DE2124747B2

DE2124747B2 - Vorrichtung zur Steuerung eines Stopfenverschlusses an einem Gießbehälter

Info

Publication number: DE2124747B2
Application number: DE2124747A
Authority: DE
Inventors: William W. Dexter Mich. Seaton (V.St.A.)
Original assignee: PATUSA AG ZUG (SCHWEIZ)
Current assignee: PATUSA AG ZUG (SCHWEIZ)
Priority date: 1970-06-08
Filing date: 1971-05-18
Publication date: 1974-06-27
Also published as: JPS5214211B1; DE2124747C3; BE768145A; DK131710C; SE388145B; DE2124747A1; FR2094115A1; CA928034A; FR2094115B1; US3762605A; CH513690A; DK131710B; GB1351529A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung tür Steuerung einer an einem Hebelsystem gelagerten Stopfenslange eines Gießbehälters mit einem Stopfen-Verschluß, der die Ausgußmenge des flüssigen Metalls bestimmt.

Stopfenverschlüsse an Gießbehältern sind bekannt und dienen dazu, Flüssigmetall aus einem Gießbehälter ausfließen zu lassen, ohne daß ein Kippen des Gießbehälters vorgenommen werden muß. So ist ein Stopfenverschluß für einen Gießbehälter bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1903 616), dessen Stopfenstange einen Schieberteil aufweist, an dem ein Sehubkolbenan-Irieb angreift und die Stopfenstange je nach Beaufschlagung des Zylinders mit Druckmedium hebt oder senkt. Eine Regelung des Hubes der Stopfenstange und damit des Ausflusses ist nicht möglich.

Weiter ist ein Stopfenverschluß eines Gießbehälters bekannt (britische Patentschrift 1 030 548), dessen Stopfenstange mittels eines Schtibkolbcnantriebs gehoben und gesenkt wird. Eine Regelung des Hubes der Stopfenstange ist nicht möglich. Durch eine Photo/.clle, die das Niveau der ausfließenden Schmelze in einer Gußform überwacht, wird das Schließen des Stopfen-Verschlusses ausgelöst.

Es ist weiter en>: Anlage /.um Dosieren von geschmolzenem Gkis bekannt (schweizerische Patentschrift 382 381). die einen im Boden eines Behälters angeordneten Stopfenverschluß aufweist, dessen Stopfenslange eine Schwingbewegung ausführt, die von einem rotierenden Nocken erzeugt und über eine von diesem auf- und abbewegte Kulisse und eine Stoßstange übertragen wird. Hierbei ist lediglich der Hub der Schwingbewegung verstellbar.

Schließlich ist auch eine Stelleinrichtung für die Betätigung des Stopfenverschlusses eines Gießbehälters bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 6 927 881). bestehend aus einem die Stopfenstange tragenden Hebelsy stem, wobei an einem winkelförmig ausgebildeten Hebel die von einem Regler gesteuerte Stellkraft angreift. An dem Hebelsystem greift zusätzlich eine von einer Feder erzeugte, in Schließrichtung des Stopfenverschlusses gerichtete Kraft an, deren Größe mittels einer Einstellschraube einstellbar ist. Die Stellkraft is* wegen des Gewichts der Stelleinrichtung und der nach abwärts gerichteten Federkraft beim Heben der Stop fenstange verhältnismäßig groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß der Stopfenverschluß rasch versteilt und eine beliebige, den Betriebsanforderungen angepaßte Aus flußcharakteristik des Stopfenverschlusses eingestellt werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfin dung dadurch gelöst, daß das Hebelsystem mit einem Anschlagteil versehen und durch eine Hubvorrichtung an einen, den Stopfenhub bestimmenden Anschlag anlegbar ist, der durch eine Folgesteuerung in eine einer vorbestimmten Ausgußmenge entsprechende Lage in Funktion der Zeil verstellbar ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Verlikalschnitt.

F" i g. 2 Vertikalschnitt einer ersten Variante der Stelleinrichtung,

F i g. 3 Vertikalschnitt einer zweiten Variante der Stelleinrichtung und

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung.

Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung zeigt einen Gicßbehäiler 1 mit einem im Boden eingesetzten Düsenkörper 2, in welchem eine Ausgußdüse 3 angeordnet isi, wobei der Düsenkörper 2 zusammen mit einer profilierten Stopfennase 5 einer Stopfenstange 6 einen Stopfenverschluß 4 bildet. Das obere Ende der Stopfenstange 6 ist mit einer Führung 8 versehen, die mit einer Führungsplatte 9 verbunden ist. Die Führungsplatte 9 ist mit an sich bekannten parallelogrammförmig angeordneten Hebeln 17 und 18 gelenkig verbunden, welche von einer Säule 16 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 20 mit der dann schwenkbar gelagerten Säule 16 ist am Gießbehalter 1 befestigt. Die Führungsplatte 9 ist am oberen Ende mit einer Anschlagplatte 10 versehen, die an einem verstellbaren, den Hub der Stopfenstange 6 begrenzenden Ansehlag 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 Stcllursgsgeber 15 der Steuereinrichtung nach F i g. 4 gekuppelt. Die Teile 12, Π, 14 und 15 sind auf einem an

der Säule 16 befestigten Träger 29 angeordnet.

An Stelle der Stelleinrichtung nach Fig. 1, welche aus der Anschlagplatte 10, dem verstellbaren Anschlag U und den Teilen 12, 13, 14 gebildet wird, kann als weiteres Ausführungsbeispiel eine Stelleinrichtung gemaß F i g. 2 vorgesehen werden. Sie weist dieselben Teile 11. 12. 13, 14 wie die Stelleinrichtung gemäß K i g. 1 auf und ist seitlich des Gießbehälters 1 unter dem Hubzylinder 19 angeordnet. Die Kolbenstange 30 dieser Ausführungsform ist doppelseitig aasgeführt, wobei das untere Ende als Anschlag ausgebildet ist, der dem Anschlag 10 in F i g. 1 entspricht. Zur Abschirmung der Wärmestrahlung vom Gießbehälter ist die Stelleinrichtung -mit einem Gehäuse 28 umgeben.

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

F i a.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 U in Abhängigkeit vom Drehwinkel liefert, wird nach einem vorgegebenen Zeitplan verstellt, /. B. durch einen Synchron-Motor as 2V. 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 einnimmt.

Der Steuernocken 21 regelt somit die Stellung des Anschlages 11 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 Siopfennase 5 und der Ausgußdüse 3 gebildete Ringfläche.

An Stelle 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 Gieß· behälter 1 zugeführt und mittels des aus Stoplenstange6 und Ausgußdüse 3 gebildeten Stopfenverschlusses 4 unter Verschluß gehalten wird. Dem Hubzylinder 19 wird ein Druckmedium, beispielsweise Druckluft oder Drucköl, zugeführt, und dieses übt über das Gestänge 16,17,18 und die Führung 8 auf die Stopfenstange 6 eine Kraft in Sinne einer Bewegung auf den Anschlag U hin aus, wodurch der Stopfenverschluß 4 entsprechend der Bewegung des Anschlages 11 geöffnet oder geschlossen wird. Für einen Gießvorgang wird der Steuernocken 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 Zeil kann beliebig gewähli 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 Ausgußdüse 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.

An Stelle 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 Metalls und ein genau gerichteter Gießstrahi erreicht werden können. Es ist auch möglich, bei absinkendem Niveau des flüssigen Metalls eine praktisch konstant bleibende Menge pro Zeiteinheit dem Gießbehälter zu entnehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung einer an einem Hebelsystem gelagerten Stopfenstange eines Gießbehälters mit einem Stopfenverschluß, der die Ausgußmenge des flüssigen Metalls bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem (9, 16 bis 18) mit einem Anschlagteil (10) versehen und durch eine Hubvorrichtung an einen den Stopfenhub bestimmenden Anschlag (11) anlegbar ist, der durch eine Folgesteuerung (12 bis 14, 12' bis 14'. F i g. 4) in eine einer vorbestimmten Ausgußmenge entsprechende Lage in Funktion der Zeit versteilbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (11) mit Stellgliedern (12 bis 15) der Folgesteuerung oberhalb des Hebelsystems angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch so gekennzeichnet, daß der Anschlag (11, 1Γ) und die Stellglieder (11 bis 14, 11' bis 14') seitlich des Gießbehälters (1) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung ein ungesteuerter as Schubkolbenantrieb ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (19) der Hubvorrichtung mit einer doppelseiligen Kolbenstange ausgebildet ist, welche mit ihrem einen Ende am Anschlag (11) der Steuereinrichtung anlegbar ist und mit ihrem anderen Ende am Hebelsystem angreift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel (18) des Hebelsystems mit einer Verlängerung (18') ausgebildet ist, welche am Anschlag (11') der Folgesteuerung anlegbar ist.