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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät zum Messen der Temperatur und zur Registrierung der Abkühlungskurve geschmolzenen Metalls, z. B. von Gusseisen, Stahlguss u. ähnl. Aus dem Verlauf der Abkühlungskurve kann auf die chemische Zusammensetzung geschmolzenen Gusseisens geschlossen werden, die durch das Kohlenstoffäquivalent gekennzeichnet ist (CE). Einem bestimmten Wert des Kohlenstoffäquivalents entsprechen dann die technischen Eigenschaften des Gusseisens, wie Festigkeit u. ähnl.
Die Bestimmung des Kohlenstoffäquivalents aus der Temperatur des geschmolzenen Metalls, bei der das Gusseisen zu erstarren beginnt, ist bekannt. Dieser Augenblick ist aus der thermischen Haltezeit in der Abkühlungskurve des Gusseisens ersichtlich. Das zum Messen der Temperatur und für die Registrierung der Abkühlungskurve des geschmolzenen Gusseisens benutzte Gerät besteht im Wesen aus einem feuerfesten Tiegel und einem Thermoelement, das mit einem elektrischen Registrierapparat verbunden ist. Der Registrierapparat verzeichnet laufend die Temperaturänderungen als Abkühlungskurve des geschmolzenen Gusseisens, in das das Thermoelement eingetaucht ist.
Jeder bekannte feuerfeste Tiegel ist ständig mit einem Thermoelement ausgestattet, das mit dem Gusseisen beginnend im Augenblick seines Eingiessens in den Tiegel bis zum völligen Auskühlen und Entwerten des Tiegels in Berührung steht. Der elektrische Strom wird aus dem Thermoelement über einen einfachen Kontakt herausgeführt, der zwischen dem Tiegel und seinem Träger angebracht ist, und durch verlängerte Leiter dem Registrierapparat zugeführt. Dabei ist der Träger mit dem feuerfesten Tiegel und dem Thermoelement bezüglich des Registrierapparates separat angeordnet, so dass bei einer Ortsveränderung ein Gegenstand nach dem andern übertragen werden muss.
Ein Nachteil dieser Gesamtanordnung ist ein grosser Verschleiss des teuren Materials der Thermoelemente, das bei jeder Messung einer neuen Gusseisenprobe mit dem Tiegel entwertet wird. Die Messergebnisse können infolge schlechter Kontakte zwischen dem Thermoelement und dem entfernten Registrierapparat ungenau sein.
Ausserdem ist die Handhabung beim Messen verhältnismässig langdauernd und kann zufolge der ungünstigen Anordnung der gesamten Einrichtung in der Nähe des Schmelzofens oft Unfälle verursachen.
Alle diese angeführten Nachteile beseitigt das erfmdungsgemässe elektrische Gerät zum Messen der Temperatur geschmolzenen Metalls und zur Registrierung seiner Abkühlungskurve, bestehend aus einem Träger mit einem feuerfesten Tiegel und einem Halter mit einem Tauch-Thermoelement, das leitend mit einem elektrischen Registrierapparat verbunden ist und laufend die Thermostatveränderungen als Abkühlungskurve des geschmolzenen Metalls registriert.
Die Erfindung besteht darin, dass der Träger des feuerfesten Tiegels und der Halter des Anschlusskopfes des Tauch-Thermoelementes getrennt auf einem gemeinsamen Rahmen angeordnet sind, der eine lotrechte Führung aufweist, in der der Träger des feuerfesten Tiegels in lotrechter Richtung verschiebbar gelagert ist, und dass über dem Tiegel im wesentlichen in der lotrechten Achse, die durch die Mitte des feuerfesten Tiegels hindurchgeht, der Halter des Anschlusskopfes des Tauch-Thermoelementes angeordnet ist. Um eine Ortsveränderung zu erleichtern, ist der gemeinsame Rahmen mit einem Räderpaar, Stützfussen und einer abnehmbaren Lenkstange mit Handgriff versehen.
Ein Vorteil dieser Einrichtung besteht in dem geringen Verschleiss der Thermoelemente, den verhältnismässig genauen Messwerten und ihrer raschen Verarbeitung. Die Bauweise zeichnet sich durch Einfachheit und Raumersparnis aus, so dass die Einrichtung rasch und gebrauchsfertig auf jeden beliebigen kleinen Platz in der Nähe des Schmelzofens transportiert werden kann. Die Bedienung ist einfach und die Stromzufuhr durch die möglichst kürzeste elektrische Leitung zwischen dem Thermoelement und dem Registrierapparat sichergestellt.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 2 einen Grundriss des Gerätes.
Der feuerfeste Tiegel ist auf dem tischförmigen Träger-2-gelagert, der in der Führung --3-- in senkrechter Richtung verstellbar ist. Zum Verstellen des Trägers --2-- dient der zweiarmige Hebel --4-, der um den Bolzen-5-in der Konsole --6-- drehbar gelagert ist. In der vertikalen Achse
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--7-- des- versehen. An diesen kann ein zusätzliches, mit einem Stab versehenes Tauch-Thermoelement angeschlossen werden, mit dem die Temperatur geschmolzenen Metalls in einer Gusspfanne mit dem bestehenden Registrierapparat--13--feststellbar ist.
Der Vorgang beim Temperaturmessen des geschmolzenen Gusseisens und der Registrierung der
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--2-- mitTauch-Thermoelementes--8--in die Mitte des geschmolzenen Gusseisens eingetaucht ist. Der Registrierapparat --13-- zeigt die Temperatur des geschmolzenen Metalls an und während des Vorschubes des Bandes wird in einem gemessenen Zeitintervall die Abkühlungskurve mit der thermischen Haltezeit (likvidus) verzeichnet, wobei die Temperatur an der Skala abgelesen wird. Dann wird der Träger --2-- mit dem Tiegel und der Metallprobe wieder mittels des zweiarmigen Hebels-4-in die ursprüngliche Lage herabgelassen, so dass der Anschlusskopf des Tauch-Thermoelementes-8-aus dem geschmolzenen Metall herausgehoben wird.
An der abgelesenen Temperatur werden eventuell Korrekturen unter Berücksichtigung der Temperatur der Kaltlötstelle des Thermoelementes, eventuell auch der Beimischungselemente in dem Gusseisen vorgenommen. Aus dem Gleichgewichtsdiagramm, das in Form einer Ziffertafel ausgearbeitet ist, wird das Kohlenstoffäquivalent (CE) und auch der Kohlenstoffgehalt im Gusseisen festgestellt. Der feuerfeste Tiegel und das sich abkühlende geschmolzene Gusseisen werden von dem Träger-2-entfernt, der so für das Einsetzen eines neuen Tiegels mit einer weiteren Probe geschmolzenen Gusseisens zu Vornahme der beschriebenen Messung unter Benutzung desselben Thermoelementes bereit ist.
Da es nicht nötig ist, den Anschlusskopf des Tauch-Thermoelementes in das überhitzte geschmolzene Metall gleich nach dem Eingiessen der Probe einzutauchen, kann den praktischen Erfahrungen zufolge die Eintauchdauer verhältnismässig kurz sein. So bleibt das Tauch-Thermoelement durch die hohe Temperatur des geschmolzenen Metalls beinahe unberührt und kann öfters nacheinander, eventuell nach Auswechseln des Schutzrohres, verwendet werden. Die Warmlötstelle des Tauch-Thermoelementes wird nach zirka zweihundert Messungen ausgewechselt, was eine bedeutende Ersparnis an Thermoelementmaterial bedeutet.
Das beschriebene elektrische Gerät ist für einen Wärmebereich von 1145 bis 12350C bei Gusseisen bestimmt. Für einen geringeren Kohlenstoffgehalt und höhere Temperaturen, z. B. bei Stahl kann dieses Gerät der Änderung des Wärmebereiches des Registrierapparates angepasst werden. Die Bauweise kann auch so abgeändert werden, dass der Träger mit dem feuerfesten Tiegel in Ruhe verbleibt und der Halter mit dem Anschlusskopf des Tauch-Thermoelementes an der senkrechten Führung angebracht ist. Bei Sonderausführung des Betätigungspaneels mit Umschalter und Verbindungsstecker kann ein zusätzliches, mit einem Stab versehenes Tauch-Thermoelement zum raschen Messen der Wärme geschmolzenen Metalls direkt in der Gusspfanne verwendet werden, so dass der Registrierapparat für zwei Zwecke ausgenutzt wird.
Das Gerät kann auch für die Feststellung des Siliziumgehaltes mittels der thermoelektrischen Methode ausgeführt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Gerät zum Messen der Temperatur geschmolzenen Metalls und zur Registrierung seiner Abkühlungskurve, bestehend aus einem Träger mit einem feuerfesten Tiegel und einem Halter mit einem Tauch-Thermoelement, das leitend mit einem elektrischen Registrierapparat verbunden ist und laufend die Temperaturänderungen als Abkühlungskurve des geschmolzenen Metalls registriert, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass der Träger (2) des feuerfesten Tiegels (1) und der Halter (7) des Anschlusskopfes des Tauch-Thermoelementes (8) getrennt auf einem gemeinsamen Rahmen (9) angeordnet sind, der eine lotrechte
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