DE1243338B - Tilting and control device on tiltable pouring containers, in particular pouring pans and ovens - Google Patents

Tilting and control device on tiltable pouring containers, in particular pouring pans and ovens

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Publication number
DE1243338B
DE1243338B DEA46687A DEA0046687A DE1243338B DE 1243338 B DE1243338 B DE 1243338B DE A46687 A DEA46687 A DE A46687A DE A0046687 A DEA0046687 A DE A0046687A DE 1243338 B DE1243338 B DE 1243338B
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DE
Germany
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tilting
control
crucible
casting
piston
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Pending
Application number
DEA46687A
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German (de)
Inventor
Hans Forrer
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BBC Brown Boveri France SA
Original Assignee
BBC Brown Boveri France SA
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D37/00—Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Deutsche Kl.: 31 b2 - 37/00 German class: 31 b2 - 37/00

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Nummer: 1243 338Number: 1243 338

Aktenzeichen: A 46687 VI a/31 b2File number: A 46687 VI a / 31 b2

1 243 338 Anmeldetag: 25.Juli 19641 243 338 filing date: July 25, 1964

Auslegetag: 29. Juni 1967Open date: June 29, 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kipp- und Steuervorrichtung an kippbaren Gießbehältern, insbesondere Gießpfannen und Öfen.The present invention relates to a tilting and control device on tiltable casting containers, in particular Ladles and ovens.

Beim Gießen von Metallen, z. B. beim Schleudergießen von Rohren, besteht die Bedingung, daß eine zeitlich gleichbleibende Menge flüssigen Metalls aus dem Ausguß fließt. Auch beim Gießen in Formen besteht dieses Problem, welches bisher entweder mit Hilfe einer Handsteuerung gelöst werden mußte oder aber durch Einsatz komplizierter elektronischer Mittel.When casting metals, e.g. B. when centrifugal casting of pipes, there is a condition that a A constant amount of liquid metal flows out of the sink over time. Even when pouring into molds there is this problem, which up to now either had to be solved with the aid of a manual control or but by using complicated electronic means.

Aus der USA.-Patentschrift 2 792 602 ist eine Vorrichtung für eine Gießpfanne mit einem Zwischenbehälter bekannt, wo die durch eine im Boden des letzteren vorgesehene Öffnung herausfließende Metallmenge pro Zeiteinheit konstant gehalten werden soll. Zu diesem Zweck wird das Niveau des flüssigen Metalls im Zwischenbehälter konstant gehalten, indem in einem geschlossenen hydraulischen System eine Niveauänderung des Metalls im Zwischenbehälter eine Druckänderung in diesem System bewirkt. In diesem System ist ein druckabhängiger Elektroschalter vorgesehen, der ein weiteres für die Betätigung der Kippvorrichtung der Gießpfanne vorgesehenes hydraulisches System derart steuert, daß bei einem Druckabfall im ersten System die Zufuhr von Druckflüssigkeit in einem zweiten System im Kippzylinder freigegeben wird und im umgekehrten Fall, d. h. bei Druckzunahme im ersten System, gesperrt wird. Bei dieser bekannten Anordnung ergibt sich ein erheblicher Aufwand, der durch die Anwendung eines Zwischenbehälters und zwei getrennte hydraulische Systeme bedingt ist.US Pat. No. 2,792,602 discloses a device for a pouring ladle with an intermediate container known where the amount of metal flowing out through an opening provided in the bottom of the latter should be kept constant per unit of time. To this end, the level of the liquid is used Metal in the intermediate tank kept constant by being in a closed hydraulic system a change in the level of the metal in the intermediate container causes a pressure change in this system. In this system, a pressure-dependent electrical switch is provided, which is another one for actuation the tilting device of the ladle controls the hydraulic system provided in such a way that in the event of a pressure drop in the first system, the supply of hydraulic fluid in a second system in Tilt cylinder is released and in the opposite case, d. H. if the pressure increases in the first system, blocked will. In this known arrangement, there is a considerable effort, which is due to the application an intermediate container and two separate hydraulic systems is required.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Kipp- und Steuervorrichtung für die Entnahme einer zeitlich konstanten Menge flüssigen Metalls aus Gießgefäßen zu schaffen, die um eine waagerechte, in der Nähe der Gießschnauze angeordnete Kippachse mittels eines Kippzylinders zu kippen sind, aber wesentlich einfacher und dementsprechend billiger als die bisherigen bekannten Vorrichtungen ist.The present invention aims to provide a tilting and control device for the removal of a to create a constant amount of liquid metal from casting vessels around a horizontal, Tilting axis arranged in the vicinity of the pouring spout by means of a tilting cylinder tilt, but are much simpler and accordingly cheaper than the previous known devices is.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß auf der Kippachse eine Kurvenscheibe vorgesehen ist, deren Winkellage der Kipplage des Gießbehälters entspricht und die mit einem Mengenregler wirkverbunden ist, welcher den Zu- und Abfluß des Druckmediums für die Betätigung des Kippzylinders steuert.According to the invention, this is achieved in that a cam is provided on the tilt axis is, whose angular position corresponds to the tilted position of the casting container and which is with a flow regulator is operatively connected, which is the inflow and outflow of the pressure medium for the actuation of the tilt cylinder controls.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschließend an Hand einer Figur erläutert, welche in rein schematischer Darstellung den Aufbau Kipp- und Steuervorrichtung an kippbaren
Gießbehältern, insbesondere Gießpfannen und
ÖfenAn exemplary embodiment of the subject matter of the invention is then explained with reference to a figure which shows, in a purely schematic representation, the structure of the tilting and control device on tiltable
Pouring containers, in particular pouring ladles and
Ovens

Anmelder:Applicant:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Schweiz)Public company Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Switzerland)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney,
Munich 23, Dunantstr. 6th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Hans Forrer, Neuenhof (Schweiz)Hans Forrer, Neuenhof (Switzerland)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 6. Juli 1964 (8813)Claimed priority:
Switzerland of 6 July 1964 (8813)

einer Gießvorrichtung mit Kipp- und Steuervorrichtung darstellt.represents a casting device with tilting and control device.

In einem Ofen 1, beispielsweise einem Elektroofen, befindet sich ein Tiegel 3 mit einer Gießschnauze 5. Dieser Tiegel 3 ist mitsamt dem Ofen 1 um eine Schwenkachse 7 einer der Lagerung der Schwenkteile dienenden Welle 9 drehbar aufgehängt. Die Kippbewegung des Ofens 1 mit dem Tiegel 3 wird mittels eines Kippzylinders 11 durchgeführt, aus welchem eine Kolbenstange 13 ragt, die im Punkt 15 mit dem Ofen 1 schwenkbar verbunden ist.In a furnace 1, for example an electric furnace, there is a crucible 3 with a pouring spout 5. This crucible 3 , together with the furnace 1, is rotatably suspended about a pivot axis 7 of a shaft 9 serving to support the pivoting parts. The tilting movement of the furnace 1 with the crucible 3 is carried out by means of a tilting cylinder 11 from which a piston rod 13 protrudes, which is pivotably connected to the furnace 1 at point 15.

Das andere Zylinderende besitzt Laschen 17, mit deren Hilfe der Kippzylinder 11 an einem Festpunkt 19, beispielsweise des Kippgestells, schwenkbar befestigt wird.The other end of the cylinder has brackets 17, with the aid of which the tilting cylinder 11 is pivotably attached to a fixed point 19, for example the tilting frame.

Auf der Welle 9 ist eine Kurvenscheibe 21 angeordnet, die mit einem MengenregeIventil 23 wirkverbunden ist. Dieses Ventil 23 besitzt ein Gehäuse 25, in welchem ein Kolben 27 unter Belastung durch eine Feder 29 hin und her schiebbar ist. Der Kolben 27 ist mit einem Stößel 31 verbunden, der an seinem freien Ende eine Rolle 35 trägt und in einer Führung 33 gleitend gelagert ist. Die Feder 29 drückt den Kolben 27 und mithin den Stößel 31 mit der Rolle 35 an die Kurvenscheibe 21, wie dies aus der Figur ersichtlich ist.A cam disk 21 is arranged on the shaft 9 and is operatively connected to a quantity control valve 23. This valve 23 has a housing 25 in which a piston 27 can be pushed back and forth under the load of a spring 29. The piston 27 is connected to a plunger 31 which carries a roller 35 at its free end and is slidably mounted in a guide 33. The spring 29 presses the piston 27 and consequently the plunger 31 with the roller 35 against the cam disk 21, as can be seen from the figure.

Parallel zum Mengenregelventil 23 ist ein Überbrückungsventil 51 im hydraulischen System angeordnet, welches z. B. durch das Zeitrelais in vorbestimmter Weise gesteuert werden kann. Es ist damit möglich, dem durch die Kurvenscheibe 21 bedingten Gießprogramm eine andere Folge zu geben. So kann z. B. durch Öffnen des Ventils 51 beim Angießen kurz-In parallel with the flow control valve 23 , a bypass valve 51 is arranged in the hydraulic system, which z. B. can be controlled by the timing relay in a predetermined manner. It is thus possible to give the casting program caused by the cam 21 a different sequence. So z. B. by opening the valve 51 briefly when casting

709 608/350709 608/350

Claims (4)

zeitig eine größere Menge flüssigen Metalls gegossen werden. Eine Druckknopfsteuerung ermöglicht es, zu jedem beliebigen Zeitpunkt in das Grundgießprogramm durch Öffnen und Schließen des Uberbrückungsventils 51 einzugreifen und es zu verändern, d. h. die Gießmenge zu erhöhen. Zur Steuerung der Kippbewegungen des Ofensl mit dem Tiegel 3 ist eine Steueranlage für Hand- und automatischen Betrieb 37 vorgesehen. Im hydraulisch betriebenen Arbeitssystem sind zwei Elektroventile 39 und 41 angeordnet, welche durch Auf-Zu-Regulierung den Zu- und Abfluß im Vorlauf 43 bzw. im Rücklauf 45 steuern. Verbindungsleitungen 47, 48, 49 und 50 sorgen dafür, daß das Arbeitsmedium durch die entsprechenden Steuerorgane, zur Kipp- »5 vorrichtung mit dem Kippzylinder 11, dem Kolben und der Kolbenstange 13 sowie zum und vom Versorgertank gefördert wird. Der Gießvorgang wird folgendermaßen durchgeführt: Mittels der Handsteuerung wird der Ofen 1 a° mit dem Tiegel 3 durch Beaufschlagung der Leitung 48 und des Zylinders 11 mit Drucköl so weit gekippt, bis die flüssige Metalloberfläche an der Gießschnauze 5 erscheint und durch weiteres Kippen des Tiegels ausfließen würde. Bei Erreichung dieses Zu-Standes wird die Anlage auf automatischen Betrieb umgeschaltet. Durch einen Betätigungsknopf wird ein Zeitrelais zum Einschalten gebracht, welches während einer der auszugießenden Menge entsprechenden Zeit das Elektroventil 39 anhebt, so daß das Druckmedium durch den Vorlauf 43 über das Elektroventil 39 und durch die Leitung 47 zum Mengenregelventil 23 gelangt, welches entsprechend der Lage der Kurvenscheibe 21 den Durchflußquerschnitt für das Druckmedium mehr oder weniger freigibt, so daß pro Zeiteinheit eine genau vorbestimmte Druckölmenge durch die Leitung 48 in den Kippzylinderll strömt und den Kolben mit der Kolbenstange 13 anhebt. Der Ofen 1 wird dadurch mit dem Tiegel 3 um die Schwenkachse 7 geschwenkt, und das flüssige Metall fließt aus der Gießschnauze 5 in die bereitgestellte Form aus. Die Kurvenscheibe 21 ist derart geformt, daß sie den federbelasteten Kolben 27 und damit den freien Querschnitt für den Durchtritt der Arbeitsflüssigkeit zum Kippzylinder 11 so steuert, daß die zum Ausgießen kommende Metallmenge pro Zeiteinheit konstant ist. Es herrscht somit eine konstante Gießgeschwindigkeit. Auf diese Weise wird erreicht, daß automatisch in einer vorbestimmten, durch das Zeitrelais in der Steuervorrichtung festgelegten Zeit die genau vorbestimmte Metallmenge gegossen wird, nach deren Ausguß das Elektroventil 39 durch das Zeitrelais geschlossen wird, so daß die Kippbewegung des Tiegels 3 stoppt. Um ein Nachtropfen des Metalls zu vermeiden, wird gleichzeitig mit dem Schließen des Elektroventils 39 durch entsprechende Schaltelemente, die mit dem Zeitrelais verbunden sind, das Elektroventil 41 in der Rücklaufleitung kurz geöffnet, so daß die Arbeitsflüssigkeit aus dem Kippzylinder 11 durch die Leitung 48 und 49, über das Elektroventil 41 und die Leitung 50 in den Rücklauf 45 gelangt. Der Kolben im Kippzylinder 11 wird mithin entlastet, so daß die Schwenkbewegung des Tiegels 3 im aufrichtenden Sinn erfolgt und damit das Tropfen unterbleibt. Es handelt sich natürlich nur um eine sehr geringe Rückdrehung des Tiegels 3, welche zudem in der Kippdauer des Zeitrelais entsprechend kompensiert wird. Die erläuterte Kipp- und Steuervorrichtung weist den Vorteil auf, daß nur eine einzige Kippstellung von Hand eingestellt werden muß, nämlich diejenige zu Beginn des Ausgießens, bei welcher die Flüssigkeit an der Gießschnauze 5 erscheint. Durch Einschalten der Automatik in diesem Zustand wird das ganze System automatisiert und läuft genau nach vorgesehenem Zeitprogramm ab. Es ist natürlich möglich, die Kurvenscheibe 21 für ein anderes Gießprogramm auszulegen, bei welchem aber stets mit gleicher Gießleistung gearbeitet wird. Das Betätigen des Überbrückungsventils 51 gibt weitere Möglichkeiten der Programmänderung in der beschriebenen Weise. Versuche haben gezeigt, daß die durch Schlackenansätze einerseits und Tiegelwandverschleiß andererseits bedingten Veränderungen derart geringfügig sind, daß sie nicht merklich ins Gewicht fallen und daher nicht berücksichtigt werden müssen. Es ist auch möglich, die ganze Kipp- und Steuervorrichtung als rein mechanischen Kippantrieb zu bauen, indem mit einer Kurvenscheibe ein Reguliergetriebe oder ein anderes Hilfsorgan, welches die Kippgeschwindigkeit im gewünschten Maß reguliert, gesteuert wird. Die Steuerscheibe 21 kann ebenfalls zur Steuerung eines entsprechenden elektrischen Systems mit elektrischem Antrieb zur Durchführung der Kippbewegung ausgerüstet sein. Patentansprüche:A large amount of liquid metal must be poured early. A push-button control makes it possible to intervene at any time in the basic casting program by opening and closing the bypass valve 51 and to change it, i. H. to increase the watering rate. To control the tilting movements of the furnace with the crucible 3, a control system for manual and automatic operation 37 is provided. Two solenoid valves 39 and 41 are arranged in the hydraulically operated working system, which control the inflow and outflow in the flow 43 and in the return 45 by means of open-close regulation. Connecting lines 47, 48, 49 and 50 ensure that the working medium is conveyed through the corresponding control elements, to the tilting device with the tilting cylinder 11, the piston and the piston rod 13 and to and from the supply tank. The casting process is carried out as follows: Using the manual control, the furnace 1 a ° with the crucible 3 is tilted by applying pressure oil to the line 48 and the cylinder 11 until the liquid metal surface appears on the pouring spout 5 and flows out by further tilting the crucible would. When this state is reached, the system is switched to automatic operation. By means of an actuating button, a time relay is switched on, which during a time corresponding to the amount to be poured lifts the solenoid valve 39 so that the pressure medium passes through the flow 43 via the solenoid valve 39 and through the line 47 to the volume control valve 23, which, depending on the position of the Cam 21 more or less releases the flow cross-section for the pressure medium, so that an exactly predetermined amount of pressure oil flows through the line 48 into the tilting cylinder and the piston with the piston rod 13 is raised. The furnace 1 is thereby pivoted with the crucible 3 about the pivot axis 7, and the liquid metal flows out of the pouring spout 5 into the provided mold. The cam 21 is shaped in such a way that it controls the spring-loaded piston 27 and thus the free cross-section for the passage of the working fluid to the tilting cylinder 11 so that the amount of metal coming to be poured per unit of time is constant. There is thus a constant casting speed. In this way it is achieved that the precisely predetermined amount of metal is poured automatically in a predetermined time set by the time relay in the control device, after which the electric valve 39 is closed by the time relay so that the tilting movement of the crucible 3 stops. In order to avoid dripping of the metal, the electrovalve 41 in the return line is briefly opened at the same time as the electrovalve 39 is closed by appropriate switching elements connected to the time relay, so that the working fluid from the tilting cylinder 11 through the lines 48 and 49 , reaches the return 45 via the solenoid valve 41 and the line 50. The piston in the tilting cylinder 11 is therefore relieved, so that the pivoting movement of the crucible 3 takes place in the righting direction and thus the dripping does not occur. Of course, there is only a very slight reverse rotation of the crucible 3, which is also compensated accordingly in the tilting period of the time relay. The explained tilting and control device has the advantage that only a single tilting position has to be set by hand, namely that at the beginning of pouring in which the liquid appears on the pouring spout 5. By switching on the automatic in this state, the whole system is automated and runs exactly according to the scheduled time program. It is of course possible to design the cam 21 for a different casting program in which, however, the same casting performance is always used. The actuation of the bypass valve 51 gives further options for changing the program in the manner described. Tests have shown that the changes caused by slag deposits on the one hand and crucible wall wear on the other hand are so minor that they are not noticeably significant and therefore do not have to be taken into account. It is also possible to build the entire tilting and control device as a purely mechanical tilting drive by using a cam disc to control a regulating gear or another auxiliary element which regulates the tilting speed to the desired extent. The control disk 21 can also be equipped to control a corresponding electrical system with an electrical drive for performing the tilting movement. Patent claims: 1. Kipp- und Steuervorrichtung für die Entnahme einer zeitlich konstanten Menge flüssigen Metalls aus Gießgefäßen, insbesondere Gießpfannen und Öfen, die um eine waagerechte, in der Nähe der Gießschnauze angeordnete Kippachse mittels eines Kippzylinders zu kippen sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kippachse (7) eine Kurvenscheibe (21) vorgesehen ist, deren Winkellage der Kipplage des Gießbehälters (1) entspricht und die mit einem Mengenregler (23) wirkverbunden ist, welcher den Zu- und Abfluß des Druckmediums für die Betätigung des Kippzylinders (11) steuert.1. Tilting and control device for the removal of a temporally constant amount of liquid metal from casting vessels, in particular casting ladles and furnaces, which are to be tilted around a horizontal tilting axis arranged in the vicinity of the pouring spout by means of a tilting cylinder, characterized in that on the tilting axis ( 7) a cam disk (21) is provided, the angular position of which corresponds to the tilted position of the casting container (1) and which is operatively connected to a flow regulator (23) which controls the inflow and outflow of the pressure medium for actuating the tilting cylinder (11) . 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mengenregler (23) ein Durchflußventil dient, das aus einem in einem Gehäuse (25) verschiebbar angeordneten, unter Federdruck stehenden Kolben (27) besteht, der über einen Stößel (31) und eine Rolle (35) mit der Kurvenscheibe (21) wirkverbunden ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flow regulator (23) is a flow valve which consists of a in a housing (25) displaceably arranged, under spring pressure piston (27) which has a plunger (31) and a Roller (35) is operatively connected to the cam disk (21). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckmediumsystem zwei durch ein Zeitrelais gesteuerte Elektroventile (39, 41) für die Steuerung des Zu- und Abflusses des Druckmediums vorgesehen sind.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that two solenoid valves (39, 41) controlled by a time relay are provided for controlling the inflow and outflow of the pressure medium in the pressure medium system. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mengenregler (23) ein Uberbrückungsventil (51) parallel geschaltet ist.4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the flow regulator (23) has a bypass valve (51) connected in parallel. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 792 602.References considered: U.S. Patent No. 2,792,602. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 608/350 6.67 © Bundesdruckerei Berlin709 608/350 6.67 © Bundesdruckerei Berlin
DEA46687A 1964-07-06 1964-07-25 Tilting and control device on tiltable pouring containers, in particular pouring pans and ovens Pending DE1243338B (en)

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DE2334411A1 (en) * 1972-09-29 1974-04-11 Chrysler Corp SELF-ACTING PISTON MOLDING DEVICE
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