DE2109261C

DE2109261C - Control device for a stopper rod of a pouring ladle

Info

Publication number: DE2109261C
Application number: DE19712109261
Authority: DE
Inventors: Andre Joseph Pont a Mousson Pflaum (Frankreich)
Original assignee: Societe des Fondenes de Pont a Mousson, Nancy (Frankreich)
Priority date: 1970-04-02
Filing date: 1971-02-26
Publication date: 1973-05-10

Description

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Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für eine Stopfenstange einer Gießpfanne mit einem an der Gießpfanne befestigten Hubzylinder, dessen Kolben mit der Stopfenstange verbunden ist, und mit zwei jeweils an einer wirksamen Fläche des Kolbens in den Zylinder mündenden Druckmittelleitungen. Bekannte Regelvorrichtungen dieser Art (deutsche Auslegeschrift 1250 066, 1280 509) können beim Abstich nur so betätigt werden, daß die Stopfenstange ihren maximalen Hub nach oben durchführt und in dieser Stellung bis zum Ende des Absliches verbleibt. Es entsteht dabei ein bestimmter Ringquerschnitt zwischen der Stopfenstange und der Abstichöffnung für die Strömung des flüssigen Metails. Die aus Kolben und Hubzylinder bestehende Kolbenarbeitsmaschine besitzt also einen Hub von vorgegebener Länge, dessen Endlagen die Öffnungsstellung und die Schließstellung für die Stopfenstange definieren.The invention relates to a control device for a stopper rod of a pouring ladle with one on the Ladle attached lifting cylinder, the piston of which is connected to the stopper rod, and with two each Pressure medium lines opening into the cylinder on an effective surface of the piston. Known Control devices of this type (German Auslegeschrift 1250 066, 1280 509) can when tapping only be operated so that the stopper rod performs its maximum stroke upwards and in this Position remains until the end of the final. This creates a certain ring cross-section between the stopper rod and the tap opening for the flow of the liquid material. The one made of flask and Stroke cylinder existing piston work machine thus has a stroke of a predetermined length, its End positions define the open position and the closed position for the stopper rod.

Es wurde gefunden, daß die Abstichöffnung durch Ablagerung von erstarrtem Metall zur Verengung neigt. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Temperatur der feuerfesten Auskleidung der Geißpfanne im Bereich der Abstichöffung ebenso wie die Temperatur des Metalls in diesem Bereich relativ niedrig ist, insbesondere, wenn die Gießpfanne eine im Verhältnis zu ihrem Fassungsvermögen geringe Meüge an flüssigem Metall während einer Zeitspanne enthält, die ausreicht, um das Metall abkühlen zu lassen. Daraus ergibt sich eine unkontrollierbare Änderung der Durchflußmenge, und es kann sogar zum Festbacken der Stopfenstange auf ihrem Sitz kommen.It has been found that the tap opening is constricted by the deposition of solidified metal tends. This is due to the fact that the temperature of the refractory lining of the ladle in the The area of the tapping hole as well as the temperature of the metal in this area is relatively low, especially if the ladle is one in proportion contains small amounts of liquid metal in addition to its capacity for a period of time, which is enough to let the metal cool down. This results in an uncontrollable change in the Flow rate, and the stopper rod may even stick to its seat.

Gleiche Nachteile sind bei einer von der eingangs genannten Gattung abweichenden bekannten Vorrichtung gegeben (USA.-Patentschrift 2 753 606), welche einen aus einem Ritzel und einer Zahnstange bestehenden mechanischen Antrieb für die Betätigung der Stopfenstange aufweist. Auch dort wird die Stopfenstange lediglich zwischen zwei Endlagen hin- und hergefahren, nä'mlich zwischen einer angehobenen Öffnungsstellung und einer abgesenkten Schließstellung. The same disadvantages exist in a known device that deviates from the type mentioned at the beginning given (USA.-Patent 2 753 606), which consists of a pinion and a rack has existing mechanical drive for actuating the stopper rod. There is also the stopper rod only moved back and forth between two end positions, namely between a raised one Open position and a lowered closed position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine unkontrollierbare Verengung des Durchflußquerschnitts der Abstichöffnung verhindert wird.The invention is based on the object of a To train control device of the type mentioned so that an uncontrollable narrowing of the Flow cross-section of the tap opening is prevented.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Regelvorrichtung nach der Erfindung gekennzeichnet durch einen zweiten im Hubzylinder vorgesehenen Kolben, der vom ersten Kolben unabhängig ist, und durch eine dritte Druckmittelleitung, die an der dem ersten Kolbon abgewandten wirksamen Fläche des zweiten Kolbens in den Hubzylinder mündet.To solve this problem, the control device according to the invention is characterized by a second piston provided in the lifting cylinder, which is independent of the first piston, and by a third pressure medium line on the effective surface of the second piston facing away from the first piston opens into the lifting cylinder.

Zu Beginn des Abstichvorgangs führt der erste Kolben seinen vollen Hub nach oben durch und hebt dabei die Stopfenstange in eine maximale Öffnungsstellung an. Dabei strömt eine beträchtliche Menge flüssigen Metalls durch die Abstichöffnung und erhitzt deren relativ kühle feuerfeste Wände, nachdem es das in der Umgebung der Abstichöffnung erstarrte Metall wieder geschmolzen und entfernt hat. Anschließend daran wird die Stopfenstange etwas abgesenkt, und zwar wird hierzu der erste Kolben nach unten gefahren, bis er auf den nun angehobenen und als Anschlag wirkenden zweiten Kolben auftrifft. Auf diese Weise wird eine Öffnungsstellung kleineren Durchtrittquerschnius für die Stopfenstange definiert, um die Durchflußmenge des Metalls zu regeln und zu begrenzen. Obwohl geringere Mengen an flüssigem Metall austreten und obwohl die Durchflußöffnung kleiner ist, kommt es zu keiner Abkühlung des flüssigen Metalls, da die Wunde, an denen es entlangströmt, vorher erwärmt worden sind. Es treten daher keine unkontrollierbaren Verengungen auf.At the beginning of the tapping process, the first piston performs its full upward stroke and is raised in the process the stopper rod to a maximum open position. A considerable amount of liquid flows in the process Metal through the tap opening and heats its relatively cool refractory walls after the in in the vicinity of the tap opening has melted and removed solidified metal again. Subsequently then the stopper rod is lowered a little, namely the first piston is moved downwards, until it hits the second piston, which has now been raised and acts as a stop. In this way an opening position with a smaller passage cross section is defined for the stopper rod in order to increase the flow rate of the metal to regulate and limit. Although lesser amounts of liquid metal leak out and although the flow opening is smaller, there is no cooling of the liquid metal, because the wound along which it flows has been warmed beforehand. There are therefore no uncontrollable events Constrictions on.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die drei Druckmittelleitungen über Dreiwegeventile wahlweise an eine unter Druck stehende Zuführungsleitung oder an eine Abführungsleitung anschließbar. Auf diese Weise läßt sich in sehr einfacher Weise die Bewegung der beiden voneinander unabhängigen Kolben steuern.According to a further feature of the invention, the three pressure medium lines are via three-way valves optionally connectable to a pressurized supply line or to a discharge line. In this way, the movement of the two pistons, which are independent of one another, can be controlled in a very simple manner steer.

Alternativ dazu ist die Regelvorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den beiden Kolben mündende Druckmittelleitung und die Druckmitteüeitung, die an der dem ersten Kolben abgewandten wirksamen Fläche des zweiten Kolbens mündet, über einen mit drei Stellungen versehenen Vierwegeverteiler wahlweise an eine unter Druck stehende Zuführungsleitung oder an eine Abfühurngslei-Alternatively, the control device according to the invention is characterized in that the between the pressure medium line opening into the two pistons and the pressure medium line connected to the first piston facing away from the effective surface of the second piston opens, via a provided with three positions Four-way distributor either to a pressurized supply line or to a discharge line.

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tung anschlisßbar sind und daß die verbleibende Druckmittelleitung über einen Druckminderer mit der Zuführungsleitung in Verbindung steht. Auch dies stellt eine bevorzugte Möglichkeit für die Bewegungssteuerung der beiden Kolben dar. device can be connected and that the remaining pressure medium line via a pressure reducer with the Feed line is in communication. This is also a preferred option for controlling the movement of the two pistons.

Nach einem weiteren Merkmal ist die Regelvorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange des zweiten Kolbens am Ende mit einem Gewinde versehen iit und eine Stellschraube trägt, welche einen Anschlag gegen den zylindrischen Boden des Hubzylinders bildet. Dies bietet die Möglichkeit, die Lage, die die Stopfenstange in ihrer halb abgesenkten Stellung einnimmt, zu verändern und an die jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. According to a further feature, the control device according to the invention is characterized in that that the piston rod of the second piston is provided with a thread at the end and a set screw carries, which forms a stop against the cylindrical bottom of the lifting cylinder. This offers the possibility of changing the position that the stopper rod assumes in its half-lowered position and to adapt to the respective circumstances.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mii der belügenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung i:eigt inIn the following the invention on the basis of exemplary embodiments in connection with the lying drawing explained in more detail. The drawing i: eigt in

F i g. 1 einen achematischer. Schnitt durch eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung für eine ^'^pfen-M.'nge einer Gießpfanne, wobei sich die Stopfenstange in Schließstellung befindet,F i g. 1 an achematic. Section through an inventive Control device for a ^ '^ pfen-M.'lge a ladle with the stopper rod in the closed position,

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Se'nniudars'.ellung der Vorrichtung, wobei sich die Stopfen- as simige in ihrer maximalen Öffnungsstellung befindet, F i g. 3 eine ähnliche Darstellung der Vorrichtung, wobei sich die Stopfenstange in der Stellung kleinerer (M't'nung befindet,F i g. 2 one of the F i g. 1 corresponding Se'nniudars'.stellung the device, with the stopper as simige is in its maximum open position, F i g. 3 a similar representation of the device, with the stopper rod in the position of the smaller (M't'nung,

Fig. 4 einen Teilschnitt einer anderen Ausfüh-ι"iigsform der Regelvorrichtung in Schließstellung.4 shows a partial section of another embodiment the control device in the closed position.

Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Gießpfanne 1 mit feuerfester Auskleidung vorgeht hen. weiche flüssiges Metall enthält, z.B. Gußeisen A. Die Gießpfanne 1 weist eine Abstichöffnung 2 und eine Stopfenstange 3 für die Abstichöffnung auf. Die Stopfenstange 3 wird durch eine Kolbenarheitsmaschine V betätigt, deren Hubzylinder 4 an der Gießpfanne 1 befestigt ist.According to the illustrated embodiment, a ladle 1 with a refractory lining is proceeding. contains soft liquid metal, for example cast iron A. The ladle 1 has a tap opening 2 and a stopper rod 3 for the tap opening. The stopper rod 3 is actuated by a piston-type machine V , the lifting cylinder 4 of which is attached to the pouring ladle 1.

Dieser Hubzylinder enthält zwei hintereinander montierte Kolben: Ein erster, oberer Kolben 6 bildet das Huborgan für die Stopfenstange 3, ein/weiter, unterer Kolben5 bildet einen beweglichen Anschlag ,wischen einer niedrigen ausgeschalteten Stellung (Fig. 1 und2) und einer anderen, höheren eingeschalteten Stellung (F i g. 3).This lifting cylinder contains two pistons mounted one behind the other: a first, upper piston 6 forms the lifting element for the stopper rod 3, one / further, lower piston 5 forms a movable stop , between a low off position (Figs. 1 and 2) and another, higher on Position (Fig. 3).

Der zweite Kolben 5 ist nach unten durch eine Kolbenstange? verlängert, welche den Boden des Hulvylinders4 durchdringt und an ihrem Ende ein Gewinde 8 aufweist. Auf dieses Ende ist eine Stellschraube 9 geschraubt, die durch ihre Anlage am Boden des Hubzylinders 4 die wirksame Länge der Kolbenstange 7 regelt, d. h. die höhere eingeschaltete, als Anschlag wirkende Stellung des zweiten Kolbens.The second piston 5 is down through a piston rod? extended, which the bottom of the Hulvylinders4 penetrates and enters at its end Has thread 8. An adjusting screw 9 is screwed onto this end, which by its contact with the ground of the lifting cylinder 4 regulates the effective length of the piston rod 7, d. H. the higher switched on than Stop acting position of the second piston.

Der erste Kolben 6 ist nach oben durch eine KoI-benstange 10 verlängert, welche fest verbunden ist mit einem Joch 11 für die Bewegung der Stopfenstange Die Kolbenstange 10 hat einen Durchmesser, welcher größer ist als der der Kolbenstange 7. derart, daß der wirksame Querschnitt der unteren Fläche des zweiten Kolbens5 größer ist als der der oberen Fläche des ersten Kolbens 6. In den Hubzylinder 4 der Kolbenarbeitsmaschine münden drei Druckmittelleitungen 12, !3, 14: Die Druckmittelleitungen 12 und !4 an den Enden des Hubzylinders bzw. unterhalb der unteren Fläche des zweiten Kolbens 5 und oberhalb der oberen Fläche des ersten Kolbens 6, und die Druckmiltelleitung 13 in der Nähe der Mitte des Hub/.yünders zwischen den Flächen der Kolben 5 und 6, welche sichThe first piston 6 is up through a piston rod 10 extended, which is firmly connected to a yoke 11 for the movement of the stopper rod The piston rod 10 has a diameter which is larger than that of the piston rod 7 so that the effective cross section of the lower surface of the second piston 5 is larger than that of the upper surface of the first Piston 6. Three pressure medium lines 12 open into the lifting cylinder 4 of the piston working machine, ! 3, 14: The pressure medium lines 12 and! 4 at the ends of the lifting cylinder or below the lower one Surface of the second piston 5 and above the upper surface of the first piston 6, and the pressure medium line 13 near the center of the stroke / .yünders between the surfaces of the pistons 5 and 6, which are

⁸Tdfrck^e _mittelleitun_g 12, * g ^ über ein elektrisch betätigtes Dreiwegeventil 1,18 ^w.^y welche symbolisch als Verteiler-Schieber ⁸ Tdfrck ^e _m ittelleitun _g 12 g * w ^ via an electrically actuated three-way valve 1.18 ^. ^ Y which symbolically as a distributor slide-

Druckmittelleitung 12, 13 oderPressure medium line 12, 13 or

τ ssrs:τ ssrs:

mit derwith the

Ö£32Ö £ 32

schaltet, wobei er gegen den unterenswitches, with it against the lower

malen Abstand χ vom oberen Boden despaint distance χ from the top bottom of the

^deSm d^ÄÄU «hrt -η ^- näctt meiner großen öffnung der Abstichöffnung durch Anheben der Stopfenstange in die "J^² dargestellte hohe Lage: Diese erhalt man, indem.die ^de Sm d ^ ÄÄU «hrt -η ^ - next to my large opening of the tap opening by lifting the stopper rod into the ^{high position shown in" J ^ 2} : This is obtained by adding the

sxrs AHffisxrs AHffi

Fläche und auf seine riArea and on its ri

ausgeout

wärmt dadurch die feuerfesten Wände der Absüchthereby warms the fire-proof walls of the shelter

mSA,während der erste Kolben fi,wimS A , while the first flask fi, wi

tersinkt; jedoch auf Grund der Tatsache, daßalie Ko 1-drowns; however due to the fact that alie Ko 1-

^n 5 uf welche von unten nach oben der Druck des Druckmittels der Leitung 12 ausgeübt vv.rd der daß die Hubkraft des Kolbens S großer is ;als die nach unten gerichtete Kraft des Kolbens 6; dfr kolben 5 Ln daher seine hochgehobene, eingeschaltete Sd-Lg im Abstand y über dem Boden des Hub yhn ders4 beibehalten, ohne von dem Kolben 6 herunter^ n 5 on which from bottom to top the pressure of the Pressure means of the line 12 exerted vv.rd the that the lifting force of the piston S is greater than that after downward force of the piston 6; dfr piston 5 Ln therefore his raised, switched-on Sd-Lg at a distance y above the floor of the hub yhn ders4 maintained without going down from the piston 6

gedrückt zu werden. Dieser letztere kann sich aus der in F i g. 2 dargestellten oberen Stellung nicht um mehr senken als um den Wert y-x. to be pressed. This latter can be derived from the in FIG. 2 do not lower the upper position shown by more than the value yx.

Die Stopfenstange 3 wird ebenfalls auf einen Abstand y von ihrem Sitz näher an die Abstichöffnung 2 herangeführt, derart, daß der Querschnitt der Durchströmöffnung verengt und die Strömungsmenge des Gußeisens begrenzt wird.The stopper rod 3 is also closer to the tap opening 2 at a distance y from its seat brought in such that the cross section of the flow opening narrows and the flow rate of the Cast iron is limited.

Um den Strom des Gußeisens zu unterbrechen, stellt man die Dreiwegeveniile 17, 18, 19 in ihre in F i g. 1 dargestellte Stellung.To interrupt the flow of cast iron, the three-way valves 17, 18, 19 are placed in their in F i g. 1 position shown.

Das Freisetzen der Abstichöffnung 3 vollzieht sich also in zwei Stufen: in einer ersten, kurzen Stufe großer öffnung durch einen großen Hub.ν der Stopfenstange 3 und in einer zweiten, langen Stufe kleinerer öffnung, durch Absenken der Stopfenstange 3 ohne es zum Verschluß kommen zu lassen (Hubhöhe .v-y), um die Strömungsmenge zu begrenzen und zu regeln.The release of the tap opening 3 thus takes place in two stages: in a first, short, large stage Opening through a large stroke of the stopper rod 3 and in a second, long stage smaller opening, by lowering the stopper rod 3 without it to come to the closure (lift height .v-y) in order to limit and regulate the flow rate.

Das starke Erhitzen der feuerfesten Auskleidung der Abstichöffnung 2, welches auf die anfängliche höhere Strömungsmenge des Gußeisens zurückzuführen ist, verhindert, daß sich das Gußeisen in der Nähe der Abstichöffnung 2 verfestigt und diese verengt, selbst wenn die Stopfenstange 3 in der in F i g. 3 dargestellten, die Abstichöffnung 2 verkleinernden Stellung ist.The strong heating of the refractory lining of the tap opening 2, which on the initial higher Flow rate of the cast iron is due, prevents the cast iron in the vicinity of the Tap opening 2 solidified and this narrows, even if the stopper rod 3 in the in F i g. 3 shown, the tap opening 2 is the reducing position.

Die Strömungsmenge des Gußeisens kann durch Ändern der Hubhöhe y des zweiten Kolbens 5 mit Hilfe der auf das Gewinde 8 geschraubte Stellschraube 9 geregelt werden.The flow rate of the cast iron can be adjusted by changing the stroke height y of the second piston 5 The adjusting screw 9 screwed onto the thread 8 can be regulated.

F i g. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher die Oberseite des Kolbens 6 ständig mit Hilfe der Druckmittelleitung 14 α und mit Hilfe eines Druckminderers D auf einem Druck gehallen wird, welcher niedriger ist als der Druck des zugeführten Druckmittels in der Zuführungsleitung 15, und bei weicher ein elektrischer Vierwegeverteiler 22 mit drei Stellungen und drei elektromagnetischen Dreiwegeventile des ersten Ausführungsbeispieles ersetzt.F i g. 4 shows a modified embodiment, in which the upper side of the piston 6 is kept constantly with the help of the pressure medium line 14 α and with the help of a pressure reducer D at a pressure which is lower than the pressure of the pressure medium supplied in the supply line 15, and when it is softer replaced electrical four-way distributor 22 with three positions and three electromagnetic three-way valves of the first embodiment.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control device for a stopper rod of a ladle with one on the ladle fixed lifting cylinder, the piston of which is connected to the stopper rod, and with two each Pressure medium lines opening into the lifting cylinder on an effective surface of the piston, characterized by a second piston (5) provided in the lifting cylinder (4), the from the first piston (6) is independent, and by a third pressure medium line (12) which is connected to the first piston (6) facing away from the effective surface of the second piston (5) in the lifting cylinder (4) flows out.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the three DruckmhtcUeitun gene (12, 13, 14) via three-way valves (17, 18, 19) either to a pressurized supply line (IS) or to a discharge line (16 ) can be connected.

3. Control device according to claim I, characterized in that the pressure medium line (! 3λ) opening between the two pistons (S, 6) is and the pressure medium line (12 a), which on the first piston (6) abgevandlen effective surface of the second Piston (5) opens, can be connected to a pressurized supply line (15) or to a discharge line (16) via a four-way distributor (22) provided with three positions and that the remaining pressure medium line (14 a) via a pressure reducer (D) with the supply line (! 5) is in connection.

4. Control device according to claim 3, characterized in that the piston rod (7) of the the second piston (5) is provided with a thread (8) at the end and carries an adjusting screw (9), which forms a stop against the cylindrical bottom of the lifting cylinder (4).