DE1209255B

DE1209255B - Mechanical valveless scoop device for the dosed removal of liquid metal from a melt container

Info

Publication number: DE1209255B
Application number: DE1963H0048740
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Bolland
Original assignee: Honsel Werke AG
Current assignee: Honsel Werke AG
Priority date: 1963-04-03
Filing date: 1963-04-03
Publication date: 1966-01-20

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

B22dB22d

Deutsche Kl.: 31c-26/04German class: 31c-26/04

Nummer: 1209255 Number: 1209255

Aktenzeichen: H 48740 VI a/31 c File number: H 48740 VI a / 31 c

Anmeldetag: 3. April 1963 Filing date: April 3, 1963

Auslegetag: 20. Januar 1966 Opened on: January 20, 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische ventillose Schöpfeinrichtung zur dosierten Entnahme von flüssigem Metall aus einem Schmelzebehälter mit schwankender Badspiegelhöhe und Abgabe dieses Metalls an eine Gießform, eine Druckkammer von Druckgießmaschinen od. dgl., mittels eines oben offenen, vertikal verfahrbaren Schöpflöffels, in den das Metall beim Eintauchen in die Schmelze über eine Überlaufkante einläuft und durch Schwenken um eine waagerechte Drehachse ausläuft. ίοThe invention relates to a mechanical, valveless scooping device for metered dispensing of liquid metal from a melt container with a fluctuating bath level and discharge of this Metal to a casting mold, a pressure chamber of die casting machines or the like. By means of an above open, vertically movable ladle into which the metal is transferred when it is immersed in the melt an overflow edge runs in and runs out by pivoting around a horizontal axis of rotation. ίο

Es ist eine Schöpfeinrichtung dieser Art bekannt, bei der die Menge des aus der Schmelze zu schöpfenden Metalls durch Austauschen des Schöpflöffels gegen einen größeren oder einen kleineren Schöpflöffel geändert werden kann. Um selbst bei einer Neigung eines Schöpflöffels bestimmmter Größe gegenüber dem Schmelzbadspiegel die geschöpfte Metallmenge konstant zu halten, weist der Schöpflöffel an seinem oberen Rand einen rinnenförmigen Ansatz auf, dessen Querschnitt dem halben Querschnitt des Schöpflöffels entspricht.A scoop device of this type is known in which the amount of the to be scooped from the melt Metal by swapping the ladle for a larger or smaller ladle can be changed. Even if a ladle of a certain size is tilted The ladle instructs to keep the amount of metal scooped constant compared to the molten bath level at its upper edge a channel-shaped approach, the cross-section of which is half the cross-section of the ladle.

Bei einer ferner bekannten mechanischen Schöpfeinrichtung kann die Eintauchstellung des Schöpflöffels variiert werden, wobei man von einem annähernd konstanten Schmelzbadspiegel ausgeht. Eine schnelle Hintereinanderfolge von Schöpftakten ist hierbei nicht gegeben, da das Schmelzbad nach wenigen Schöpftakten nachgefüllt werden muß, um eine gleichbleibende Schöpfmenge zu gewährleisten. Darüber hinaus wird ein Teil der Oxydhaut, z. B. bei Aluminiumschmelzen, mit in den Löffel geführt.In a further known mechanical scooping device, the immersion position of the scoop can can be varied, assuming an approximately constant melt pool level. One rapid succession of scooping cycles is not given here, since the weld pool is after a few scooping cycles has to be refilled in order to ensure a constant scooping amount. In addition, part of the oxide skin, e.g. B. with aluminum smelting, led into the spoon.

Außerdem ist eine mechanisch arbeitende Dosier- und Zuteilungseinrichtung bekannt, bei der am Boden des Schöpfgefäßes ein Ventil vorgesehen ist, durch das das flüssige Metall in das Schöpfgefäß einfließen kann, das in lotrechter Richtung anhebbar und in horizontaler Richtung dann zu der Füllrinne der Gießform zu bewegen ist. Bei dieser bekannten Einrichtung bedeutet das Ventil nicht nur ein zusätzliches Teil, sondern es muß auch dessen Störanfälligkeit berücksichtigt werden. Der Vorteil dieser Einrichtung jedoch liegt in ihrer hohen Zuteilgenauigkeit.In addition, a mechanically operating metering and dispensing device is known, in which on the ground a valve is provided on the scoop through which the liquid metal flows into the scoop can, which can be lifted in the vertical direction and then in the horizontal direction to the filling channel Casting mold is to be moved. In this known device, the valve does not just mean an additional one Part, but its susceptibility to failure must also be taken into account. The advantage of this facility however, lies in their high allocation accuracy.

Die Erfindung bezweckt die Verbesserung bisher bekannter Ausführungsformen von mechanischen Schöpfeinrichtungen für veränderliche Entnahmemengen ohne Ventileinrichtung mit trotz schwankender Badspiegelhöhe hoher Zuteilgenauigkeit bei weitgehender Vermeidung des Hineingelangens der Oxydhaut in den Schöpflöffel und bei schneller Arbeitsweise, so daß es z. B. auch möglich ist, zwei oder mehrere nebeneinanderstehende Gießformen durch eine Schöpfeinrichtung zu bedienen.The invention aims to improve previously known embodiments of mechanical Scooping devices for variable withdrawal quantities without valve device with despite fluctuating Bathroom level with high allocation accuracy while largely avoiding the entry of the Oxydhaut in the ladle and when working quickly, so that there is z. B. is also possible two or several casting molds standing next to one another to be served by a scoop device.

Mechanische ventillose Schöpfeinrichtung zur
dosierten Entnahme von flüssigem Metall aus
einem SchmelzebehälterMechanical valveless scooping device for
metered removal of liquid metal
a melt container

Anmelder:Applicant:

Honsei-Werke Aktiengesellschaft,Honsei-Werke Aktiengesellschaft,

Meschede/RuhrMeschede / Ruhr

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Otto Bolland, Meschede/RuhrDipl.-Ing. Otto Bolland, Meschede / Ruhr

Die Erfindung geht von einer mechanischen ventillosen Schöpfeinrichtung der eingangs genannten Gattung aus und sieht zur Erreichung des genannten Zieles vor. daß das Fassungsvermögen des Schöpflöffels durch Schwenken um seine waagerechte Drehachse zu ändern ist.The invention is based on a mechanical valveless Scoop of the type mentioned and looks to achieve the aforementioned Target. that the capacity of the ladle by pivoting about its horizontal axis of rotation is to be changed.

Die Vereinigung des Merkmals, den schwenkbaren Löffel höhenverstellbar zu gestalten, mit dem Merkmal, die Neigung des Löffels für den Schöpfvorgang zu verändern, bringt den Vorteil mit sich, daß man unter Verzicht auf ein Ventil eine hohe Genauigkeit der Zuteilung erreicht und der jeweilige Stand des Metallbadspiegels ohne Bedeutung ist. Durch die senkrechte Verfahrbarkeit des Schöpflöffels kann eine Anpassung der Stellung des Schöpflöffels an den Spiegel des Schmelzbades bei beliebiger Stellung desselben erfolgen. Durch die Einstellung der Neigung des Schöpflöffels wird sehr genau die in den Löffel fließende flüssige Metallmenge bestimmt.The union of the feature of making the swiveling spoon adjustable in height with the feature, To change the inclination of the spoon for the scooping process has the advantage that one A high accuracy of the allocation and the respective status of the achieved by dispensing with a valve Metal bath mirror is irrelevant. Due to the vertical movability of the ladle, a Adjustment of the position of the ladle to the level of the melt pool in any position of the same take place. Adjusting the incline of the ladle will be very accurate in the spoon the flowing amount of liquid metal is determined.

Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung an der Drehachse oder an dem Schöpflöffel ein die Schmelzbadoberfläche abtastender Fühler angeordnet ist, der bei Berührung mit der Badoberfläche einen Steuerstromkreis zum Antrieb für das vertikale Verfahren des Schöpflöffels schließt, so dient dieser Fühler im Gegensatz zu dem Fühler einer bekannten Ausführungsform, bei der das Schöpfgerät in senkrechter Richtung verstellbar ist, dazu, ein unnötig tiefes Eintauchen des Schöpflöffels und damit einen Zeitverlust zu vermeiden oder aber einen unvollständigen Schöpftakt zu verhindern, bei dem der Schöpflöffel nicht vollständig bis zu seinem Zulauf in das Metallbad eintaucht. Das Eintauchen des Schöpflöffels unter die Schmelzbadoberfläche kann dadurch variiert werden, daß der Fühler in seinem Abstand zu dem Zulauf des Löffels verstellbar ist.If, according to a further feature of the invention, on the axis of rotation or on the ladle a probe is arranged which scans the molten bath surface and which, on contact with the bath surface a control circuit for the drive for the vertical movement of the ladle closes, so This sensor is used in contrast to the sensor of a known embodiment in which the The scoop is adjustable in the vertical direction, in addition, an unnecessarily deep immersion of the scoop and thus to avoid a loss of time or to prevent an incomplete creative cycle, in which the ladle is not completely immersed in the metal bath up to its inlet. The immersion of the ladle under the melt pool surface can be varied by adjusting the sensor is adjustable in its distance from the inlet of the spoon.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely shows

Fig. 1 eine Seitenansicht mit einem Schnitt des Ofens,Fig. 1 is a side view with a section of the furnace,

509 779/349509 779/349

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung, einen Teil des Ofens und eine Druckgießmaschine,F i g. 2 is a plan view of the device, part of the furnace and a die casting machine,

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab gegenüber den Darstellungen in Fig. 1 und 2 die verschiedenen Stellungen des Schöpflöffels.Fig. 3 on an enlarged scale compared to the 1 and 2 show the various positions of the ladle.

An der senkrechten Führung 1 ist hydraulisch oder pneumatisch der Schlitten 2 höhenmäßig verfahrbar. Die Einhaltung der verschiedenen Stellungen des Schlittens 2 kann auf jede bekannte Weise erreichbar sein. An der dem Schmelzofen 3 benachbarten Seite des Schlittens ist eine Drehachse 4 vorgesehen, an der ein Schwenkarm 5 derart angeordnet ist, daß dieser, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, aus einer in ausgezogener Linie dargestellten Lage 5' in eine in gestrichelter Linie dargestelle Lage 5" und umgekehrt verschwenkt werden kann. Auf diesem Arm ist ein kleiner Zylinder 6 befestigt, der über einen Zahnstangentrieb 7 eine in dem senkrechten Hohlarm 8 angeordnete Welle drehen kann. Durch die in dem Hohlarm 8 befindliche Welle wird ein in dem Kasten 9 untergebrachtes kleines Kegelradgetriebe betätigt, durch das die in den Seitenarmen 10 gelagerte Welle 11 gedreht werden kann. Die Drehachse kann in jeder beliebigen Stellung angehalten und arretiert werden. An der Welle 11 ist ein Schöpflöffel 12 angeordnet, dessen Neigung somit gleichfalls beliebig einstellbar ist.The slide 2 can be moved in height on the vertical guide 1 hydraulically or pneumatically. The maintenance of the various positions of the carriage 2 can be achieved in any known manner be. On the side of the slide adjacent to the melting furnace 3, a rotation axis 4 is provided on which a pivot arm 5 is arranged in such a way that it, as can be seen from FIG Position 5 'shown in the line into a position 5 "shown in dashed lines and vice versa can be pivoted. A small cylinder 6 is attached to this arm, which has a rack and pinion drive 7 a shaft arranged in the vertical hollow arm 8 can rotate. Through the in that The shaft located in the hollow arm 8 becomes a small bevel gear mechanism housed in the box 9 actuated by which the shaft 11 mounted in the side arms 10 can be rotated. The axis of rotation can be stopped and locked in any position. On the shaft 11 is a ladle 12 arranged, the inclination of which is thus also adjustable as desired.

Der Schöpflöffel 12 besitzt eine Kante 13 mit einem durch eine Ausnehmung gebildeten Zulauf 13 a, über den das Zuströmen des flüssigen Metalls erfolgt, wenn der Schöpflöffel die in F i g. 3 in ausgezogener bzw. gestrichelter Linie dargestellte Stellung einnimmt. Vorteilhaft ist hierbei, daß die Unterseite 12 a des Schöpflöffels sich auf die Oxydhaut des Metallbades legt und bei 14 weitgehend oxydhautfreie Metallschmelze über den Zulauf 13 α in den Löffel gelangen kann.The ladle 12 has an edge 13 with an inlet 13 a formed by a recess, via which the inflow of the liquid metal takes place when the ladle the in FIG. 3 assumes the position shown in solid or dashed lines. It is advantageous here that the underside 12 a dipper is allocated to the oxide skin of the metal bath and 14 largely oxydhautfreie molten metal via the inlet 13 in the spoon α can pass.

Wie aus F i g. 3 weiter zu erkennen ist, kann bei Vergleich der Stellung des Schöpflöffels 12 in ausgezogener Linie zu der mit 12' bezeichneten gestrichelten Stellung des Schöpflöffels eine unterschiedliche Menge an flüssigem Metall von dem Schöpflöffel aufgenommen werden, wozu es lediglich des Versteilens der Neigung des Schöpflöffels bedarf. Es ist also gleichgültig, wie hoch der Spiegel.¹? des Schmelzbades steht. Für jede Schöpfstellung, ob Schöpfstellung 12 oder Schöpfstellung 12' oder eine andere Schöpfstellung, ergibt sich für die Spiegelhöhe 5 wie auch für die Spiegelhöhe S' und jede andere beliebige Spiegelhöhe stets eine ganz bestimmte Füllung des Schöpflöffels. Voraussetzung ist natürlich, daß der niedrigste Spiegelstand mindestens dem Abstand zwischen dem Zulauf 13 α und dem Badboden 15 (F i g. 1) entspricht.As shown in FIG. 3 can also be seen, when comparing the position of the ladle 12 in a solid line to the dotted position of the ladle marked 12 ', a different amount of liquid metal can be picked up by the ladle, for which only the inclination of the ladle needs to be steepened. So it doesn't matter how high the mirror is. ¹ ? of the weld pool. For each scooping position, whether scooping position 12 or scooping position 12 'or another scooping position, there is always a very specific filling of the scoop for mirror height 5 as well as for mirror height S' and any other arbitrary mirror height. The prerequisite is, of course, that the lowest level corresponds at least to the distance between the inlet 13 α and the bath bottom 15 (FIG. 1).

Um ein schnelles Arbeiten der Schöpfeinrichtung zu erreichen, ist an dem Schöpflöffel 12 oder an der Welle 11 ein Arm 16 vorgesehen, an dem eine Fühlereinrichtung 17 angeordnet ist, die einen Kohlestift 18 od. dgl. trägt. Dessen Spitze 19 befindet sich immer in einem einstellbaren, konstanten Abstand zu dem Zulauf 13 α und tastet die Metalloberfläche ab. Entsprechend dem gewählten Abstand zwischen der Spitze 19 und dem Zulauf 13 α taucht der Schöpflöffel nur ein bestimmtes Maß in das Schmelzbad ein, denn nach Berühren der Spitze 19 mit der Oberfläche des Schmelzbades wird über diesen Kontakt ein Steuerstromstromkreis geschlossen und so die Abwärtsbewegung des Schlittens 2 beendet, wodurch der Schöpflöffel 12 bei jedem Schöpftakt stets nur bis zu einem bestimmten Abstand mit seinem Zulauf 13 a unter den Spiegel 5 des Metallbades taucht.In order to achieve a fast working of the scoop, is on the ladle 12 or on the Shaft 11, an arm 16 is provided on which a sensor device 17 is arranged, which is a carbon pin 18 or the like. Its tip 19 is always at an adjustable, constant distance to the inlet 13 α and scans the metal surface. According to the chosen distance between the tip 19 and the inlet 13 α, the ladle only dips a certain amount into the molten bath a, because after touching the tip 19 with the surface of the molten bath is about this contact a control circuit is closed and so the downward movement of the carriage 2 ended, whereby the ladle 12 with each scooping stroke always only up to a certain distance with its inlet 13 a dips under the mirror 5 of the metal bath.

Der Schöpflöffel 12 besitzt gegenüber dem Zulauf 13 a einen hochgezogenen Randteil 20, der eine gerade Rinne bildet, so daß bei Schwenken des Löffels 12 in die Stellung 12" (F i g. 3) das flüssige Metall über den Randteil 20 in die Rinne 21 fließen kann (F i g. 2), die mit der Füllmündung 22 der Druckkammer der Druckgießmaschine 23 in Verbindung steht. Beim Hochfahren des mit flüssigem Metall gefüllten Schöpflöffels macht dieser kurz nach dem Verlassen des Metallbades eine geringe Schwenkbewegung, um zu verhindern, daß von dem eingefüllten Metall beim Weiterbewegen des Löffels etwas über den Rand 13 a abfließen kann.The ladle 12 has a raised edge part 20 opposite the inlet 13a, which forms a straight channel so that when the spoon 12 is pivoted into the position 12 "(FIG. 3) the liquid metal over the edge part 20 into the channel 21 can flow (Fig. 2), which is in connection with the filling mouth 22 of the pressure chamber of the die casting machine 23. When the ladle filled with liquid metal is raised, it makes a slight pivoting movement shortly after leaving the metal bath in order to prevent from the filled metal can flow slightly over the edge 13 a when moving the spoon.

Bevor das Ausleeren des Löffels erfolgt, ist der Schlitten 2 in die Stellung 2' (F i g. 1) gefahren worden, wodurch der Schöpflöffel die in F i g. 1 in gestrichelter Linie dargestellte, noch nicht gekippte Stellung einnimmt. Nach Drehen des Armes 5 um die Achse 4 in die Stellung 5" erfolgt dann das beschriebene Entleeren des Löffels auf Grund des Verschwenkens des Löffels um die Drehachse 11 in die Stellung 12" nach Fig. 3.Before the spoon is emptied, the slide 2 has been moved to position 2 '(FIG. 1), whereby the ladle is the same as in FIG. 1, shown in dashed lines, assumes not yet tilted position. After the arm 5 has been rotated about the axis 4 into the position 5 ″ , the described emptying of the spoon then takes place due to the swiveling of the spoon about the axis of rotation 11 into the position 12 ″ according to FIG. 3.

Wie die Beschreibung erkennen läßt, kann mit geringen Mitteln die Automatisierung des Zuteilungstaktes in Verbindung z. B. mit einer Druckgießmaschine so vorgenommen werden, daß beim Zufahren der Druckgießmaschine automatisch der mit Metall gefüllte Schöpflöffel zur Maschine geschwenkt wird, der Schöpflöffel das Metall aber erst abgibt, wenn die Maschine vollkommen geschlossen ist.As the description reveals, the automation of the allocation cycle in connection with z. B. with a die casting machine be made so that when the die casting machine is closed automatically with the Metal-filled ladle is swiveled to the machine, but the ladle only releases the metal, when the machine is completely closed.

Claims

Patent claims:

1. Mechanical valveless scooping device for the dosed removal of liquid metal a melt container with a fluctuating bath level and delivery of this metal to one Casting mold, a pressure chamber of die casting machines or the like by means of an open top, vertically movable ladle into which the metal is transferred when it is immersed in the melt an overflow edge runs in and runs out by pivoting about a horizontal axis of rotation, thereby characterized in that the capacity of the ladle (12) by pivoting its horizontal axis of rotation (11) is to be changed.

2. Mechanical scoop device according to claim 1, characterized in that on the Axis of rotation (11) or on the spoon (12) in the vicinity of the overflow (13 i?) A sensor, which when touched with the bath surface a control circuit to drive the vertical movement of the Bucket closes, is arranged.

3. Mechanical scoop device according to claim 2, characterized in that the sensor (17) is adjustable in its distance from the inlet (13 a) of the spoon (12).

Considered publications:
German Patent Nos. 542094, 570 303;
German utility model No. 1749 643;
»Foundry«, April 19, 1962, pp. 180 to 188.

1 sheet of drawings