DD297350A5 - Verfahren und vorrichtung zur dosierten entnahme fluessigen metalls aus einem schmelzbehaelter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dosierten Entnahme unterschiedlicher Volumina fluessigen Metalls aus einem Warmhaltetiegel * bei welchem zur Vermeidung von unerwuenschten Turbulenzen und Schaumbildung in der Schmelze (7) das waehrend des Schoepfvorganges jeweils innerhalb eines Schoepfloeffels (2) der Vorrichtung befindliche Schmelzevolumen zur im Warmhaltetiegel (6) verbleibenden Schmelzevolumen (7) im wesentlichen in seiner Lage unveraendert gehalten wird. Fig. 1{Verfahren; Vorrichtung; Dosieren; fluessiges Metall; Warmhaltetiegel; Schoepfvorgang; Schoepfloeffel}
Description
in die Schmelze eingetaucht. Dabei strömt Schmelze über den Löffelrand in den Löffelhohlraum, wodurch Turbulenzenentstehen. Sobald der Löffelhohlraum ausgefüllt ist, wird der Schöpflöffel dann aus der Schmelze herausgehoben und in einergenau eingestellten Schräglage kurz über dem Badspiegel angehalten. Bis auf das gewünschte Volumen läuft dabei überflüssige
entstehen und Schaum erzeugt wird.
der Schmelze in den Schöpflöffel und das daran anschließende Abströmen beim Ausheben des Löffels aus der Schmelze relativlangsam durchgeführt werden müssen, um Turbulenzen und Schaumbildung wenigstens soweit wie möglich zu vermeiden.
arbeiten jedoch grundsätzlich ebenfalls nach dem oben beschriebenen Prinzip, so daß sie ebenfalls die erwähnten Nachteilehinsichtlich Turbulenz und Schaumbildung aufweisen.
im Schöpflöffel wie auch auf der Oberfläche des Metailbades praktisch vollständig vermioden werden.
befindliche Schmelzevolumen zu der im Warmhaitetiegel verbleibenden Schmelze im wesentlichen ruhig und in seiner Lageunverändert gehalten wird. Mit anderen Worten: Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß somit dadurch gelöst, daß der
derart bewegt wird, daß er relativ zum Bad eine reine Drehbewegung um 180° um eine gegenüber dem Bad ruhende, in der
etwa senkrecht in das Bad einsticht und sich ohne Horizontalverschiebung im Bad dreht, so daß er am Ende der Drehbewegungnach oben weisend im Bad steht, aus dem er durch Verfahren seiner Halterung ausgehoben und danach zum Gießplatz überführtwerden kann. Durch diese Schöpfweise ist gewährleistet, daß der Schmelze trotz des zum Entnehmen des Metallvolumensunumgänglichen Eintauchens durch den Schöpflöffel praktisch keine Horizontalbewegungskomponente vermittelt wird, so daßdie im Warmhaltetiegel befindliche Schmelze selbst beim Entnahmevorgang ruht und nicht durch turbulente Metallströmegestört wird. Durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise werden nämlich im Warmhaltetiegel letztlich nur zwei durch die
erfindungsgemäße Einstechen des Schöpflöffels und seine Drehbewegung wird sogar die auf dem Badspiegel vorhandene
insbesondere die unerwünschte Schaumbildung vermieden wird.
vermieden werden, da der Schöpflöffel nicht mit seiner geschlossenen Seite senkrecht nach unten in die Schmelze abgesenktwird, wie dies bei den eingangs genannten bekannten Verfahren der Fall ist.
vorgegebener Löffelgröße durch die Höhe der Stoppstellung über der Radoberfläche bestimmt ist und bei jedem Schöpfvorgangexakt eingehalten werden kann.
sich bei dem Verfahren der Löffelhalterung um eine horizontale Distanz während des Schöpfvorganges der Vorteil, daß auch beieiner derartigen Konstruktion der im Bad eingetauchte Teil des Schöpflöffels relativ zum Bad eine reine Rotationsbewegungausführt und praktisch keine lineare Horizontalbewegungskomponente erfährt, so daß die unerwünschte Bewegung bzw.
werden kann, so daß die im Schöpflöffel anhaftend zurückgebliebene Oxydhaut herausfallen kann, was noch dadurch erleichtertwird, daß der Schöpflöffel keine sogenannten Schaumfangtaschen benötigt und mithin keine Kanten und Ecken besitzt, andenen sich die Oxydhaut festsetzen kann. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Reinigung des Schöpflöffels durch
beschrieben und erläutert.
Es zeigen
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 dargestellt, die einen Schöpflöffel 2 aufweist, der über eine Halterung 3 schwenkbar an einer Löffelmechanik4 angeordnet ist. Die Löffelmechanik4 kann einen in üblicher Art und Weise ausgebildeten hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antrieb auf konventionellen Fahrwerken aufweisen und umfaßt ferner eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Steuereinrichtung zur Steuerung sämtlicher Bewegungen in allen Raumachsen sowie der Drehbzw. Schwenkbewegung des Schöpflöffels 2.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist ferner eine Sonde 5 auf, die an der Löffelmechanik 4 angebracht ist und mit der Steuereinrichtung bzw. einem Impulsgeber derselben bei Berührung der Badeoberfläche durch Auslösen eines Signales zusammenwirkt.
Fig. 1 zeigt ferner einen Warmhaltetiegel 6, in dem eine Metallschmelze 7 enthalten ist. Der eine Oxydhdut tragende Badspiegel ist mit 8 gekennzeichnet. Der Warmhaltetiegel 6 kann in üblicher Art und Weise ausgebildet sein.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Schöpflöffel 2 über seine Gießschnaupe 9 drehbar an der Halterung 3 gelagert. Fig. 1 zeigt hierbei eine in ausgezogenen Linien dargestellte Stoppstellung des Schöpflöffels 2, in die dieser nach Einnahme einer Zwischenstellung langsam verfahren wird. Die Absenkung des Schöpflöffels 2 in die Zwischenstellung erfolgt mit hoher Geschwindigkeit, bis der Schöpflöffel 2 so weit in den Warmhaltetiegel 6 eingefahren ist, daß die Sonde 5 den Badspiegel 8 berührt und dadurch ein Signal auslöst, durch welches ein nicht näher dargestellte Impulsgeber der Antriebs- und Steuereinrichtung eingeschaltet wird, der das weitere Absenken des Schöpflöffels 2 mit langsamer Geschwindigkeit bis auf die exakt vorgegebene in Fig. 1 dargestellte Stellung über dem Badspiegel 8 steuert und dort anhält.
Aus dieser Stellung heraus wird der Schöpflöffel 2 bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgomäßen Vorrichtung 1 über seine Gießschnaupe 9 derart verschwenk', daß er mit dem der Gießschnaupe 9 gegenüberliegenden Rand 10 in die Schmelze 7 einsticht. Gleichzeitig wird der Schöpflöffel 2 hierbei mit seiner Halterung 3 horizontal derart verfahren, daß der in die Schmelze eingetauchte Teil des Schöpflöffels 2 relativ zur Schmelze praktisch keine lineare Horizontalbewegungskomponente erfährt. Der Schöpflöffel 2 verhält sich mit anderen Worten bei seiner Schwenkbewegung so, als wenn sich seine Drehachse etwa in Badspiegelhöhe befände und in der Mittelebene des Schöpflöffels verliefe.
Der Bewegungsablauf des Schöpflöffels 2 beim Eintauchen in die Schmelze 7 ist unmittelbar aus der Darstellung der Fig. 2 ersichtlich, die einzelne Schwenkposition des Schöpflöffels 2 und die entsprechenden horizontalen Stellungen der Halterung 3 zeigt. Nachdem der Schöpflöffel 2 seine drehende Schöpfbewegung ausgeführt hat, taucht er am Ende der Schöpfbewegung mit
seiner Öffnung 11 nach oben gerichtet aus der Schmelze 7 wieder auf. Diese Stellung ist in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien des
horizontalen Bewegungsweg durchfahren hat, dessen Länge ungefähr dem Schöpflöffeldurchmesser entspricht.
hat, kann der Schöpflöffel 2 in üblicher Art und Weise zu einer Kokille verfahren und dort entleert werden.
gedreht, in der die im Schöpflöffel 2 anhaftend zurückgebliebene Oxydhaut aus dem Schöpflöffel herausfallen kann, da dieserkeine Kanten und Ecken aufweist, an denen sich die Oxydhaut festsetzen kann, so daß die Reinigung des Schöpflöffels aufeinfache, und kostengünstige Art und Weise durch das erwähnte Überkopfdrehen erfolgen kann.
betreibbar ist.
gegenüberliegenden Kante des Schöpflöffels 2 gebildet. Dabei ist die Gießschnaupe 9 derart gestaltet, daß eine möglichst ruhige
ein und derselben Kante gebildet werden, wenn die Halterung des L '"'fels während des Ausgießens in geeigneter Weiseverfahren wird.
vorgegebenem Programm gesteuert werden.
werden.
seiner Schnaupe 9 liegende horizontale Achse erfolgt, ist es genereil auch möglich, den Schöpflöffel 2 in Form einer Kugelkalotteauszubilden, die um eine horizontale, den Kugelmittelpunkt umfassende Schwenkachse drehbar ist. In einem solchen Falle kannvorteilhafterweise die horizontale Verfahrbewegung der Halterung des Schöpflöffels entfallen, ohne daß eine unerwünschte
Claims (20)
1. Verfahren zur dosierten Entnahme unterschiedlicher Volumina flüssigen Metalls aus einem Warmhaltetiegel (6) mit schwankender Badspiegelhöhe und Überführung des Metalls zu einer Gießvorrichtung mittels eines einseitig offenen Schöpflöffels (2), in den das Metali beim Eintauchen in die Schmelze (7) über eine Schöpfkante (10) eintritt und aus dem es durch Kippen um eine waagerechte Achse über eine Gießschnaupe (9) in die Gießvorrichtung entleert wird, wobei der Schöpflöffel (2) zum Füllen der Gießvorrichtung mittels einer Löffolmechanik (4) zum Warmhaltetiegel (6) überführt, dort durch Absenkung in eine definierte Höhe über dem Badspiegel (8) in eine Wartestellung gebracht, dann auf ein Signal hin in die Schmelze (7) eingesenkt und über die Schöpfkante (10) mit einem bestimmten Volumen von Schmelze (7) gefüllt wird, dann in waagrechter Lage zur Gießvorrichtung zurückbewegt und dort schließlich dieses Volumen durch Kippen über die Gießschnaupe (9) in die Gießvorrichtung entleert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das während des Füllvorganges jeweils innerhalb des Schöpflöffels (2) befindliche Schmelzevolumen zu der im Warmhaltetiegel (6) verbleibenden Schmelze (7) im wesentlichen ruhig und in seiner Lage unverändert gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) von einer Stoppstellung oberhalb des Badspiegels (8) derart verschwenkt wird, daß er mit der Schöpf kante (10) im wesentlichen senkrecht zum Badspiegel (3) in die Schmelze (7) einsticht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) um eine etwa im Bereich der Gießschnaupe (9) verlaufende horizontale Achse verschwenkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) während des Verschwenkens mit seiner Halterung (3) derart horizontal verfahren wird, daß der im Bad eingetauchte Teil des Schöpflöffels (2) eine Drehbewegung um eine relativ zum 3ad feststehende virtuelle, in einer Mittelebene des Schöpflöffels verlaufende Achse ausführt und dabei relativ zum Bad im wesentlichen keine lineare Horizontalbewegungskomponente erfährt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) in die Stoppstallung mit nach unten weisender Öffnung (11) verfahren wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) mit hoher Geschwindigkeit in eine Zwischenstellung über dem Badspiegel (8) verfahren wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) aus der Zwischenstellung, die durch eine den Badspiegel abtastende Sonde (5) ermittelt wird, langsam in die Stoppstellung abgesenkt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken in die Stoppstellung mittels eines Impulsgebers durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) ausgehend von der Stoppstellung um 180° verschwenkt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der zu entnehmenden Schmelze bei vorgegebener Schöpflöffelgröße durch die Höhe der Stoppstellung über dem Badspiegel (8) eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (3) des Schöpflöffels (2) während des Schöpfvorganges über einen horizontalen Verfahrweg bewegt wird, der dem Schöpflöffeldurchmesser entspricht.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge des Füllens des Schöpflöffels (2) die auf dem Badspiegel (8) vorhandene Oxydhaut unverwirbelt ausgestochen und von der Schöpflöffelöffnung aufgenommen wird.
13. Vorrichtung zur dosierten Entnahme unterschiedlicher Volumina flüssigen Metalls aus einem Warmhaltetiegel (6) mit schwankender Badspiegelhöhe und Überführung des entnommenen Schmelzvolumens zu einer Gießvorrichtung
- mit einem einseitig offenen Schöpflöffel (2), der über eine Löffelhalterung (3) an einer in allen Raumachsen verfahrbaren Löffelmechanik (4) drehbar angeordnet ist, und
- mit einer Antriebs- und Steuereinrichtung zur Betätigung der Löffelmechanik (4) und zur Verschwenkung des Schöpflöffels (2),
dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) über die Antriebs- und Steuereinrichtung derart in die Schmelze (7) eintauchbar und aus dieser herausbewegbar ist, daß sowohl das zu entnehmende als auch das im Warmhaltetiegel (6) verbleibende Schmelzevolumen während des Füllvorganges im wesentlichen horizontal-bewegungslos gehalten ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) um eine im Bereich seiner Gießschnaupe (9) angeordnete Achse verschwenkbar gelagert ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpflöffel (2) über die Antriebs- und Steuereinrichtung zur Schmelzentnahme aus einer Überkopfsteilung oberhalb des Badspiegels (8) heraus verschwenkbar und gleichzeitig die Löffelhalterung (3) horizontal um eine dem Löffeldurchmesser entsprechende Strecke verfahrbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Steuereinrichtung einen Löffelantrieb aufweist, der als reiner Drehantrieb ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb in beiden Drehrichtungen betreibbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schöpfkante (10) von der der Gießschnaupe (9) gegenüberliegenden Kante des Schöpflöffels (2) gebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schöpfkante (10) und die Gießschnaupe (9) von ein und derselben Kante gebildet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Steuereinrichtung gesteuerte hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebe umfaßt.
Hierzu 1 Seite Zeichnungen Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dosierten Entnahme unterschiedlicher Volumina flüssigen Metalls
aus einem Schmelzbehälter mit schwankender Badspiegelhöhe und Überführung des Metalls zu einer Gießvorrichtung mittelseines einseitig offenen Schöpflöffels, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 13.
In Metallgießereien ist zum Abgießen von Kokillen für jeden Abguß ein relativ genau dosiertes Volumen flüssigen Metalls einem
Warmhaltetiegel zu entnehmen, zur Kokille hin zu überführen und dort mit einer bestimmten Gießgeschwindigkeit in den
Eingußtrichter der Kokille zu entleeren.
Bei der hierzu angewendeten traditionellen Methode wird das Entnehmen und Gießen mittels einer Kelle bzw. eines Gießlöffels
von Hand vorgenommen. Der Gießer taucht dabei die am Ende einer Griffstange befestigte Kelle mit der Randkante in die
Schmelze ein und dreht die Kelle unter dem Badspiegel derart, daß ein durch die Eintauchtiefe bestimmtes Metallvolumen aus
der Schmelze herausgestochen wird. Danach hebt der Gießer die Kelle mit der Öffnung in horizontaler Stellung aus dem Badheraus, trägt sie zur Kokille und entleert sie dort durch drehendes Kippen über die Gießschnaupe. Diese traditionelle Methodeorfordert schwere Handarbeit und ist vom Geschick und der präzisen Arbeitsweise des Gießers abhängig. Da das pro Arbeitsgangbenötigte Volumen mengenmäßig beim Schöpfvorgang nicht mit der nötigen Genauigkeit dosiert werden kann, entnimmt der
Gießer in der Regel ein größeres Volumen und gießt den nach dem Füllen der Kokille in der Kelle verbleibenden Rest in das
Schmelzbad zurück. Diese Arbeitsweise führt beim Abgießen der Kelle zu Turbulenzen und Schaumbildung in der im
Warmhaltetiegel befindlichen Schmelze.
Um dem Gießer diese schwere Handarbeit abzunehmen und vom Geschick und der Arbeitsweise des Gießers abhängige
negative Einflüsse zu vermeiden, sind bereits automatische Dosier-und Gießanlagen entwickelt worden. Diese Anlagen arbeitenin der Regel in der Weise, daß sie einen Schöpflöffel über eine Mechanik drehbar, schwenkbar und verfahrbar lagern, so daß erzwischen einem oder mehreren Warmhaltetiegeln und meist mehreren Kokillen hin- und herbewegt sowie geschwenkt werden
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