkörpers ist mit einer keramischen Wärmeisolierung 2 versehen und der Tiegelraum 3 durchdenauseinerStampfmasse hergestellten Tiegel 4 gebildet, der durch den Ofendeckel 7 abgedeckt ist. Den Tiegel 4 umgibt die Induktionsspule 5.
An der der Abgussschnauze 6 gegenüberliegenden S eite weist der Ofen eine der Auslaufrinne 16 eines nicht dargestellten Schachtofens, beispielsweise eines Kupolofens, zugeordnete Eingussöffhung 8 auf.
Der Ofen ist wahlweise um die in den Fig. 1-4 mit A, B und C bezeichneten Achsen kippbar.
Hiezu sind an dem Ofenkörper unterhalb der Eingussöffnung 8 Lagerstellen 10 vorgesehen, die beispielsweise aus je zwei an dem Ofenkörper befestigten, mit Bohrungen versehenen Flanschen bestehen können. In dem Ofenständer 14 sind ebenfalls Lagerstellen vorgesehen, die der Kippachse A entsprechen. Durch Bolzen 18, die in die Bohrungen dieser Lagerstellen und in die Bohrungen der Lagerstellen 10 des Ofenkörpers einführbar sind, kann der Ofen bei A drehbar gelagert werden. Die Bol-
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zen 18 sind neben den Fig. 1-4 strichliert dargestellt.
Zum Abgiessen der Schmelze wird der Ofen aus der Grundstellung nach Fig. 1 durch Kippen um die Kippachse A in Abwärtsrichtung in die der Fig. 2 entsprechende Stellung gebracht. Dabei beschreibt die Abgussschnauze einen flachen Kreisbogen von a nach b und senkt sich um das Mass c.
Für das Kippen des Ofens und für das Zurückführen desselben in die Grundstellung können beiderseits des Ofens angeordnete hydraulische Kippzylinder 11 dienen, die mit ihren Druckkolben 12 über Achsen 13 an dem Ofenkörper angreifen.
Wie die Fig. 2 erkennen lässt, kann während der Kippbewegung von der Stellung nach Fig. 1 in die Stellung nach Fig. 2 das flüssige Metall stetig in eine vor dem Ofen gebrachte Pfanne 15 abgegossen werden. Diese Pfanne kann an der Laufkatze einer normalen Krananlage hängen und braucht je nach der mehr oder weniger starken Kippung des Ofens nur in ihrer Höhenlage verändert zu werden. Dieser Vorteil wird durch die relativ grosse Entfernung der Kippachse A von der Abgussschnauze G erreicht.
Vergleicht man die Fig. 1 und 2 in bezug auf die beim Kippen des Ofens ihre Lage ändernde Einguss- öffnung 8, so erkennt man, dass eine Zuleitung des flüssigen Metalls mittels der vom Kupolofen zum Tiegelofen führenden Metallauslaufrinne 16 auch während des Kippens des Tiegelofens ohne weiteres möglich ist, wobei die Auslaufrinne 16 des Kupolofens ihre Lage nicht zu ändern braucht. Die Einguss- öffnung ist so gestaltet, dass während des Abkippen von der Grundstellung in die Stellung nach Fig. 2 die Auslaufrinne 16 des Kupolofens nicht von der unteren Kante 17 der Eingussöffnung 8 berührt wird. InFig. 1 ist der Weg d, den diese Kante bei der Kippbewegung beschreibt. und der zugehörige Radius e eingetragen.
A us Fig. 2 ist ferner zu erkennen, dass auch bei dieser Ofenkippstellung, nachdem schon etwa zwei Drittel des Ofeninhaltes ausgekippt worden sind, das in den Ofen einlaufende flüssige Metall noch genügend weit entfernt von der Abgussöffnung des Tiegelofens einläuft. Es ist somit möglich, bei der Nachschaltung bzw.
Kombination eines Tiegelofens mit einem Kupolofen auch während des Abkippvorganges sowohl Legierungszuschläge im Tiegelofen zuzugeben als auch eine gute Durchmischung des erschmolzene Metalls mit den Legierungszuschlägen zu erreichen, die noch durch Anordnung einer nicht ganz bis zum Tiegelboden reichenden Trennwand 21 quer durch den Tiegel verbessert werden kann.
Knapp unterhalb der Abgussschnauze 6 des Ofens sind weitere Lagerstellen 9 zu beiden Seiten des Ofenkörpers vorgesehen, die ähnlich wie die Lagerstellen 10. ausgebildet sein können. Die Lagerstellen 9 sind dabei so angeordnet, dass sie durch Kippen des Ofens um die Kippachse A in eine Flucht mit in dem Ständer 19 vorgesehenen, den Kippachsen B oder C entsprechenden Lagerstellen gebracht werden können, so dass der Ofen durch Bolzen 18, die in die Bohrungen der Lagerstellen 9 des Ofenkörpers und in die Bohrungen der jeweils mit den Lagerstellen 9 in Flucht liegenden Lagerstel- len des Ofenständers einführbar sind, entweder in den der Kippachse B oder in den der Kippachse C entsprechenden Lagerstellen des Ofenständers drehbar gelagert werden kann.
In Fig. 4 ist der Tiegelofen in seiner höchsten Kipplage dargestellt, in die er durch Schwenken um die Kippachse B gebrachtwerden kann und in der. eine vollständige Entleerung des Tiegels möglich ist.
Hiezu werden in einer, der Fig. 2 entsprechenden Stellung des Ofens, d. h. wenn sich die Lagerstellen 9 des Ofenkörpers in einer Flucht mit den der Kippachse B entsprechenden Lagerstellen des Ofenständers 19 befinden, Bolzen 18 in die Bohrungen der genannten Lagerstellen eingeführt. Dann wird der Ofen mittels der hydraulischen Antriebsvorrichtung 11,12 zunächst etwas angehoben, so dass die Bolzen 18 aus ihren Lagerstellen bei A herausgezogen werden können. Um dies zu erleichtern, empfiehlt es sich, für die Bolzen in den entsprechenden Lagerstellen ein reichliches Spiel vorzusehen. Sodann kann der Ofen durch den hydraulischen Antrieb um die Kippachse B in Richtung der in Fig. 4 eingezeichneten Pfeillinie geschwenkt werden, wobei der Tiegel vollständig entleert wird, wie dies z. B. dann erforderlich werden kann, wenn der Tiegel neu zugestellt werden muss.
Wie Fig. 4 erkennen lässt, bewegt sich dabei der Ofenkörper frei an der Auslaufrinne 16 des Schachtofens vorbei.
Fig. 3 zeigt den Tiegelofen in einer Stellung, in der er aus seiner der Fig. 1 entsprechenden Grundstellung um die Kippachse C nach abwärts gekippt ist, nachdem der Bolzen 18 vorher aus den La- gestellen bei A entfernt worden war.
Das vor dieser Kippbewegung erforderliche Umsetzen der Bolzen 18 wird so vorgenommen, dass der in der Grundstellung befindliche und bei A gelagerte Ofen mittels des hydraulischen Antriebes 11, 12 zunächst so weit angehoben wird, bis die Bolzen 18 bei C eingeführt werden können. Nach einem weiteren geringen Anheben des Ofens lassen sich die Bolzen bei A leicht entfernen, insbesondere wenn, wie schon erwähnt, das Lagerspiel reichlich gehalten ist. Sodann kann der Ofen um die Kippachse bei C nach abwärts gekippt werden u. zw. so weit, dass ein Krätzwerkzeug 20 durch die Eingussöffnung 8
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zum Zwecke des Abschlackens eingeführt werden kann.
Die eventuell vorgesehene Trennwand 21 kann ohne weiteres so gestaltet werden, dass sie das Ab- schlacken nicht behindert, wie dies aus der Fig. 3 zu ersehen ist. Die Eingussöffnung 8 des Ofens kann ohne weiteres entsprechend der Anordnung nach Fig. 3 so ausgebildet sein, dass sie das Abschlacken nicht behindert, wie dies aus der Fig. 3 zu ersehen ist. Die Eingussöffnung 8 des Ofens kann ohne weiteres entsprechend der Anordnung nach Fig. 3 so ausgebildet sein, dass ihre obere Kante beim Kippen des Ofens aus der Grundstellung in die der Fig. 3 entsprechende Stellung einen Kreisbogen nach den in Fig. 3 strich- punktiert angedeuteten Linien von f nach g beschreibt, so dass sich die genannte Kante frei an dem vorderen Ende der Auslaufrinne 16 des Schachtofens vorbeibewegt.
Nach Beendigung des Abschlackvorganges wird der Ofen wieder angehoben und in die Grundstellung bewegt, in der der Bolzen 18 bei A in die entsprechenden Lagerstellen eingesetzt wird. Soll dann wieder abgegossen werden, so wird nach geringem Anheben des Ofens der Bolzen 18 bei C entfernt, worauf der schon beschriebene Kippvorgang um die Kippachse A durchgeführt werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind hievon verschiede- ne Abweichungen, insbesondere baulicher Art, denkbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kippvorrichtung für einen Induktionsofen zum kontinuierlichen Nachbehandeln und Vergiessen von aus einem zum Vorschmelzen dienenden Schachtofen, z. B. Kupolofen stammenden Material, insbeson- dere Gusseisen, wobei der Induktionsofen wahlweise um mindestens zwei verschiedene Kippachsen kipp- bar ist, von denen die eine in der Grundstellung des Ofens unterhalb der Eingussöffnung liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (B) bei der Endstellung des zum Ausgiessen um die erste
Achse (A) nach abwärts gekippten Ofens (Fig. 2) knapp unterhalb der Abgussschnauze (6) desselben liegt und zum Kippen des Ofens nach aufwärts zwecks vollständiger Entleerung desselben dient (Fig. 4).
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