DE19709648C2 - Krustenbrechervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Krustenbrechervorrichtung für Me­ tallschmelzen, insbesondere für Aluminiumschmelzen, mit einem fluidbetätigten Krustenbrecherzylinder, dessen Stoßstange zwischen einer zurückgezogenen Grundstellung und einer ausge­ fahrenen, über eine Stoßpartie auf die aufzubrechende Kruste der Metallschmelze einwirkenden Aufbrechstellung verfahrbar ist, und mit Zuführmitteln zum Zuführen eines insbesondere pulverförmigen Zusatzstoffes in die durch die aufgebrochene Kruste zugängliche Metallschmelze.

Bei der Herstellung und/oder Weiterverarbeitung von Alumini­ ummaterial oder sonstigem Metallmaterial liegt das Material häufig in geschmolzenem flüssigem Zustand vor, was als Me­ tallschmelze bezeichnet wird. Dieser Metallschmelze müssen von Zeit zu Zeit Zusatzstoffe beigemengt werden, die meist in pulvriger Konsistenz vorliegen. Das Zuführen des jeweiligen Zusatzstoffes wird allerdings dadurch behindert, daß sich speziell bei Aluminiumschmelzen an der Oberfläche eine als Kruste bezeichnete Feststoffschicht bildet, die die flüssige Schmelze abdeckt. Man setzt daher sogenannte Krustenbrecher­ zylinder ein, um die Kruste von Zeit zu Zeit aufzubrechen und anschließend mittels geeigneter separater Zuführmittel den Zusatzstoff in die nun freigelegte flüssige Schmelze einzu­ streuen bzw. einzugießen. Bei dem Krustenbrecherzylinder han­ delt es sich regelmäßig um einen pneumatisch oder hydraulisch betätigten Arbeitszylinder, der oberhalb der Metallschmelze so installiert ist, daß seine mit dem Kolben verbundene Kol­ benstange nach unten ragt und eine Stoßstange bildet, die am freien Ende eine Stoßpartie aufweist. In der zurückgezogenen Grundstellung befindet sich die Stoßpartie mit Abstand ober­ halb der Metallschmelze bzw. deren Kruste. Zum Aufbrechen der Kruste wird der Arbeitszylinder mit Druckmedium beaufschlagt, so daß die Stoßstange nach unten ausfährt, gegen die Kruste stößt und diese aufbricht. Ein Krustenbrecherzylinder dieser Art geht beispielsweise aus der DE 29 43 294 A1 hervor.

Die bekannte Krustenbrechervorrichtung verfügt über einen relativ aufwendigen und kostenintensiven Aufbau. Durch die neben dem Krustenbrecherzylinder angeordnete Zuführeinrich­ tung für den Zusatzstoff nimmt sie überdies ein verhältnis­ mäßig großes Bauvolumen ein. Außerdem bedarf es aufwendiger Abschirmmaßnahmen, um die in der Nähe der Metallschmelze an­ geordneten Bestandteile vor der enormen Hitze zu schützen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Krusten­ brechervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacherem und kostengünstigerem Aufbau wenig Platz beansprucht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Zuführmit­ tel mindestens einen in der Stoßstange des Krustenbrecherzy­ linders ausgebildeten Zuführkanal enthalten, durch den hin­ durch der Zusatzstoff der Metallschmelze zugeführt wird.

Auf diese Weise liegt eine Krustenbrechervorrichtung vor, bei der der Krustenbrecherzylinder und wesentliche Bestandteile der Zuführmittel in einer kompakten Baueinheit zusammengefaßt sind. Das Einbringen des Zusatzstoffes in die Metallschmelze erfolgt nunmehr unter Verwendung des Krustenbrecherzylinders selbst, der mithin eine Doppelfunktion ausübt. Der Zusatz­ stoff wird über den Zuführkanal durch die Stoßstange hindurch in die Metallschmelze zugeführt. Je nach Ausgestaltung und Betriebsweise kann dabei das Zuführen des Zusatzstoffes prak­ tisch zeitgleich bzw. mit nur geringer Verzögerung nach dem Aufbrechen der Kruste erfolgen, wobei eine unmittelbare In­ jektion bei noch in die Metallschmelze eingetauchter Stoß­ stange oder ein Einstreuen bzw. Eingießen bei nach dem Auf­ brechen der Kruste wieder ganz oder teilweise zurückgezogener Stoßstange erfolgen kann. Da lediglich die Stoßstange bzw. der zugehörige Krustenbrecherzylinder hinsichtlich der hohen Temperaturen abgesichert werden muß, ist der bauliche Aufwand geringer und gewährleistet eine kostengünstigere Herstellung verbunden mit einer längeren Lebensdauer.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un­ teransprüchen hervor.

Zweckmäßigerweise verfügt der Krustenbrecherzylinder über ei­ ne das Zylindergehäuse axial vollständig durchsetzende Kol­ benstange, deren ausgehend vom Kolben nach unten ragender Ab­ schnitt die Stoßstange und deren ausgehend vom Kolben nach oben ragender Abschnitt eine Zuführstange bildet, wobei der Zuführkanal in beiden Stangen verläuft. Dabei kann der Zu­ führkanal im Bereich der Stoßstange über eine Ausgabeöffnung und im Bereich der Zuführstange über eine Beschickungsöffnung verfügen, so daß der Zusatzstoff über die Beschickungsöffnung ins Innere der Kolbenstange zugeführt werden kann, um nach dem Durchlaufen des Zuführkanales über die Ausgabeöffnung an die Metallschmelze abgegeben zu werden.

Um zu verhindern, daß Bestandteile der Metallschmelze den Zu­ führkanal verstopfen, ist dem Zuführkanal zweckmäßigerweise ein Schließglied zugeordnet, welches sich insbesondere im Be­ reich der Stoßpartie der Stoßstange befindet. Es kann in be­ vorzugter Ausgestaltung sogar in Baueinheit mit der Stoßpar­ tie ausgeführt oder von dieser gebildet sein. Im übrigen kann das Schließglied dazu verwendet werden, eine genau dosierte Menge an Zusatzstoff abzugeben, wenn dem Zuführkanal eine größere Menge an Zusatzstoffen zugeführt wird, als pro Abga­ beschritt an die Metallschmelze abzugeben ist. Allerdings kann durchaus auch bereits eine portionierte Beschickung des Zuführkanales erfolgen, so daß bei freigegebenem Durchgang durch den Zuführkanal die gesamte Portion an Zusatzstoffen abgegeben wird, wobei im Anschluß an das erneute Verschließen des Zuführkanales eine erneute Portionierung erfolgen kann.

Um den Zuführvorgang noch weiter zu beschleunigen und/oder um den Zuführkanal vor Verstopfung zu schützen, enthalten die Zuführmittel vorzugsweise eine Ausblaseinrichtung, die ein Durchblasen des Zuführkanales in Richtung der Ausgabeöffnung ermöglicht. Bei diesem Ausblasen werden auch eventuell im Be­ reich der Ausgabeöffnung abgelagerte Bestandteile der Metall­ schmelze entfernt, so daß die Krustenbrechervorrichtung mit langen Wartungs- bzw. Reinigungsintervallen auskommt.

Nachfolgen wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich­ nung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer möglichen Bauform der Krustenbrechervorrichtung im Längs­ schnitt bei in Grundstellung befindlicher Stoßstan­ ge,

Fig. 2 die Krustenbrechervorrichtung aus Fig. 1 bei in die Aufbrechstellung ausgefahrener Stoßstange,

Fig. 3 die Krustenbrechervorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 bei teilweise wieder zurückgefahrener Stoßstange im Moment des Zuführens eines Zusatzstoffes bei frei­ gegebenem Durchgang des Zuführkanales,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Krustenbrechervorrich­ tung gemäß Schnittlinie IV-IV im Bereich der Aus­ blaseinrichtung, und

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Krustenbrechervorrich­ tung gemäß Schnittllinie V-V im Bereich des Zylin­ dergehäuses des Krustenbrecherzylinders.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine allgemein mit 1 bezeichnete Krustenbrechervorrichtung, die oberhalb eines Behältnisses installiert ist, in dem sich eine allgemein mit 2 bezeichnete Aluminiumschmelze befindet. Der größte Teil der Aluminium­ schmelze 2 ist flüssig, der flüssige Bestandteil ist mit 3 bezeichnet. Über dieser liegt gemäß Fig. 1 eine feste Schicht bereits erstarrten Materiales, die als Kruste 4 be­ zeichnet wird.

Die Kruste 4 muß von Zeit zu Zeit aufgebrochen werden, damit das bereits erstarrte Material wieder in die flüssige Form übergeht. Außerdem ist der Aluminiumschmelze 2 von Zeit zu Zeit mindestens ein Zusatzstoff 5 beizumengen, beispielsweise Aluminiumpulver, was nur bei durchbrochener Kruste 4 möglich ist. Die Krustenbrechervorrichtung 1 übernimmt sowohl das Aufbrechen der Kruste 4 als auch das Zuführen des Zusatzstof­ fes 5 in den flüssigen Bestandteil 3 der Aluminiumschmelze 2.

Die Krustenbrechervorrichtung 1 verfügt über einen fluidbetä­ tigten Arbeitszylinder, der als Krustenbrecherzylinder 6 be­ zeichnet sei. Dieser ist so installiert, daß seine Längsach­ se 7 vertikal ausgerichtet ist.

Der Krustenbrecherzylinder 6 besitzt ein Zylindergehäuse 8, in dem ein Kolben 12 axial beweglich angeordnet ist, der das Gehäuseinnere in zwei Arbeitsräume 13, 14 unterteilt. In jeden Arbeitsraum mündet eine Öffnung 15, über die fluidisches Druckmedium, insbesondere Druckluft, zuführbar oder abführbar ist. An die Öffnungen 15 angeschlossene Druckmittelleitungen, die zu nicht näher dargestellten Steuerventilen führen, sind bei 16 angedeutet. Durch geeignete Zufuhr und/oder Abfuhr von Druckmedium läßt sich der Kolben 12 gemäß Doppelpfeil 11 zu einer Bewegung in Richtung der Längsachse 7 antreiben und bei Bedarf auch in einer beliebigen Axialposition positionieren. Zur Positionierung können aber auch andere geeignete Positio­ niermittel eingesetzt werden.

Der Kolben 12 steht in fester Verbindung mit einer koaxial angeordneten Kolbenstange 17. Diese ist bei der gezeigten Bauform als durchgehende Kolbenstange ausgeführt, die das Zy­ lindergehäuse 8 in Längsrichtung vollständig durchsetzt und sowohl am unteren als auch am oberen Ende aus dem Zylinderge­ häuse 8 hinausragt.

Es kann sich um eine einteilige oder mehrteilige Kolben­ stange 17 handeln. Jedenfalls bildet der ausgehend vom Kol­ ben 12 nach unten in Richtung der Aluminiumschmelze 2 ragende Abschnitt der Kolbenstane 17 eine Stoßstange 18. Der ausge­ hend vom Kolben 12 nach oben und dort über das Zylindergehäu­ se 8 hinausragende Abschnitt der Kolbenstange 17 bildet eine Zuführstange 19. Diese beiden Stangen 18, 19 sind aber wie er­ wähnt beim Ausführungsbeispiel in einer einstückigen durchge­ henen Kolbenstange 17 zusammengefaßt.

Wird der Kolben 12 gemäß Doppelpfeil 11 bewegt, bewegt sich die Kolbenstange 17 entsprechend. An dem der Aluminiumschmel­ ze 2 zugewandten freien Ende der Stoßstange 18 ist eine aus hitzebeständigem hochfestem Material bestehende Stoßpartie 22 vorgesehen.

Das Zylindergehäuse 8 des Krustenbrecherzylinders 6 ist an einer Tragstruktur 23 festgelegt. Diese kann beispielsweise an einem Fundament oder einer Wand 24 ortsfest fixiert sein.

Die Fig. 1 zeigt den Krustenbrecherzylinder 6 bei zurückge­ zogener Grundstellung der Stoßstange 18. Der Kolben 12 ist hier in die obere Endlage verfahren, so daß die Stoßstange 18 zu einem großen Teil innerhalb des Zylindergehäuses 8 liegt und die Stoßpartie 22 mit maximalem Abstand zur Kruste 4 an­ geordnet ist.

Ausgehend von dieser Grundstellung läßt sich die Stoßstan­ ge 18 durch entsprechende Druckbeaufschlagung des Kolbens 12 mit hoher Geschwindigkeit aus dem Zylindergehäuse 8 ausfah­ ren. Dabei schlägt die Stoßstange 18 mit der Stoßpartie 22 gemäß Fig. 2 mit Wucht auf die Kruste 4 auf, die dadurch zerbricht und aufbricht. Die in Fig. 2 gezeigte ausgefahrene Stellung der Stoßstange 18 sei als Aufbrechstellung bezeich­ net. Nunmehr ist der flüssige Bestandteil 3 der Aluminium­ schmelze 2 wieder zugänglich, bis sich nach einer gewissen Zeit erneut eine Kruste 4 ausbildet.

Dem die Aluminiumschmelze 2 enthaltenden Behältnis können je nach Größe eine oder mehrere Krustenbrechervorrichtungen zu­ geordnet sein.

Die Krustenbrechervorrichtung 1 ermöglicht nicht nur das Auf­ brechen der Kruste 4, sondern auch das bedarfsgemäße Zuführen eines oder mehrerer meist pulverförmiger Zusatzstoffe 5 der bereits erwähnten Art. Daher ist die Krustenbrechervorrich­ tung 1 zusätzlich mit das Zuführen des Zusatstoffes 5 ermög­ lichenden Zuführmitteln 24 ausgestattet.

Wesentlicher Bestandteil der Zuführmittel 24 ist ein bei­ spielsgemäß sowohl die Stoßstange 18 als auch die Zuführstan­ ge 19 in Längsrichtung durchziehender Zuführkanal 25. Er läßt sich sehr einfach durch Verwendung einer über zumindest eine Teillänge hohl ausgebildete Kolbenstange 17 realisieren, wo­ bei der Hohlraum den Zuführkanal 25 bildet. Der Zuführ­ kanal 25 ermöglicht es, den Zusatzstoff durch die Stoßstan­ ge 18 hindurch der Aluminiumschmelze 2 zuzuführen. Die Zufuhr geschieht zweckmäßigerweise in der aus Fig. 3 hervorgehenden Zwischenstellung der Stoßstange 18, bei der diese nach dem Aufbrechen der Kruste 4 ausgehend von der Aufbrechstellung wieder ein Stück weit zurückgezogen wurde, so daß sich die Stoßpartie 22 mit einem geringen Abstand oberhalb des flüssi­ gen Schmelzenbestandteiles 3 befindet. Der Zuführvorgang kann bei stillstehender Stoßstange 18 oder auch während der Rück­ hubbewegung in die Grundstellung erfolgen.

Der Zuführkanal 25 verfügt im Bereich des der Aluminium­ schmelze 2 zugewandten freien Endes der Stoßstange 18 über eine Ausgabeöffnung 26. Das entgegengesetzte Ende des Zuführ­ kanales 25 liegt beim Ausführungsbeispiel vor dem freien Ende der Zuführstange 19 und kommuniziert mit einer oder mehreren Beschickungsöffnungen 27. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei solcher Beschickungsöffnungen 27 vorgesehen, die sich gemäß Fig. 4 bezogen auf die Längsachse 7 der Zuführstange 19 dia­ metral gegenüberliegen und von Wanddurchbrechungen der hohlzylindrischen Kolbenstange 17 gebildet sind.

Der in die Aluminiumschmelze einzubringende Zusatzstoff 5 kann über die Beschickungsöffnungen 27 in den Zuführkanal 25 eingebracht und von diesem über die Ausgabeöffnung 26 in die Aluminiumschmelze 2 ausgebracht werden.

Um zu verhindern, daß die Ausgabeöffnung 26 beim Aufprall der Stoßstange 18 auf die Kruste 4 beschädigt wird oder sich mit Schmelzenmaterial zusetzt, ist ihr ein Schließglied 28 zuge­ ordnet, das je nach Stellung den Durchgang durch den Zuführ­ kanal 25 verschließt oder freigibt.

Um in bezug auf die Ausgabeöffnung 26 eine Schutzfunktion ausüben zu können, ist das Schließglied 28 beim Ausführungs­ beispiel im Bereich der Ausgabeöffnung 26 angeordnet. Es sitzt daher in der Zone des freien Endes der Stoßstange 18, wobei es in der gezeigten bevorzugten Ausgestaltung in Bau­ einheit mit der Stoßpartie 22 ausgeführt ist.

Die Betätigung des Schließgliedes 28 zum bedarfsgemäßen Schließen und Freigeben der Ausgabeöffnung 26 erfolgt beim Ausführungsbeispiel unter Vermittlung einer an dem Schließ­ glied 28 angreifenden Betätigungsstange 32. Diese Betäti­ gungsstange 32 steht in fester Verbindung mit dem Schließ­ glied 28 und erstreckt sich ausgehend von diesem in Längs­ richtung der Kolbenstange 17 innerhalb des Zuführkanales 25. Dabei durchsetzt sie sowohl Stoßstange 18 als auch die Zu­ führstange 19.

Der Querschnitt der Betätigungsstange 32 ist über die Länge des Zuführkanales 25 geringer als dessen Querschnitt. Dadurch verbleibt in dem Zuführkanal 25 ein außen von der im Quer­ schnitt ringförmigen Wandung der Kolbenstange 17 und innen von der Betätigungsstange 32 begrenzter Ringraum 33, der auch aus Fig. 4 und 5 gut ersichtlich ist. Dieser Ringraum 33 steht zur Hindurchführung des Zusatzstoffes 5 zur Verfügung.

Oberhalb der Beschickungsöffnungen 27 besitzt die Betäti­ gungsstange 32 einen Stangenabschnitt 34 größeren Querschnit­ tes, wobei der Querschnitt dem Innenquerschnitt der hohlen Kolbenstange 17 entspricht. Der Stangenabschnitt 34 ist im Endabschnitt der Kolbenstange 17 bzw. der Zuführstange 19 verschiebbar geführt und ragt nach oben über die Zuführstan­ ge 19 hinaus. Der dort liegende Endbereich 35 der Betäti­ gungsstange 32 steht über eine beim Ausführungsbeispiel fluidbetätigte Antriebseinrichtung 36 mit dem zugeordneten oberen Endbereich 37 der Zuführstange 19 in Antriebsverbin­ dung. Beispielsgemäß sind die beiden Endbereiche 35, 37 mit in axialem Abstand zueinander angeordneten Flanschplatten verse­ hen, zwischen denen die Antriebseinrichtung 36 sitzt, die beispielsweise aus einem oder mehreren pneumatisch betätigten Arbeitszylindern bestehen kann.

Durch Betätigung der Antriebseinrichtung 36 läßt sich somit die Schaltstellung des Schließgliedes 28 vorgeben. Das Um­ schalten zwischen der in Fig. 1 und 2 vorliegenden Schließstellung und der aus Fig. 3 hervorgehenden Offenstel­ lung geschieht durch Verlagerung des Schließgliedes 28 paral­ lel zur Längsachse 7 relativ zur Zuführstange 19 und der an dieser vorgesehenen Ausgabeöffnung 26. Der Schließ- und Frei­ gabevorgang wird also durch eine relative axiale Verschiebe­ bewegung zwischen der Stoßstange 18 und der Zuführstange 19 einerseits sowie der Betätigungsstange 32 und dem daran ange­ ordneten Schließglied 28 andererseits ausgeführt. Die An­ triebseinrichtung 36 macht die Hubbewegung der Kolbenstan­ ge 17 mit, so daß sie sich in jeder beliebigen Stellung der Stoßpartie 22 betätigen läßt. Dadurch kann die Stelle, an der die Ausgabeöffnung 26 geöffnet und der Zusatzstoff 5 ausgege­ ben werden soll, nach Bedarf variabel gewählt werden.

Beim Ausführungsbeispiel erfolgt eine exakt dosierte Abgabe des Zusatzstoffes 5 an die Aluminiumschmelze 2 dadurch, daß der Zuführkanal 25 portionsweise mit Zusatzstoff 5 beschickt wird. Das Beschicken erfolgt gemäß Pfeilen 38 durch die Be­ schickungsöffnungen 27 hindurch, wenn diese sich innerhalb eines Aufnahmeraumes 42 befindet, der von einem beispielsge­ mäß trichterähnlichen Aufnahmebehältnis 43 einer Einfüllein­ richtung 44 definiert wird. Das Aufnahmebehältnis 43 ist kon­ zentrisch im Umfangsbereich der Zuführstange 19 angeordnet und kann mittels nicht näher dargestellter Einfüllmittel ge­ mäß Pfeil 45 mit einer bestimmten Menge des Zusatzstoffes 5 befüllt werden. Das Aufnahmebehältnis 43 ist wie das Zylin­ dergehäuse 8 an einer Tragstruktur 23 festgelegt, so daß die Zuführstange 19 bei der Hubbewegung eine Relativbewegung be­ züglich dem Aufnahmebehältnis 43 und dessen Aufnahmeraum 42 ausführt. Die Anordnung ist so getroffen, daß sich die Be­ schickungsöffnungen 27 in der Grunstellung der Stoßstange 18 innerhalb des Aufnahmeraumes 42 befinden, so daß die im Auf­ nahmeraum 42 bereitgestellte Portion an Zusatzstoff 5 gemäß Pfeilen 38 selbsttätig in den Zuführkanal 25 einfließt, wenn sich die Stoßstange 18 in die Grundstellung bewegt. Der Zu­ satzstoff 5 sammelt sich dann im ausgangsseitigen Bereich des Zuführkanales 25 im Anschluß an die Ausgabeöffnung 26 an, wie dies aus Fig. 1 und 2 hervorgeht.

Fährt die Stoßstange 18 in Richtung der Aufbrechstellung, ge­ langen die Beschickungsöffnungen 27 nach unten aus dem Auf­ nahmeraum 42 hinaus, so daß der Aufnahmeraum 42 abgeschlossen ist und mit der nächsten Portion an Zusatzstoff 5 befüllt werden kann.

Es wäre natürlich auch denkbar, in dem Aufnahmeraum 42 eine beliebig große Menge an Zusatzstoff 5 bereitzustellen und den Beschickungsöffnugen 47 eine gesteuerte Verschlußvorrichtung zuzuordnen, so daß über die Dauer der Freigabe der Beschic­ kungsöffnungen 27 die zu beschickende Menge an Zusatzstoff 5 vorgegeben werden kann.

Ein weiterer Bestandteil der Zuführmittel 24 ist eine Aus­ blaseinrichtung 46. Sie ermöglicht es, den Zusatzstoff 5 bei geöffneter Ausgabeöffnung 26 druckunterstützt aus dem Zuführ­ kanal 25 auszublasen. Der Zuführvorgang wird dadurch erheb­ lich beschleunigt und es ist außerdem gewährleistet, daß mit Sicherheit die gesamte Menge an Zusatzstoff 5 in die Alumini­ umschmelze 2 gelangt. Außerdem wird der Zuführkanal 25 dabei automatisch gereinigt und es wird verhindert, daß sich Mate­ rial aus der Aluminiumschmelze 2 im Zuführkanal 25 oder in dem abzudichtenden Bereich zwischen der Ausgabeöffnung 26 bzw. dem von dieser gebildeten Schließsitz und dem Schließ­ glied 28 ablagert. Die Ausblaseinrichtung 46 verfügt beim Ausführungsbeispiel über zwei Ausblaskanäle 52, die insbeson­ dere gemeinsam über eine lediglich in Fig. 3 angedeutete Steuerventileinrichtung 47 an eine Druckluftquelle 48 ange­ schlossen sind. Die Ausblaskanäle 52 sind entweder ständig oder, wie beim Ausführungsbeispiel, in Abhängigkeit von be­ stimmten Hubstellungen der Zuführstange 19 mit dem Zuführka­ nal 25 fluidisch verbunden. Beispielsgemäß sind an der Zu­ führstange 19 eine oder mehrere die hohlzylindrische Wand der Zuführstange 19 durchsetzende Einblasöffnungen 53 vorhanden, die zu Gunsten einer vereinfachten Bauweise wie abgebildet von den Beschickungsöffnungen 27 gebildet sein können. Sie werden daher bei der ein- und ausfahrenden Arbeitsbewegung der Stoßstange 18 relativ zu den zugeordneten Mündungen 54 der Ausblaskanäle verlagert. Die Ausblaskanäle 52 selbst sind mit bezug zum Zylindergehäuse 8 und zum Aufnahmebehältnis 43 ortsfest angeordnet, wobei sie beim Ausführungsbeispiel an dem Aufnahmebehältnis 43 festgelegt sind.

Nimmt die Stoßstange 18 im Anschluß an die Aufbrechstellung gemäß Fig. 2 die in Fig. 3 gezeigte, teilweise zurückgezo­ gene Zuführstellung ein, befinden sich die Einblasöffnung­ en 53 in mit den Mündungen 54 der Ausblaskanäle 52 fluchten­ der Stellung. Nun wird die Antriebseinrichtung 36 betätigt, so daß die Betätigungsstange 32 relativ zur Zuführstange 19 und zur Stoßstange 18 nach unten fährt und dabei das Schließ­ glied 28 von der Ausgabeöffnung 26 entfernt, so daß letztere freigegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt oder schon früher wird durch geeignete Betätigung der Steuerventileinrichtung 47 Druckluft aus der Druckluftquelle 48 in die Ausblaskanäle 52 und von dort über die Einblasöffnungen 53 in den Zuführ­ kanal 25 eingespeist. Die Druckluft drückt von oben her auf den Zusatzstoff 5 und preßt diesen gemäß Pfeilen 55 durch die Ausgabeöffnung 26 hinaus ins Freie. Der austretende Zusatz­ stoff 5 fällt in die flüssige Schmelze und vermischt sich mit dieser in der gewünschten Weise.

Möglich wäre es auch, den Zusatzstoff 5 unmittelbar in die Aluminiumschmelze 2 zu injizieren. Hierzu bräuchte lediglich das Schließglied 28 bei in den flüssigen Bestandteil 3 der Aluminiumschmelze 2 eingetauchtem vorderem Ende der Stoßstan­ ge 18 geöffnet und dann durch Druckbeaufschlagung über die Ausblaseinrichtung 46 in die Aluminiumschmelze 2 gedrückt werden. Dabei wird die Ausblaseinrichtung 46 bei in Offen­ stellung befindlichem Schließglied 28 zweckmäßigerweise so lange betätigt, bis die Stoßstange 18 wieder aus der Alumini­ umschmelze 2 ausgehoben wurde, so daß ein Eindringen des Alu­ miniummateriales in den Zuführkanal 25 verhindert wird.

Claims (19)

1. Krustenbrechervorrichtung für Metallschmelzen, insbeson­ dere für Aluminiumschmelzen, mit einem fluidbetätigten Kru­ stenbrecherzylinder (6), dessen Stoßstange (18) zwischen ei­ ner zurückgezogenen Grundstellung und einer ausgefahrenen, über eine Stoßpartie (22) auf die aufzubrechende Kruste (4) der Metallschmelze einwirkende Aufbrechstellung verfahrbar ist, und mit Zuführmitteln (24) zum Zuführen eines insbeson­ dere pulverförmigen Zusatzstoffes (5) in die durch die aufge­ brochene Kruste (4) zugängliche Metallschmelze, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zuführmittel (24) mindestens einen in der Stoßstange (18) des Krustenbrecherzylinders (6) ausgebil­ deten Zuführkanal (25) enthalten, durch den hindurch der Zu­ satzstoff (5) der Metallschmelze (2) zugeführt wird.

2. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Verlängerung der Stoßstange (18) eine fest mit dieser verbundene Zuführstange (19) vorgesehen ist, die an der der Stoßstange (18) entgegengesetzten Axialseite aus dem Zylindergehäuse (8) des Krustenbrecherzylinders (6) herausragt, wobei sich der mindestens eine Zuführkanal (25) in beiden Stangen (18, 19) erstreckt und von der Seite der Zu­ führstange (19) her mit dem zuzuführenden Zusatzstoff (5) be­ schickt wird.

3. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stoßstange (18) und die Zuführstan­ ge (19) von den axial aufeinanderfolgenden Abschnitten einer das Zylindergehäuse (8) axial durchsetzenden und beidenends aus dem Zylindergehäuse (8) herausragenden durchgehenden Kol­ benstange (17) gebildet ist.

4. Krustenbrechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zuführkanal (25) ein Schließglied (28) zugeordnet ist, das je nach Stellung den Durchgang durch den Zuführkanal (25) verschließt oder frei­ gibt.

5. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zuführkanal (25) im Bereich der Stoß­ stange (18) wenigstens eine Ausgabeöffnung (26) aufweist, der das Schließglied (28) zugeordnet ist.

6. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die wenigstens eine Ausgabeöffnung (26) und das zugeordnete Schließglied (28) im Bereich der Stoßpartie (22) der Stoßstange (18) vorgesehen sind.

7. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schließglied (28) in Baueinheit mit der zweckmäßigerweise stirnseitig an der Stoßstange (18) vorgese­ henen Stoßpartie (22) ausgeführt ist.

8. Krustenbrechervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schließglied (28) eine die Stoßstange (18) und zweckmäßigerweise auch die gegebenen­ falls vorhandene Zuführstange (19) durchsetzende Betätigungs­ stange (32) angreift, wobei der Schließ- und Freigabevorgang bezüglich des Zuführkanales (25) durch eine relative axiale Verlagerung zwischen der Stoßstange (18) und der Betätigungs­ stange (32) ausgeführt wird.

9. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Betätigungsstange (32) koaxial in­ nerhalb des Zuführkanales (25) erstreckt, so daß für die Zu­ fuhr des Zusatzmittels (5) ein Ringkanal (33) verbleibt.

10. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Schaltstellung des Schließgliedes (28) eine zwischen der Zuführstange (19) und der Betätigungsstange (32) arbeitende Antriebseinrichtung (36) vorgesehen ist.

11. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (36) als fluidbetä­ tigte Antriebseinrichtung ausgebildet ist.

12. Krustenbrechervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich der Zuführ­ stange (19)vorgesehenen mindestens einen Beschickungsöffnung (27) des Zuführkanales (25) eine Einfülleinrichtung (44) zu­ geordnet ist, aus der der Zusatzstoff (5) über die Beschic­ kungsöffnung (27) in den Zuführkanal (25) eingebracht wird.

13. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Einbringen des Zusatzstoffes (5) in den Zuführkanal (25) portionsweise bzw. dosiert erfolgt.

14. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einfülleinrichtung (44) einen mit einer gewünschten Menge des Zusatzstoffes (5) befüllbaren Aufnahmeraum (42) aufweist, wobei der Aufnahmeraum (42) und die Zuführstange (19) relativ zueinander verlagerbar sind, so daß die Beschickungsöffnung (27) abwechselnd innerhalb und außerhalb des Aufnahmeraumes (42) positionierbar ist.

15. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Positionierung der Beschickungsöffnung (27) mit bezug zum Aufnahmeraum (42) durch die aus- und einfahrende Arbeitsbewegung der Stoßstange (18) hervorgerufen wird.

16. Krustenbrechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführmittel (24) eine Ausblaseinrichtung (46) enthalten, durch die der Zuführ­ kanal (25) mit Druckluft beaufschlagbar ist, um den Zusatz­ stoff (5) aus dem Zuführkanal (25) in die Metallschmelze auszublasen.

17. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblaseinrichtung (46) wenigstens einen an eine Druckmittelquelle (48) angeschlossenen, mit dem Zuführkanal (25) verbundenen oder verbindbaren Ausblas­ kanal (52) aufweist.

18. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zuführstange (19) mindestens eine mit dem Zuführkanal (25) verbundene Einblasöffnung (53) vor­ gesehen ist, die bei der ein- und ausfahrenden Arbeitsbe­ wegung der Stoßstange (18) relativ zu dem Ausblaskanal (52) verlagert und zum Ausblasen des Zusatzstoffes (5) gegenüber dem Ausblaskanal (52) positioniert wird.

19. Krustenbrechervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einblasöffnung (53) von der mindestens einen Beschickungsöffnung (27) gebildet ist.