DE2124747A1

DE2124747A1 - Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines Gießbehälters

Info

Publication number: DE2124747A1
Application number: DE19712124747
Authority: DE
Inventors: William W. Dexter Mich. Seaton (V.St.A.). M
Original assignee: Patusa Ag, Zug (Schweiz)
Priority date: 1970-06-08
Filing date: 1971-05-18
Publication date: 1971-12-23
Also published as: CA928034A; GB1351529A; FR2094115A1; BE768145A; DK131710C; CH513690A; DE2124747C3; US3762605A; JPS5214211B1; FR2094115B1; DE2124747B2; SE388145B; DK131710B

Description

Dlpl-fng. Dipi. _ο._{ώ puW}.

PATENTANWALT
8Mönchen21-Gotthard_Str.8i

Telefon 54 17 02

PATUSA AKTIENGESELLSCHAFT, Zug / Schweiz

Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines Giessbehälters

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines Giessbehälters mit einem Stopfenverschluss, der die Ausflussmenge des flüssigen Metalles bestimmt.

Stopfensteuerungen von Giessbehältern bezwecken, das flüssige Metall, welches durch die mit einem Stopfenverschluss versehene Düse austritt, in möglichst genau dosierten Mengen einer Gussform zuzuführen.

Es sind Einrichtungen bekannt, bei welchen ein kippbarer Behälter eine Kippeinrichtung mit einer Steuerung aufweist, wobei die Kipplage des Behälters derart gesteuert wird,' dass beim Kippen das flüssige Metall in vorbestimmter Menge in Abhängigkeit von der

109852/1216

Zeit aus einer Giess-Schnauze austreten kann. :

Die Nachteile derart ausgebildeter Giessbehälter bestehen insbesondere darin, dass sich beim Kippen die Schlacke des flüssigen Metalles ohne zusätzliche Einrichtungen mit diesem vermengt, im weiteren, dass für das Abgiessen in die Formen die Richtung des Giessstrahles schwer steuerbar ist.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorerwähnte Nachteile zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine mit einer Betätigungsvorrichtung versehene heb- und senkbare fc Stopfenstange einen Anschlagteil aufweist, welcher an einen den Stopfenhub bestimmenden Anschlag anlegbar ist, wobei der Anschlag durch eine Steuereinrichtung in eine einer vorbestimmten Ausgussmenge entsprechende Lage verstellbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt,

Fig. 2 Vertikalschnitt einer ersten Variante der Stelleinrichtung,

P Fig. 3 Vertikalschnitt einer zweiten Variante der Stelleinrichtung , und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zeigt einen Giessbehälter 1 mit einem im Boden eingesetzten Düsenkörper 2, in welchem eine Ausgussdüse 3 angeordnet ist, wobei der Düsenkörper 2 zusammen mit einer profilierten Stopfennase 5 einer Stopfenstange 6 einen Stopfenverschluss 4 bildet. Das obere

109852/1216

Ende der Stopfenstange 6 ist mit einer Führung 8 versehen, die mit einer Führungsplatte 9 verbunden ist. Die Führungsplatte ist mit an sich bekannten parallelograiranförmig angeordneten Hebeln 17 und 18 gelenkig verbunden, welche von einer Säule schwenkbar gehalten werden, wobei der zweiarmig ausgebildete Hebel 18 an einem Ende mit einem an der Säule 16 befestigten Hubzylinder 19 gelenkig verbunden ist. Ein Support 2o mit der darin schwenkbar gelagerten Säule 16 ist am Giessbehälter 1 befestigt. Die Führungsplatte 9 ist am oberen Ende mit einer Anschlagplatte 10 versehen, die an einem verstellbaren, den Hub der Stopfenstange 6 begrenzenden Anschlag 11 anliegt. Der letztere ist über ein Reduktionsgetriebe 12 mittels einer Kupplung 13 mit einem Stellmotor 14 verbunden. Der Stellmotor 14 ist mit einem die Stellung des Anschlages 11 meldenden Stellungsgeber 15 der Steuereinrichtung nach Fig. 4 gekuppelt. Die Teile 12, 13, 14 und 15 sind auf einem an der Säule 16 befestigten Träger 29 angeordnet.

Anstelle der Stelleinrichtung nach Fig. 1, welche aus der Anschlagplatte 10, dem verstellbaren Anschlag 11 und den Teilen 12, 13, 14 gebildet wird, kann als weiteres Ausführungsbeispiel eine Stelleinrichtung gemäss Fig. 2 vorgesehen werden. Sie weist dieselben Teile 11, 12, 13, 14 wie die Stelleinrichtung gemäss Fig. 1 auf und ist seitlich des Giessbehälters 1 unter dem Hubzylinder" 19 angeordnet. Die Kolbenstange 30 dieser Ausfuhrungsform ist doppelseitig ausgeführt, wobei das untere Ende als Anschlag ausgebildet ist, der dem Anschlag Io in Fig. entspricht. Zur Abschirmung der Wärmestrahlung vom Giessbehälter ist die Stelleinrichtung mit einem Gehäuse 28 umgeben.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist aus Fig. 3 zu ersehen. Eine Verlängerung 18' des Hebels 18 ist mit einem verstellbaren Anschlag II¹ der Stelleinrichtung wirkverbunden, welche die Teile 11', 12', 14' entsprechend den Teilen 11, 12, 14 in Fig.1 und 2, aufweist.

109852/1216

^pig. 4 zeigt eine elektrische Steuerung auf der Basis eines Steuerkreises mit Null-Abgleich. Ein drehbarer Steuernocken 21, dessen Form die Führungsgrösse für die Einstellung des Anschlages 11 in Abhängigkeit vom Drehwinkel liefert, wird nach einem vorgegebenen Zeitplan verstellt, z.B. durch einen Synchron-Motor 21'. Auf dem Steuernocken 21 läuft eine Tastrolle 22 ab, welche mittels eines Hebels 23 einen Geber 24, beispielsweise ein induktiver Geber oder ein Synchro (Selsyn), entsprechend der Führungsgrösse verstellt. Das hierdurch erzeugte Signal wird im Verstärker 26 verstärkt und in einem Umformer 27 in Impulse umgewandelt, mit Hilfe welcher ein Schrittmotor 14 so lange verstellt wird, bis der mit dem Stellungsgeber 15 verbundene Geber 25 die der Stellung des Gebers 24 entsprechende Stellung ein ψ nimmt.

Der Steuernocken 21 regelt somit die Stellung des Anschlages und, solange die Anschlagplatte 10 am Anschlag 11 anliegt, auch die Stellung der Stopfenstange 6 und damit den Austrittsquerschnitt des Giessbehälters. Der Austrittsquerschnitt ist die kleinste, von der Stopfennase 5 und der Ausgussdüse 3 gebildete Ringfläche.

Anstelle der elektrischen Steueranlage, kann eine solche ebenso mit hydraulischen, pneumatischen, mechanischen oder einer Kombination von solchen Steuerelementen ausgebildet sein.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anlage besteht darin, dass flüssiges Metall durch eine nicht dargestellte Einfüllöffnung bis zur Niveauhöhe 7 dem Giessbehälter 1 zugeführt und mittels des aus Stopfenstange 6 und Ausgussdüse 3 gebildeten Stopfenverschlusses 4 unter Verschluss gehalten wird. Dem Hubzylinder 19 wird ein Druckmedium, beispielsweise Druckluft oder Druck-Öl, zugeführt, und dieses übt über das Gestänge 16, 17, 18 und die Führung 8 auf die Stopfenstange 6 eine Kraft im Sinne einer Bewegung auf den Anschlag 11 hin aus, wodurch der Stopfenverschluss 4 entsprechend der Bewegung des Anschlages 11 geöffnet oder geschlossen wird. Für einen Giessvorgang wird der Steuer-

109852/1216

nocken 21 in Drehung versetzt, wodurch die Stopfenstange 6 entsprechend der Bewegung des Anschlages 11 bewegt wird.

Die Form des Steuernockens sowie dessen Drehung in Abhängigkeit von der Zeit kann beliebig gewählt werden. Da einerseits die Dimension des Giesskessels bekannt ist und anderseits der Ausfluss in Abhängigkeit von der Niveauhöhe 7 und dem Austrittsquerschnitt, welcher seinerseits bei bekannter Ausgüssdüse vom Hub der Stopfennase 5 abhängt, experimentell und/oder technisch bestimmt werden kann, besteht keine Schwierigkeit, eine Form des Steuernockens zu bestimmen, die die praktischen Anforderungen im Giessbetrieb in idealer Weise erfüllt. So kann beispielsweise ein konstanter Ausfluss unabhängig von der momentanen Niveauhöhe oder ein grösserer Ausfluss bei Beginn des GiessVorganges mit nachfolgender Drosselung oder auch eine Unterbrechung des Ausflusses mit nachfolgendem Wiederöffnen des Ausflusses oder ein Ausfluss zwischen zwei Grenzwerten gewählt werden.

Anstelle des rotierenden Steuernockens 21 kann der Sollwertgeber auch anders ausgebildet sein; beispielsweise kann auch eine verschiebbare Kurve vorgesehen werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass genau dosierte Ausflussmengen flüssigen Metalles und ein genau gerichteter Giessstrahl erreicht werden können. Es ist auch möglich, bei absinkendem Niveau des flüssigen Metalles eine praktisch konstant bleibende Menge pro Zeiteinheit dem Giessbehälter zu entnehmen.

109852/1216

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfens eines Giessbehälters mit einem Stopfenverschluss, der die Ausgussmenge des flüssigen Metalles bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Betätigungseinrichtung (8, 9, 16-20) versehene heb- und senkbare Stopfenstange (6) einen Anschlagteil (10) aufweist, welcher an einen den Stopfenhub bestimmenden Anschlag (11) anlegbar ist, wobei der Anschlag (11) durch eine Steuereinrichtung (12-14, 12'-14', Fig. 4) in eine einer vorbestimmten Ausgussmenge entsprechende Lage verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11) mit Stellgliedern (12-15) der Steuereinrichtung oberhalb der Betätigungseinrichtung ange ordne t ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11, II¹) und die Stellglieder (11-14, 11'-14') seitlich des Giessbehälters (1) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hubzylinder (19) der Betätigungseinrichtung mit

k einer doppelseitigen Kolbenstange ausgebildet ist, welche mit ihrem einen Ende am Anschlag (11) der Steuereinrichtung anlegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebel (18) der Betätigungseinrichtung mit einer Verlängerung (18*) ausgebildet ist, welche am Anschlag (II¹) der Steuervorrichtung anlegbar ist.

27.4.1971
My /ae

109852/1216

Lee r T e i t