DE102009052776A1

DE102009052776A1 - Method for operating a crust braking device for metal melt with a fluid powered, double-acting crust braking cylinder, comprises guiding the piston rod of the crust braking cylinder with chisel at end side by electronic drive unit

Info

Publication number: DE102009052776A1
Application number: DE102009052776A
Authority: DE
Inventors: Christian Tour
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Aventics GmbH
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-05-12

Abstract

The method for operating a crust braking device for metal melt (1) with a fluid powered, double-acting crust braking cylinder (2), comprises guiding a piston rod (3) of the crust braking cylinder with chisel at end side according to a standard of electronic drive unit through corresponding control of an electropneumatic valve arrangement (6) associated to the crust braking cylinder between an initial position and a starting position. A connection to a feed pressure source is produced for extension of the piston rod through a cylinder base side valve of the valve arrangement. The method for operating a crust braking device for metal melt (1) with a fluid powered, double-acting crust braking cylinder (2), comprises guiding a piston rod (3) of the crust braking cylinder with chisel at end side according to a standard of electronic drive unit through corresponding control of an electropneumatic valve arrangement (6) associated to the crust braking cylinder between an initial position and a starting position. A connection to a feed pressure source is produced for extension of the piston rod through a cylinder base side valve of the valve arrangement that is formed as 3/2 way-valve (7) at the same time a connection to cylinder cover side valves of the valve arrangement exists to the feed pressure source so that the slighter effective diameter of the piston-rod side piston surface causes a retraction movement under slight power against the piston surface. The connection of the cylinder cover-side valve is interrupted to the feed pressure source for breaking the crust, and the used air is delivered to atmosphere so that an increase of the influential power is caused. The cylinder cover-side valve is formed as 3/2 way-valve and is actuated through an electric-, electronic- or pneumatic timing element standing over a branch line in connection with the cylinder-base side valve so that the pre-control pressure required for controlling the valve present at the cylinder cover-side valve is provided in order to interrupt the connection to feed pressure source and to shift a low-energetic operation for retracting the piston rod in a high energetic operation for breaking the crust. The cylinder-cover side valve is controlled first after the expiration of defined time period through the electric, electronic or pneumatic timing element, where the time period is greater than the time period that is required during missing the crust for complete retracting of the piston rod. The control of the cylinder-base side valve is terminated through the electronic control unit after the complete extension of the piston rod and/or after the expiration of the time period so that its connection to feed pressure source is interrupted and the used air is delivered to the atmosphere. The control of the cylinder-cover side valve is determined through the electric, electronic or pneumatic timing element based on missing pressure so that its connection is produced again for feed pressure source and the piston rod is brought in its initial position. Independent claims are included for: (1) a device for operating a crust braking device for metal melt with a fluid powered, double-acting crust braking cylinder; and (2) a crust breaking device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Krustenbrechvorrichtung für Metallschmelzen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zum Betrieb einer Krustenbrechvorrichtung für Metallschmelzen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 4. Ferner betrifft die Erfindung eine Krustenbrechvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens mit einer solchen Einrichtung.The invention relates to a method for operating a Krustenbrechvorrichtung for molten metal with the features of the preamble of claim 1 and a device for operating a Krustenbrechvorrichtung for molten metal with the features of the preamble of claim 4. Furthermore, the invention relates to a Krustenbrechvorrichtung for performing such a method with a such device.

Bei der Erzeugung oder Weiterverarbeitung von Aluminium oder auch anderem Metall liegt das Material häufig in geschmolzenem, flüssigem Zustand vor, was hier mit dem Begriff Schmelze bezeichnet wird. Der Schmelze müssen herstellungsprozessbedingt von Zeit zu Zeit Roh- oder Zusatzstoffe hinzugefügt werden, die meist von pulvriger Konsistenz sind. Das Zuführen des jeweiligen Stoffes wird allerdings dadurch behindert, dass sich – ganz speziell bei Aluminiumschmelzen – an der Oberfäche eine als Kruste bezeichnete erstarrte Feststoffschicht bildet, die die darunterliegende flüssige Schmelze abdeckt. Es kommen in der Praxis daher sogenannte Krustenbrechvorrichtungen zum Einsatz, um die feste Kruste von Zeit zu Zeit aufzubrechen und anschließend mittels geeigneter Zuführmittel die besagten Stoffe in die nun freiliegende flüssige Schmelze einzustreuen. Das Aufbrechen der Schmelze ist zur Aufrechterhaltung des elektrolytischen Herstellungsprozesses erforderlich.In the production or further processing of aluminum or other metal, the material is often present in a molten, liquid state, which is referred to here by the term melt. The melt must be added from time to time raw materials or additives, which are mostly of powdery consistency, due to the production process. However, the feeding of the respective substance is hindered by the fact that - especially with aluminum melts - a solidified solid layer called crust forms on the surface which covers the liquid melt underneath. In practice, therefore, so-called crust breaking devices are used in order to break up the solid crust from time to time and then to incorporate the said substances into the now exposed liquid melt by means of suitable feed means. Breaking of the melt is necessary to maintain the electrolytic manufacturing process.

Bei dem im Rahmen der Krustenbrechvorrichtung zum Einsatz kommenden Krustenbrechzylinder handelt es sich in der Regel um einen pneumatisch beidseitig betätigbaren Arbeitszylinder, der oberhalb der Metallschmelze derart installiert ist, dass dessen mit dem innenliegenden Kolben verbundene Kolbenstange nach unten ragt und so eine Stoßstange bildet, die am distalen Ende mit einem Meißel zur Verstärkung versehen ist. In der zurückgezogenen Grundstellung befindet sich der Meißel mit Abstand oberhalb der Metallschmelze beziehungsweise deren Kruste. Zum Aufbrechen der Kruste wird der Arbeitszylinder mit Druckmittel beaufschlagt, so dass die Kolbenstange nach unten ausfährt, mit dem Meißel gegen die Kruste stößt und diese schließlich aufbricht. Anschließend wird die Kolbenstange wieder eingefahren, d. h. in ihre Grundstellung überführt.The Krustenbrechzylinder used in the crust crushing device is usually a pneumatically actuated on both sides of the working cylinder, which is installed above the molten metal such that its associated with the inner piston piston rod protrudes downwards and so forms a bumper on the distal end is provided with a chisel for reinforcement. In the retracted basic position, the chisel is at a distance above the molten metal or its crust. To break the crust of the working cylinder is subjected to pressure medium, so that the piston rod extends downwards, with the chisel against the crust and this breaks up eventually. Subsequently, the piston rod is retracted again, d. H. transferred to their basic position.

Aus der DE 10 2004 033 964 B3 gehen ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Einrichtung zum Betrieb einer Krustenbrechvorrichtung hervor. Der Krustenbrechzylinder wird hier nach Maßgabe einer elektronischen Steuereinheit durch entsprechende Ansteuerung einer dem Krustenbrechzylinder zugeordneten elektropneumatischen Ventilanordnung zwischen der eingefahrenen Grundstellung und der ausgefahrenen Aufbrechstellung verfahren. Hierbei wird zum anfänglichen Ausfahren der Kolbenstange durch ein zylinderbodenseitiges Ventil der Ventilanordnung eine Verbindung zu einer Speisedruckquelle hergestellt und gleichzeitig wird eine Verbindung eines zylinderdeckelseitigen Ventils der Ventilanordnung zur Speisedruckquelle hergestellt. Aufgrund des Wirkdurchmesserunterschiedes der kolbenstangenseitigen Kolbenfläche gegenüber der gegenüberliegenden Kolbenfläche wird eine Ausfahrbewegung der Kolbenstange unter geringer Kraft und damit ein niedrigenergetischer Zustellbetrieb bis zum Auftreffen des Meißels auf der Kruste bewirkt. Hiernach wird die auf die Kruste einwirkende Kraft erhöht, indem die Verbindung des zylinderdeckelseitigen Ventils zur Speisedruckquelle unterbrochen wird, so dass die Gegenkraft zur zylinderbodenseitigen Beaufschlagung des Krustenbrechzylinders entfällt und der Krustenbrechzylinder in einen hochenergetischen Brechbetrieb überführt wird. Nach Durchbrechen der Kruste verfährt die Kolbenstange wieder in ihre eingefahrene Grundstellung. Das Auftreffen des Meißels auf die Kruste wird dabei sensortechnisch durch Überwachung des elektrischen Potentials zwischen dem geerdeten Meißel und dem vorhandenen Spannungspotential der Schmelze ermittelt. Zu diesem Zweck ist in der elektronischen Steuereinheit ein elektrischer Impedanzmesskreis oder ein elektrischer Spannungsmesskreis integriert. Zwar ermöglicht diese spezielle ventiltechnische Ansteuerung des Krustenbrechzylinders einen druckluftsparenden Betrieb der Krustenbrechvorrichtung, jedoch gewährleistet die elektrische Potentialabfrage zur Erkennung der Kruste für das Umschalten auf den Brechbetrieb eine relative geringe Betriebsicherheit. Denn die verschieden dicke Oxidkruste führt zu nicht eindeutigen Messergebnissen.From the DE 10 2004 033 964 B3 go out a generic method and a generic device for operating a Krustenbrechvorrichtung. The crust breaking cylinder is here moved in accordance with an electronic control unit by appropriate control of the crust breaking cylinder associated electropneumatic valve assembly between the retracted home position and the extended Aufbrechstellung. Here, for the initial extension of the piston rod by a cylinder bottom side valve of the valve assembly is made a connection to a feed pressure source and at the same time a connection of a cylinder cover side valve of the valve assembly is made to the feed pressure source. Due to the difference in effective diameter of the piston rod-side piston surface relative to the opposite piston surface an extension movement of the piston rod is effected under low force and thus a low energetic delivery operation until the chisel hits the crust. After that, the force acting on the crust force is increased by the connection of the cylinder cover side valve is interrupted to the feed pressure source, so that the counterforce to the cylinder bottom side loading of the crust breaking cylinder is eliminated and the crust breaking cylinder is transferred into a high-energy crushing operation. After breaking through the crust, the piston rod moves back into its retracted basic position. The impact of the bit on the crust is determined by sensor technology by monitoring the electrical potential between the grounded bit and the existing voltage potential of the melt. For this purpose, an electrical impedance measuring circuit or an electrical voltage measuring circuit is integrated in the electronic control unit. Although this special valve control of the crust-breaking cylinder enables a compressed-air-saving operation of the crust-breaking device, the electrical potential query for detecting the crust for switching to the crushing operation ensures relatively low operational safety. Because the different thickness of oxide crust leads to ambiguous measurement results.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Einrichtung unter Beibehaltung eines minimalen Druckluftverbrauches weiter zu vereinfachen und dabei eine hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten.The present invention is therefore based on the object to simplify a generic method and a generic device while maintaining a minimum compressed air consumption on and thereby to ensure high reliability.

Die Aufgabe wird im Hinblick auf ein Verfahren zum Betrieb einer Krustenbrechvorrichtung ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Hinsichtlich einer Einrichtung zum Betrieb einer Krustenbrechvorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 4 gelöst. Die jeweils nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The object is achieved in terms of a method for operating a Krustenbrechvorrichtung starting from the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. With regard to a device for operating a crust breaking device, the object is achieved by the feature combination of claim 4. The respective subsequent dependent claims give advantageous developments of the invention.

Die Erfindung schließt die verfahrenstechnische Lehre ein, dass das zylinderdeckelseitige Ventil als 3/2-Wegeventil NO ausgebildet ist und durch ein über eine Abzweigleitung in Verbindung mit dem zylinderbodenseitigen Ventil stehendes elektrisches, elektronisches oder pneumatisches Zeitglied angesteuert wird, so dass der zur Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils erforderliche Vorsteuerdruck zeitverzögert bereitgestellt wird, um die Verbindung zur Speisedruckquelle zu unterbrechen und von einem niedrigenergetischen Betrieb zum Ausfahren der Kolbenstange in einen hochenergetischen Betrieb zum Aufbrechen der Kruste umzuschalten. Die zeitlich verzögerte Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils durch das elektrische, elektronische oder pneumatische Zeitglied erfolgt lediglich dann, wenn die Kruste beim Ausfahren der Kolbenstange von dem Meißel nicht durchbrochen werden konnte. Erst dann wird von dem niedrigenergetischen Betrieb in den hochenergetischen umgeschaltet. Da in den anderen Fällen, die Verbindung des als 3/2-Wegeventil NO ausgebildeten zylinderdeckelseitigen Ventils zur Speisedruckquelle bestehen bleibt, ist ein besonders energiesparender Betrieb der Krustenbrechvorrichtung möglich, da durch das zylinderdeckelseitige Ventil keine Abluft an die Atmosphäre abgegeben wird. Denn auch bei einer Verbindung des zylinderdeckelseitigen Ventils zur Speisedruckquelle ist aufgrund des geringeren Wirkdurchmessers der kolbenstangenseitigen Kolbenfläche gegenüber der gegenüberliegenden Kolbenfläche eine ausreichende Kraft gegeben, um ein vollständiges Ausfahren der Kolbenstange und ggf bereits ein Brechen der Kruste zu gewährleisten. Erweist sich die Kruste jedoch im niedrigenergetischen Betrieb des Krustenbrechers als undurchdringlich, wird auf den hochenergetischen Betrieb umgeschaltet. Die Umschaltung erfolgt vorzugsweise automatisch nach einem gewissen Zeitablauf, die das elektrische, elektronische oder pneumatische Zeitglied benötigt, um ausgangsseitig den erforderlichen Vorsteuerdruck an der Eingangsseite des zylinderdeckelseitigen Ventils bereitzustellen. Dabei wird über die Abzweigleitung, welche das elektrische, elektronische oder pneumatische Zeitglied mit der Arbeitsleitung des zylinderbodenseitigen Ventils verbindet, sichergestellt, dass eine Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils nur bei einer Verbindung des zylinderbodenseitigen Ventils mit der Speisedruckquelle erfolgt. Die Betriebssicherheit wird durch die genaue Abstimmung der zeitlichen Ansteuerung beider Ventile gewährleistet.The invention includes the procedural teaching that the cylinder-cover-side valve is designed as a 3/2-way valve NO and by an over a branch line in connection with the cylinder bottom side valve standing electrical, electronic or pneumatic timer is controlled so that the time required to control the cylinder cap side valve pilot pressure is provided to interrupt the connection to the feed pressure source and switch from a low-energy operation for extending the piston rod into a high-energy operation for breaking the crust. The time-delayed control of the cylinder-lid-side valve by the electric, electronic or pneumatic timer takes place only when the crust could not be broken by the bit when extending the piston rod. Only then is switched from the low-energy operation in the high-energy. Since in the other cases, the connection of the designed as a 3/2-way valve NO cylinder cover side valve to the supply pressure source remains, a particularly energy-saving operation of the crust breaker is possible because no exhaust air is discharged through the cylinder cover side valve to the atmosphere. Because even with a connection of the cylinder cover side valve to the feed pressure source is given due to the smaller effective diameter of the piston rod side piston surface opposite the piston surface sufficient force to ensure complete extension of the piston rod and possibly already breaking the crust. However, if the crust turns out to be impenetrable in the low energy operation of the crust breaker, it switches over to high energy operation. The switching is preferably carried out automatically after a certain time, which requires the electrical, electronic or pneumatic timer to provide the output side, the required pilot pressure at the input side of the cylinder cap side valve. In this case, it is ensured via the branch line, which connects the electrical, electronic or pneumatic timer with the working line of the cylinder bottom side valve, that a control of the cylinder cover side valve only takes place at a connection of the cylinder bottom side valve with the feed pressure source. The operational safety is ensured by the exact coordination of the timing of both valves.

Bevorzugt wird das zylinderdeckelseitige Ventil erst nach Ablauf einer definierten Zeitspanne t₁ durch das elektrische, elektronische oder pneumatische Zeitglied angesteuert, wobei die Zeitspanne t₁ größer als die Zeitspanne ist, die bei Fehlen einer Kruste zum vollständigen Ausfahren der Kolbenstange benötigt wird. Das heißt, dass in dem Fall, dass die Kolbenstange innerhalb der Zeitspanne t₁ ihre vollständig ausgefahrene Position nicht erreicht, von dem niedrigenergetischen Betrieb auf den hochenergetischen Betrieb umgeschaltet und damit eine Erhöhung der Kraft bewirkt wird, mittels derer die Kruste, welche die Kolbenstange am vollständigen Ausfahren gehindert hat, durchbrochen werden kann.The cylinder-cover-side valve is preferably actuated by the electrical, electronic or pneumatic timer only after a defined period of time t _{1 has} elapsed, wherein the time span t _{1 is} greater than the time span which is required in the absence of a crust for complete extension of the piston rod. That is, in the event that the piston rod does not reach its fully extended position within the period of time t ₁ , it switches from the low energy mode to the high energy mode, thereby causing an increase in force by which the crust which engages the piston rod at the has prevented full extension, can be broken.

Weiterhin bevorzugt erfolgt die Ansteuerung der Ventilanordnung in der Weise, dass nach vollständigem Ausfahren der Kolbenstange und/oder nach Ablauf einer definierten Zeitspanne t₂ die Ansteuerung des zylinderbodenseitigen Ventils durch die elektronische Steuereinheit beendet wird, so dass dessen Verbindung zur Speisedruckquelle unterbrochen und die Abluft an die Atmosphäre abgegeben wird, wobei durch das elektrische, elektronische oder pneumatische Zeitglied, beispielsweise aufgrund des fehlenden Drucks, auch die Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils beendet wird, so dass dessen Verbindung zur Speisedruckquelle wieder hergestellt und die Kolbenstange in ihre Grundstellung eingefahren wird. Die Zeitspanne t₂ entspricht dabei der Dauer eines Ansteuerungssignals, das das zylinderbodenseitige Ventil über die Steuereinheit erhält. Zum Beispiel kann die Zeitspanne t₂ 9 Sekunden betragen, während die Kolbenstange 5 Sekunden zum vollständigen Ausfahren im niedrigenergetischen Betrieb bei Fehlen einer Kruste benötigt. Die Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils durch das elektrische, elektronische oder pneumatische Zeitglied erfolgt dann vorzugsweise nach einer Zeitspanne t₁, die 7 Sekunden beträgt, um von dem niedrigenergetischen Betrieb auf den hochenergetischen Betrieb umzuschalten.Further preferably, the control of the valve assembly takes place in such a way that after complete extension of the piston rod and / or after a defined period t _2, the control of the cylinder bottom side valve is terminated by the electronic control unit, so that interrupted its connection to the feed pressure source and the exhaust air the atmosphere is discharged, whereby the control of the cylinder cover side valve is terminated by the electric, electronic or pneumatic timer, for example due to the lack of pressure, so that its connection to the feed pressure source restored and the piston rod is retracted to its normal position. The time span t ₂ corresponds to the duration of a drive signal, which receives the cylinder bottom side valve via the control unit. For example, the time period t _{2 may be} 9 seconds while the piston rod requires 5 seconds to fully extend in low energy operation in the absence of a crust. The control of the cylinder cap side valve by the electric, electronic or pneumatic timer is then preferably after a time t ₁ , which is 7 seconds to switch from the low-energy operation to the high-energy operation.

Die vorliegende Erfindung konzentriert sich somit auf eine spezielle Ansteuerung der den doppeltwirkenden Krustenbrechzylinder beidseitig beaufschlagenden Ventile. Die Ansteuerung der beiden Ventile erfolgt in zeitlicher Abstimmung, wobei der Vorsteuerdruck zur Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils durch ein elektrisches, elektronisches oder pneumatisches Zeitglied bereit gestellt wird, das über eine Abzweigleitung mit einer Arbeitsleitung des zylinderbodenseitigen Ventils verbunden ist. Eine Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils setzt demnach eine Verbindung des zylinderbodenseitigen Ventils zur Speisedruckquelle voraus. Erfolgt keine Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils, da die Kolbenstange ihre vollständig ausgefahrene Position erreicht und dabei ggf. die Kruste bereits durchbrochen hat, bleibt die Verbindung des als 3/2-Wegeventil NO ausgebildeten zylinderdeckelseitigen Ventils zur Speisedruckquelle bestehen, so dass keine Abluft an die Atmosphäre abgegeben und Druckluft eingespart wird.The present invention thus focuses on a special control of the double acting crust breaking cylinder acting on both sides valves. The control of the two valves takes place in time, wherein the pilot pressure for controlling the cylinder cover side valve is provided by an electrical, electronic or pneumatic timer, which is connected via a branch line with a working line of the cylinder bottom side valve. A control of the cylinder cover-side valve therefore requires a connection of the cylinder bottom side valve to the feed pressure source. If there is no control of the cylinder-cap-side valve, since the piston rod has reached its fully extended position and possibly the crust has already broken through, the compound of the designed as a 3/2-way valve NO cylinder cover side valve to the feed pressure source remains, so that no exhaust air to the atmosphere discharged and compressed air is saved.

Die ebenfalls zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Einrichtung zum Betrieb einer Krustenbrechvorrichtung zeichnet sich entsprechend dadurch aus, dass die Ventilanordnung zur Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils, das als 3/2-Wegeventil NO ausgebildet ist, ein über eine Abzweigleitung in Verbindung mit dem zylinderbodenseitigen Ventil stehendes elektrisches, elektronisches oder pneumatisches Zeitglied umfasst, das den zur Ansteuerung erforderlichen Vorsteuerdruck zeitverzögert bereitstellt, um die Verbindung zur Speisedruckquelle zu unterbrechen und von einem niedrigenergetischen Betrieb zum Ausfahren der Kolbenstange in einen hochenergetischen Betrieb zum Aufbrechen der Kruste umzuschalten. Die vorgeschlagene Einrichtung ist demnach zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens geeignet, das einen energiesparenden Betrieb der Krustenbrechvorrichtung ermöglicht. Zudem ist diese Einrichtung einfach aufgebaut und kann auch bei bestehenden Krustenbrechvorrichtungen im Wege der Nachrüstung eingesetzt werden.The also proposed to solve the problem means for operating a Krustenbrechvorrichtung is characterized accordingly by the fact that the valve arrangement for controlling the cylinder-cap side valve, which is designed as a 3/2-way valve NO, via a branch line in conjunction with the Cylinder bottom side valve standing electrical, electronic or pneumatic timer includes the time required to control the pilot pressure provides time to interrupt the connection to the feed pressure source and switch from a low-energy operation for extending the piston rod into a high-energy operation for breaking the crust. The proposed device is therefore suitable for carrying out the above-mentioned method, which enables energy-saving operation of the crust breaking device. In addition, this device is simple and can also be used in existing Krustenbrechvorrichtungen by way of retrofitting.

Vorzugsweise ist das Zeitglied ein pneumatisches Zeitglied und umfasst eine vorgeschaltete Drosseleinrichtung zur Drosselung des Betriebsdrucks auf den erforderlichen Vorsteuerdruck. Die Drosseleinrichtung kann in das pneumatische Zeitglied bzw. dessen Gehäuse integriert sein.Preferably, the timer is a pneumatic timer and includes an upstream throttle device for throttling the operating pressure to the required pilot pressure. The throttle device may be integrated into the pneumatic timer or its housing.

Weiterhin vorzugsweise ist das pneumatische Zeitglied zur Druckentlastung ferner über eine die Drosseleinrichtung umgehende Bypass-Leitung mit der Abzweigleitung verbunden, in welcher ein eine Druckentlastung zulassendes Rückschlagventil angeordnet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei einer Unterbrechung des zylinderbodenseitigen Ventils zur Speisedruckquelle auch das pneumatische Zeitglied in kurzer Zeit druckentlastet ist. Bevorzugt ist auch die Bypass-Leitung in das pneumatische Zeitglied bzw. dessen Gehäuse integriert.Further preferably, the pneumatic timer for pressure relief is further connected via a bypass line bypassing the throttle device with the branch line, in which a pressure relief permitting check valve is arranged. In this way it is ensured that in an interruption of the cylinder bottom side valve to the feed pressure source and the pneumatic timer is depressurized in a short time. Preferably, the bypass line is integrated into the pneumatic timer or its housing.

Während die Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils über das pneumatische Zeitglied erfolgt, ist gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dem zylinderbodenseitigen Ventil der Ventilanordnung ein Pilotventil vorgeschaltet, das über die elektronische Steuereinheit ansteuerbar ist. Ein entsprechender Anschluss des zylinderdeckelseitigen Ventils an die Steuereinheit ist aus den vorstehend genannten Gründen entbehrlich.While the cylinder cover-side valve is actuated via the pneumatic timer, according to a preferred exemplary embodiment, the cylinder bottom-side valve of the valve arrangement is preceded by a pilot valve which can be activated via the electronic control unit. A corresponding connection of the cylinder-cover-side valve to the control unit is dispensable for the reasons mentioned above.

Die elektronische Steuereinheit ist bevorzugt nach Art einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) ausgebildet. Dies ermöglicht eine Anpassung der Zeitvorgaben an die jeweils gegebenen Anforderungen.The electronic control unit is preferably designed in the manner of a programmable logic controller (PLC). This allows an adaptation of the time specifications to the given requirements.

Da die erfindungsgemäße Einrichtung insbesondere zum Betrieb einer Krustenbrechvorrichtung geeignet ist, wird ferner eine Krustenbrechvorrichtung für Metallschmelzen zur Durchführung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen.Since the device according to the invention is particularly suitable for operating a crust breaking device, a crust breaking device for molten metal is also proposed for carrying out the method according to the invention described above.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Diese zeigen:Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. These show:

1 eine schematische Darstellung einer Krustenbrechvorrichtung für Metallschmelzen mit dazugehörigen Ansteuermitteln, in welcher der Krustenbrechzylinder in der eingefahrenen Grundstellung ist und 1 a schematic representation of a Krustenbrechvorrichtung for molten metals with associated control means, in which the Krustenbrechzylinder in the retracted home position and

2 eine Schnittansicht durch eine Ventilanordnung mit einem pneumatischen Zeitglied und einem Pilotventil zur Ansteuerung der Ventile. 2 a sectional view through a valve assembly with a pneumatic timer and a pilot valve for controlling the valves.

Die Krustenbrechvorrichtung gemäß 1 dient für eine Metallschmelze 1, welche mit einer erstarrten Kruste 10 überzogen ist. Ein Krustenbrechzylinder 2 ist örtlich darüber angeordnet. Eine Kolbenstange 3 des Krustenbrechzylinders 2 ist an dem distalen Ende mit einem Meißel 4 versehen. Der Meißel 4 dient dem Durchbrechen der Kruste 10.The crust breaking device according to 1 serves for a molten metal 1 , which with a frozen crust 10 is covered. A crust breaking cylinder 2 is located above it. A piston rod 3 the crust-breaking cylinder 2 is at the distal end with a chisel 4 Mistake. The chisel 4 serves to break through the crust 10 ,

Der Krustenbrechzylinder 2 ist zur Bewegung der Kolbenstange 3 beidseitig mit Druckluft als Druckmittel über eine elektropneumatische Ventilanordnung 6 beaufschlagbar, welche ein zylinderbodenseitiges Ventil 7 sowie ein zylinderdeckelseitiges Ventil 9 umfasst. Das zylinderbodenseitige Ventil 7 ist als 3/2-Wegeventil NC und das zylinderdeckelseitige Ventil 9 ist als 3/2-Wegeventil NO ausgeführt. Je eine Arbeitsleitung 17, 18 ist von den Arbeitsanschlüssen der Ventile 7 und 9 zur zylinderbodenseitigen bzw. zur zylinderdeckelseitigen Druckkammer des Krustenbrechzylinders 2 geführt. Speisedruckseitig sind beide Ventile 7 und 9 über jeweils einen Speiseanschluss an eine gemeinsame Speisedruckquelle 8 angeschlossen (siehe auch 2).The crust breaking cylinder 2 is to move the piston rod 3 on both sides with compressed air as pressure medium via an electropneumatic valve arrangement 6 acted upon, which a cylinder bottom side valve 7 and a cylinder cover side valve 9 includes. The cylinder bottom side valve 7 is as a 3/2-way valve NC and the cylinder cap side valve 9 is designed as a 3/2-way valve NO. One working line each 17 . 18 is from the working connections of the valves 7 and 9 to the cylinder bottom side or to the cylinder cover side pressure chamber of the crust breaking cylinder 2 guided. Supply pressure side are both valves 7 and 9 via a respective feed connection to a common feed pressure source 8th connected (see also 2 ).

Die Ansteuerung des zylinderbodenseitigen Ventils 7 erfolgt über eine elektronische und elektrische Steuereinheit 5. Diese sendet ein Signal an ein dem Ventil 7 vorgeschaltetes Pilotventil 16, welches dann den zur Ansteuerung erforderlichen Vorsteuerdruck bereitstellt. Zur Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils 9 ist diesem ein pneumatisches Zeitglied 12 vorgeschaltet, das über eine Abzweigleitung 11 in Verbindung mit der Arbeitsleitung 17 des zylinderbodenseitigen Ventils 7 steht. Dieser wird über eine Drosseleinrichtung 13 Druckluft aus der Arbeitsleitung 17 zugeführt, jedoch nur, wenn eine Verbindung des zylinderbodenseitigen Ventils 7 zur Speisedruckquelle 8 hergestellt ist. Die Drosseleinrichtung 13 stellt den erforderlichen Vorsteuerdruck zur Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils 9 sicher Die Drosseleinrichtung 13 kann zur Druckentlastung des pneumatischem Zeitgliedes 12 über eine Bypass-Leitung 14 umgangen werden. Um zu gewährleisten, dass die Bypass-Leitung nur der Druckentlastung dient, ist hierin ein Rückschlagventil 15 angeordnet (siehe auch 2).The control of the cylinder bottom side valve 7 via an electronic and electrical control unit 5 , This sends a signal to the valve 7 upstream pilot valve 16 , Which then provides the required pilot control pressure for control. For controlling the cylinder cover side valve 9 this is a pneumatic timer 12 upstream, via a branch line 11 in connection with the work management 17 of the cylinder bottom side valve 7 stands. This is via a throttle device 13 Compressed air from the working line 17 fed, but only if a compound of the cylinder bottom side valve 7 to the supply pressure source 8th is made. The throttle device 13 provides the required pilot pressure to control the cylinder cap side valve 9 safe The throttle device 13 can be used to relieve the pressure of the pneumatic timer 12 via a bypass line 14 to be bypassed. To ensure that the bypass line is for pressure relief only, this is a check valve 15 arranged (see also 2 ).

In der in 1 dargestellten eingefahrenen Grundstellung besteht eine Verbindung des als 3/2-Wegeventils NO ausgebildeten zylinderdeckelseitigen Ventils 9 zur Speisedruckquelle 8, so dass die dem Ventil 9 zugeordneten Zylinderkammer druckbeaufschlagt ist, wohingegen das zylinderbodenseitige Ventil 7, das als 3/2-Wegeventil NC ausgebildet ist, die zugeordnete Zylinderkammer des Krustenbrechzylinders 2 entlüftet hält. Zum Ausfahren der Kolbenstange 3 wird das zylinderbodenseitige Ventil 7 über die elektronische Steuereinheit 5 derart angesteuert, dass dieses eine Verbindung der zugeordneten Zylinderkammer mit der Speisedruckquelle 8 herstellt. Gleichzeitig bleibt es auch bei der Stellung des zylinderdeckelseitigen Ventils 9, so dass hier ebenfalls eine Verbindung zur Speisedruckquelle 8 besteht. Aufgrund der unterschiedlichen großen Wirkflächen, da eine geringere Wirkfläche der kolbenstangenseitigen Kolbenfläche einer relativ größeren Wirkfläche der anderen Kolbenfläche gegenübersteht, beginnt nunmehr der Bewegungszyklus des Krustenbrechzylinders 2. Als Reaktion hierauf erfolgt eine Ausfahrbewegung der Kolbenstange 3 unter geringer Kraft. Hierbei wird die in Folge der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 3 aus der zylinderdeckelseitigen Zylinderkammer verdrängte Druckluft in die Arbeitsleitung 18 zurückgeführt und nicht an die Atmosphäre abgegeben, woraus sich eine erhebliche Energieeinsparung während des Ausfahrens der Kolbenstange 3 ergibt. Die Bewegung des Krustenbrechzylinders 2 erfolgt in einem niedrigenergetischen Betrieb. In the in 1 shown retracted home position consists of a compound of the designed as a 3/2-way valve NO cylinder cap side valve 9 to the supply pressure source 8th so that the the valve 9 associated cylinder chamber is pressurized, whereas the cylinder bottom side valve 7 , which is designed as a 3/2-way valve NC, the associated cylinder chamber of the crust-breaking cylinder 2 vented holds. For extending the piston rod 3 becomes the cylinder bottom side valve 7 via the electronic control unit 5 triggered such that this connection of the associated cylinder chamber with the feed pressure source 8th manufactures. At the same time it remains in the position of the cylinder cover side valve 9 , so here also a connection to the feed pressure source 8th consists. Due to the different large effective surfaces, since a smaller effective area of the piston rod-side piston surface faces a relatively larger effective area of the other piston surface, now begins the movement cycle of the crust-breaking cylinder 2 , In response, an extension movement of the piston rod takes place 3 under low power. This is due to the extension movement of the piston rod 3 from the cylinder cover side cylinder chamber displaced compressed air into the working line 18 returned and not released to the atmosphere, resulting in a significant energy savings during extension of the piston rod 3 results. The movement of the crust-breaking cylinder 2 takes place in a low-energy operation.

Ist keine harte Kruste 10 auf der Metallschmelze 1 vorhanden, fährt die Kolbenstange 3 in einer gleichmäßigen Bewegung vollständig aus. Zum Einfahren der Kolbenstange 3 wird die Verbindung des zylinderbodenseitigen Ventils 7 zur Speisedruckquelle 8 unterbrochen und die dem Ventil 7 zugeordnete Zylinderkammer entlüftet. Da weiterhin eine Verbindung des zylinderdeckelseitigen Ventils 9 zur Speisedruckquelle 8 besteht, wird als Folge die Kolbenstange 3 zurück in die eingefahrene Grundstellung verfahren.Is not a hard crust 10 on the molten metal 1 available, the piston rod moves 3 in a smooth motion completely off. For retracting the piston rod 3 becomes the connection of the cylinder bottom side valve 7 to the supply pressure source 8th interrupted and the the valve 7 assigned cylinder chamber vented. There continues to be a connection of the cylinder cover side valve 9 to the supply pressure source 8th consists, as a consequence, the piston rod 3 move back to the retracted basic position.

Ist jedoch eine harte Kruste 10 auf der Metallschmelze 1 vorhanden, die von dem endseitig an der Kolbenstange 3 vorgesehenen Meißel 4 im niedrigenergetischen Betrieb nicht durchbrochen werden kann, wird nach Ablauf einer Zeitspanne t₁ auf den hochenergetischen Betrieb Umgeschaltet, wobei die Zeitspanne t₁ größer gewählt ist, als die Zeitspanne, die zum vollständigen Ausfahren der Kolbenstange 3 im niedrigenergetischen Betrieb bei Fehlen einer Kruste 10 benötigt wird. Hat die Kolbenstange 3 in der Zeitspanne t₁ ihre ausgefahrene Position nicht erreicht, wurde die Kruste 10 noch nicht durchbrochen, so dass eine größere einwirkende Kraft zum Aufbrechen der Kruste 10 bereitgestellt werden muss. Dies wird dadurch bewirkt, dass das zylinderdeckelseitige Ventil 9 durch das pneumatische Zeitglied 12 angesteuert wird wodurch die Verbindung des zylinderdeckelseitigen Ventils 9 zur Speisedruckquelle 8 unterbrochen wird. Die dem Ventil 9 zugeordnete Zylinderkammer wird somit entlüftet, so dass der gesamte in der dem zylinderbodenseitigen Ventil 7 zugeordneten Zylinderkammer herrschende Druck zum Aufbrechen der Kruste 10 zur Verfügung steht. Nach einer Zeitspanne t₂ wird jedoch über das zylinderbodenseitige Ventil 7 auch diese Zylinderkammer entlüftet, was wiederum zur Folge hat dass auch in der Abzweigleitung 11, über welches das pneumatische Zeitglied 12 in Verbindung mit dem zylinderbodenseitigen Ventil 7 steht, kein Druck mehr ansteht. Dies hat zur Folge, dass die Ansteuerung des zylinderdeckelseitigen Ventils 9 beendet und dessen Verbindung zur Speisedruckquelle 8 wieder hergestellt wird, so dass sich die dem zylinderdeckelseitigen Ventil 9 zugeordnete Zylinderkammer mit Druckluft füllt. Die Kolbenstange 3 wird daraufhin zurück in ihre eingefahrene Grundstellung verfahren, womit der Bewegungszyklus abgeschlossen ist.But it's a hard crust 10 on the molten metal 1 present from the end to the piston rod 3 provided chisel 4 can not be broken in the low-energy operation, is switched to the expiration of a time t ₁ to the high-energy operation, the time t _{1 is selected to be} greater than the time required for the complete extension of the piston rod 3 in low-energy mode in the absence of a crust 10 is needed. Has the piston rod 3 in the period t ₁ did not reach its extended position, the crust became 10 not yet broken, leaving a larger acting force to break up the crust 10 must be provided. This is caused by the cylinder cap side valve 9 by the pneumatic timer 12 is controlled whereby the connection of the cylinder cover side valve 9 to the supply pressure source 8th is interrupted. The valve 9 associated cylinder chamber is thus vented, so that the entire in the cylinder bottom side valve 7 associated cylinder chamber prevailing pressure to break up the crust 10 is available. After a period of time t ₂ , however, via the cylinder bottom side valve 7 also this cylinder chamber vented, which in turn has the consequence that also in the branch line 11 via which the pneumatic timer 12 in conjunction with the cylinder bottom side valve 7 stands, no pressure is pending. This has the consequence that the control of the cylinder cover side valve 9 terminated and its connection to the feed pressure source 8th is restored, so that the cylinder cap side valve 9 associated cylinder chamber fills with compressed air. The piston rod 3 is then moved back to its retracted home position, whereby the movement cycle is completed.

Durch die spezielle erfindungsgemäße Ventilansteuerung des Krustenbrechzylinders 2 wird eine erhebliche Einsparung von Druckluft auf einfache Weise erzielt.Due to the special invention valve control of Krustenbrechzylinders 2 a considerable saving of compressed air is achieved in a simple manner.

Der Darstellung der 2 ist eine Ventilanordnung 6 einer erfindungsgemäßen Einrichtung zu entnehmen, bei welcher die Ventile 7, 9 auf einer gemeinsamen Anschlussplatte 19 angeordnet sind. In der Anschlussplatte 19 sind Speisekanäle 20, 21, Arbeitskanäle 22, 23 und Entlüftungskanäle 24, 25 ausgebildet, die mit den jeweiligen Anschlüssen der Ventile 7, 9 verbindbar sind. Die Anschlussplatte 19 dient somit auch als Verteiler. Um eine möglichst kompaktbauende Einheit zu erhalten sind auch das Pilotventil 16 und das pneumatische Zeitglied 12 direkt an der Ventilanordnung 6 angeordnet. Das Pilotventil 16 ist über einen weiteren in der Anschlussplatte 19 ausgebildeten Kanal 26 ebenfalls an die Speisedruckquelle 8 angeschlossen. Des Weiteren wird über die Anschlussplatte 19 eine Verbindung der Abzweigleitung 11 des pneumatischen Zeitglieds 12 mit der Arbeitsleitung 23 des zylinderbodenseitigen Ventils 7 hergestellt (zum Teil verdeckt dargestellt). Die zur Ansteuerung der Ventile 7, 9 erforderlichen Anschlüsse werden somit auf engstem Raum realisiert.The representation of the 2 is a valve assembly 6 to take a device according to the invention, in which the valves 7 . 9 on a common connection plate 19 are arranged. In the connection plate 19 are food channels 20 . 21 , Working channels 22 . 23 and ventilation channels 24 . 25 formed with the respective connections of the valves 7 . 9 are connectable. The connection plate 19 thus also serves as a distributor. In order to obtain a compact as possible unit are also the pilot valve 16 and the pneumatic timer 12 directly on the valve assembly 6 arranged. The pilot valve 16 is over another in the connection plate 19 trained channel 26 also to the supply pressure source 8th connected. Furthermore, via the connection plate 19 a connection of the branch line 11 of the pneumatic timer 12 with the work management 23 of the cylinder bottom side valve 7 manufactured (partly hidden). The for controlling the valves 7 . 9 Required connections are thus realized in a confined space.

Die erfindungsgemäße Einrichtung bedarf jedoch nicht zwingend einer Ventilanordnung gemäß 2. Das dargestellte Beispiel einer Ventilanordnung stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel einer Ventilanordnung dar, mittels welcher sich eine erfindungsgemäße Einrichtung besonders einfach und kompaktbauend gestalten lässt. Alternativ kann als Zeitglied insbesondere auch ein elektrisches oder elektronisches Zeitglied eingesetzt werden.However, the device according to the invention does not necessarily require a valve arrangement according to 2 , The illustrated example of a valve arrangement represents only one embodiment of a valve arrangement, by means of which a device according to the invention can be made particularly simple and compact. Alternatively, an electronic or electronic timer can be used in particular as a timer.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Metallschmelzemolten metal
22: KrustenbrechzylinderCrust breaking cylinder
33: Kolbenstangepiston rod
44: Meißelchisel
55: Steuereinheitcontrol unit
66: Ventilanordnungvalve assembly
77: zylinderbodenseitiges Ventilcylinder bottom side valve
88th: SpeisedruckquelleSupply pressure source
99: zylinderdeckelseitiges Ventilcylinder cover side valve
1010: Krustecrust
1111: Abzweigleitungbranch line
1212: pneumatisches Zeitgliedpneumatic timer
1313: Drosseleinrichtungthrottling device
1414: Bypass-LeitungBypass line
1515: Rückschlagventilcheck valve
1616: Pilotventilpilot valve
1717: Arbeitsleitungworking line
1818: Arbeitsleitungworking line
1919: Anschlussplatteconnecting plate
2020: Speisekanalfeeding channel
2121: Speisekanalfeeding channel
2222: Arbeitskanalworking channel
2323: Arbeiskanalprocessing channel
2424: Entlüftungskanalvent channel
2525: Entlüftungskanalvent channel
2626: Kanalchannel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004033964 B3 [0004]

Claims

Method for operating a crust breaking device for molten metal ( 1 ) with a fluid-operated double-acting crust-breaking cylinder ( 2 ), whose piston rod ( 3 ) with end chisel ( 4 ) in accordance with an electronic control unit ( 5 ) by appropriate control of the crust breaking cylinder ( 2 ) associated electropneumatic valve assembly ( 6 ) between a retracted basic position and an extended Aufbrechstellung is movable, wherein for extending the piston rod ( 3 ) by a cylinder bottom side valve ( 7 ) of the valve assembly ( 6 ), which is designed as a 3/2-way valve NC, a connection to a feed pressure source ( 8th ) while simultaneously connecting a cylinder cover side valve ( 9 ) of the valve assembly ( 6 ) to the feed pressure source ( 8th ), so that the smaller effective diameter of the piston rod-side piston surface relative to the opposite piston surface causes an extension movement under low force, and wherein for breaking up the crust ( 10 ) the connection of the cylinder cover side valve ( 9 ) to the feed pressure source ( 8th ) is interrupted and the exhaust air is discharged to the atmosphere, so that an increase in the acting force is effected, characterized in that the cylinder cap side valve ( 9 ) is designed as a 3/2-way valve NO and by a via a branch line ( 11 ) in conjunction with the cylinder bottom side valve ( 7 ) electrical, electronic or pneumatic timer ( 12 ) is controlled, so that for controlling the cylinder cover side valve ( 9 ) required pilot pressure is provided delayed to the connection. to the supply pressure source ( 8th ) and a low-energy operation for extending the piston rod ( 3 ) into a high-energy operation for breaking up the crust ( 10 ) switch.

A method according to claim 1, characterized in that the cylinder cover-side valve ( 9 ) only after expiration of a defined period t ₁ by the electrical, electronic or pneumatic timer ( 12 ), wherein the time period t _{1 is} greater than the time span which, in the absence of a crust ( 10 ) for complete extension of the piston rod ( 3 ) is needed.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that after complete extension of the piston rod ( 3 ) and / or after a defined period of time t _2, the control of the cylinder bottom side valve ( 7 ) by the electronic control unit ( 5 ) is terminated, so that its connection to the feed pressure source ( 8th ) and the exhaust air is discharged to the atmosphere, wherein by the electric, electronic or pneumatic timer ( 12 ), for example due to the lack of pressure, and the control of the cylinder cap side valve ( 9 ) is terminated, so that its connection to the feed pressure source ( 8th ) and the piston rod ( 3 ) is retracted to its basic position.

Device for operating a crust breaker for molten metal ( 1 ) with a fluid-operated double-acting crust-breaking cylinder ( 2 ), whose piston rod ( 3 ) with end chisel ( 4 ) in accordance with an electronic control unit ( 5 ) by appropriate control of the crust breaking cylinder ( 2 ) associated electropneumatic valve assembly ( 6 ) between a retracted basic position and an extended Aufbrechstellung is movable, wherein for extending the piston rod ( 3 ) a cylinder bottom side valve ( 7 ) of the valve assembly ( 6 ), which is designed as a 3/2-way valve NC, a connection to a feed pressure source ( 8th ) while simultaneously connecting a cylinder cover side valve ( 9 ) of the valve assembly ( 6 ) to the feed pressure source ( 8th ), so that the smaller effective diameter of the piston rod-side piston surface relative to the opposite piston surface causes an extension movement under low force, and wherein for breaking up the crust ( 10 ) an interruption of the connection of the cylinder cap side valve ( 9 ) to the feed pressure source ( 8th ) and the delivery of the exhaust air to the atmosphere for increasing the applied force, characterized in that the valve arrangement ( 6 ) for controlling the cylinder cover side valve ( 9 ), which is designed as a 3/2-way valve NO, a via a branch line ( 11 ) in conjunction with the cylinder bottom side valve ( 7 ) electrical, electronic or pneumatic timer ( 12 ), which provides the control pressure required for activation with a time delay in order to connect to the feed pressure source ( 8th ) and a low-energy operation for extending the piston rod ( 3 ) into a high-energy operation for breaking up the crust ( 10 ) switch.

Device according to claim 4, characterized in that the timer ( 12 ) as a pneumatic timer ( 12 ) is formed and an upstream throttle device ( 13 ) for throttling the operating pressure to the required pilot pressure.

Device according to claim 5, characterized in that the pneumatic timer ( 12 ) for pressure relief via a throttle device ( 13 ) immediate bypass line ( 14 ) with the branch line ( 11 ) in which a non-return valve allowing a pressure relief ( 15 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder bottom side valve ( 7 ) of the valve assembly ( 6 ) a pilot valve ( 16 ), which via the electronic control unit ( 5 ) is controllable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic control unit ( 5 ) is designed in the manner of a programmable logic controller (PLC).

Crumb breaking device for molten metal for carrying out a method according to one of claims 1 to 3 with a device according to one of claims 4 to 8.