DE2340389A1

DE2340389A1 - Probennehmer

Info

Publication number: DE2340389A1
Application number: DE19732340389
Authority: DE
Inventors: Richard A Falk; Falk William R
Original assignee: FALK WILLIAM R
Current assignee: FALK WILLIAM R
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1973-08-09
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2365965A1; US3791220A; DE2340389C3; FR2196071A5; JPS4946788A; CA995484A; DE2365965C2; GB1427596A; BE802824A; DE2340389B2

Description

Patentanwälte Dipl.-1kg. F. V/eickmann, £o4Uoo9

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Piiys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN SAHA POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

Richard A. PaIk, 519 Westminster Drive, Waukesha, Wisconsin 53186, V.St.A.
und

William R. PaIk, 1505 Chapman Drive, Waukesha, Wisconsin 53186,

V.St.A.

Probennehmer

Die Erfindung betrifft ein Gerät, um eine Probe einer Metallschmelze von einem Vorrat reinen Metalls, etwa einem Ingot, einer Gießpfanne oder einer Sohale zu. entnehmen, indem man den Druck in dem Probennehmer herabsetzt, so daß Metall in ihn einströmt. Das Gerät besteht aus zwei Hauptteilen, einer zum einmaligen Gebrauch bestimmten Probenpatrone und einem wiederverwendbaren Probenheber. Die Probenpatrone kann die Form einer Probenform mit zwei Formhälften haben, wobei eine glattwandige Röhre von der Form wegsteht, um in das Metall eingetaucht zu werden. Die Probenpatrone weist ferner einen Spritzschutz und Hitzeschild in Form eines feuerfesten Isolators aus Keramik auf, der eine Dichtung trägt, mit der die Probenpatrone in einem nach unten offenen Gefäß, etwa einem Zylinder am Ende des Probenhebers abgedichtet ist. Der Hitzeschild setzt den Wärmeübergang von dem Vorrat der Metallschmelze in den Zylinder des Probenhebers weitgehend herab.

Gemäß der Erfindung kommt der Fluß des Metalls von dem Vorrat durch die vorstehende Röhre durch eine Herabsetzung des Druckes in der Formhöhlung zustande. Bei einem Ausfünrungs-

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bei3piel der Erfindung wird der Druck in dem Probennehmer mit Hilfe eines Quetsohballons am Ende des Probenhebere reduziert. In einer anderen Ausführungsform wird eine Pumpe mit einem Kolben und einem Zylinder gegen eine Federkraft gespannt, bevor die Einlaßöffnung des Probennehmer in die Metallschmelze eingetaucht wird, worauf der Kolben durch einen Abzug freigegeben wird und sich unter der Kraft der Pe'ier bewegt und die Luft in der Kammer des Probenhebers und dem Probenraum der Probenpatrone evakuiert. In einer dritten Ausführungsform wird der Druck mit Hilfe eines Drucktanks reduziert, der eine Luftausströmung unter Druck quer über das Ende eines Rohres vorsieht, da3 mit dem Gefäß des Probenhebers in Verbindung steht, um auf diese Weise den Druck in der Form herabzusetzen.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

?ig.1 eine Seitenansicht im Schnitt, die den Probenheber und die Probenpatrone gemäß der Erfindung veranschaulicht;

Pig.2 eine Ansicht nach der Linie 2-2 der Fig.1;

Pig.3 einen Seitenriß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Pig.4 einen Seitenriß einer weiteren Ausführungsform der Probenpatrone und des Probenhebers;

Pig.5 eine Seitenansicht einer abgewandelten Porm des Probenhebers.

Pig.1 zeigt einen Probenheber 10, der ein glockenförmiges Gefäß 12 hat, das bei H offen ist, um eine Probenpatrone 16 auswerfbar aufzunehmen* Wie Fig*1 zeigt j ist die Probenpatrone mit einem Schild in Z?cret einer hitssebe.Ttändigen Scheibe 18 versehen, die eine zentral* Öffnung 20 hat. In 3^r öffnung 20 sind halbzylindrische Tarsprünge 22, 24 an gegenüberlie-

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genden Formhälften 26 und 28 aufgenommen. Eine eingeachmolzene Quarzröhre 30 sieht einen Einlaßkanal für das Metall zur Pornihöhlung 32 vor. Die Formhälften 26, 28 können mit einem Distanzstück 35 verschweißt sein, das einen Spalt 34 bildet, der als Entlüftung für die Formhöhlung dient. Eine Papphülse 36, die von der Scheibe 18 absteht, schützt die Quarzröhre 30 und kapselt die Vorsprünge 22, 24 der Formhälften ein, um die Pormhälften fest zusammenzuhalten, venn die Probe genonmen wird. Die Papphülse 36 kann einfach entfernt werden, wenn man die Probe herausnehmen will.

Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um die Probenpatrone 16 lösbar und dichtend im Inneren des Gefäßes 12 zu befestigen. In dem beschriebenen Beispiel bestehen diese Befestigungsmittel aus einer abgeschrägten Wandfläche 40 an der Innenseite des Gefäßes und einem Dichtungsring 42, der in einer Ringnut 44 der Scheibe eingelegt ist und nach Wunsch an der Scheibe 18 festgeklebt werden kann.

Die Erfindung sieht ferner Mittel vor, um den Druck in der Formhöhlung 32 zu reduzieren, wenn die Spitze 45 in eine Metallschmelze 47 eingetaucht ist. In Fig.1 bestehen diese HIt-tel aus einem Kanal 50 in einem Rohr 51, der mit einer Pumpenkammer 52 in Verbindung steht, welche von einer zylindrischen Wand 53 am Oberende des Rohres 51 gebildet ist. In der Pumpenkammer 52 ist ein Kolben 54 hin- und herbewegbar, der mit einem Dichtungsring 55 luftdicht abgedichtet ist. Der Kolben 54 ist mit einer Kolbenstange 56 verbunden, die aus dem Zylinder vorsteht und mit einem Handgriff 58 ausgestattet sein kann. Eine um die Kolbenstange gelegte Feder 60, die zwischen dem Kolben 54 und einer Endwand 62 des Zylinders eingespannt ist, drückt den Kolben von der Probenpatrone weg.

Es sind Mittel vorgesehen, um den Kolben 54 gegen die Kraft der Feder 60 festzuhalten, wenn die Feder 60 komprimiert ist. Bei dem gezeigten Beispiel bestehen diese Mittel, aus

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einem Arm 70, der an einer Lasche 72 des Zylinders schwenkbar befestigt ist. Der Arm 70 hat ein Ende 74, das mit einem Vorsprung 76 an der Kolbenstange in Kontakt kommen kann. Der Kolben 54 wird durch Druck der Hand auf den Handgriff 58 gespannt, indem die Feder 60 komprimiert wird und das Ende 74 des Arms mit dem Vorsprung 76 in Kontakt gebracht wird. Dann kann die Probenpatrone eingeführt und die Spitze 45 der Quarzröhre 50 in die Metallschmelze eingetaucht werden. Durch einen Druck auf einen Teil 80 des Armes gegen die Kraft einer Feder 81 wird das Ende 74 des Arms von dem Vorsprung 76 abgehoben und der Kolben kann sich unter der Federkraft 60 bewegen, wobei der Druck in der Formhöhlung 32 reduziert wird, so daß Metall in die Formhöhlung 32 einströmt.

Die Kolbenstange 56 kann einen Teil 83 haben, der durch eine öffnung 87 in der Endwand 62 des Zylinders geführt ist und durch den Kanal 50 in das Gefäß 12 hineinragt. Drückt man den Handgriff 58 nach unten, dann stößt die Spitze 91 dieses Stangenteils gegen die Probenpatrone und schiebt diese aus dem Gefäß 12 heraus.

Der Probennehmer kann auch mit einer oder mehreren stiftformigen Probenformen 84 in der Gestalt von Glasröhren versehen sein, die in die Formhöhlung 32 hineinreichen. Die Röhren 34 können Entlüftungsöffnungen 85 haben. Die Verminderung des Druckes in dem Gefäß 12 bewirkt, daß sich die Röhren 84 füllen.

Fig.3 zeigt ein abgewandeltes Beispiel, in dem die Mittel

zur Druckerniedrigung in der Formhöhlung 32 aus einem Quetschballon 90 bestehen, der an das Ende des Kanals 50 mit Hilfe einer Klemme 92 angeschlossen ist. Auch ist in Fig.3 eine modifizierte Abdichtung gezeigt, bei der ein O-Ring 97 in einer Ringnut 99 an der Innenwand 100 des Zylinders 102 eingebettet ist.

Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungaform der Mittel zum lös-

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baren Befestigen und Abdichten der Probenpatrone 101 in dem Gefäß 103 des Probenhebers. Eine Scheibe 105 aus feuerfestem Material ist mit einer Dichtung 106 versehen, die auf die Innenfläche 108 der Scheibe 105 aufgekittet sein kann. Die Dichtung 106 wird gegen einen nach innen stehenden Flansch 110 an der Innenwand 112 des Gefäßes 103 mit zwei Klemmen und 116 festgeklemmt. Die Klemmen 114, 116 sind am Gehäuse 103 mittels Zapfen 118 und zwei beabßtandeten Augen 120 schwenkbar befestigt. Federn 122 pressen die Klemmen gegen die Scheibe 105.

Fig.5 zeigt ein weiteres Beispiel für den Probenheber, bei dem zur Druckreduzierung im Gefäß 103 und in der Formhöhlung 124 ein Drucktank 126 vorgesehen ist, der einen Auslaß 128 hat, welcher von einem Ventil 130 und einem Ventilarm 132 gesteuert wird. An den Auslaß 128 ist ein Knie 134 angeschlossen, das eine mit der Röhre 138 in Verbindung stehende öffnung 136 hat. Die Röhre 138 mündet in das Innere 140 des Gefäßes 103. Ein Luftstrom quer über die öffnung 136 reduziert den Druck in der Röhre 138, so daß Metall in die Probenpatrone 101 fließt.

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Claims

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Ansprüche

/1 ./Probennehmer für eine Metallschmelze, gekennzeichnet durch -^ eine Probenpatrone (16) mit einer Form (26, 20), die eine Formhöhlung (32) mit einem Einlaß und einem Luftabzug (34) bildet, durch einen Probenheber (10), der ein Gefäß (12) zur Aufnahme der Probenpatrone hat, ferner durch Mittel (40, 42; 97; 106, 110, 114, 116), um die Probenpatrone in dem Gefäß lösbar und dichtend festzuhalten, und durch Vorrichtungsteile (50-56; 90; 126-138), um den Druck in dem Gefäß (12) und der Pormhöhlung (32) zu reduzieren, so daß Metall durch den Einlaß in die Probenpatrone fließt.
2. Probennehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum lösbarn Pesthalten und Abdichten der Probenpatrone in dem Gefäß aus einer schrägen Innenwand (40) an dem Gefäß (12) und einer Dichtung (42) bestehen, die an der Probenpatrone befestigt ist und sich an die schräge Innenwand anechmiegt, um eine luftdichte Abdichtung mit der Innenwand herzustellen.
3. Probennehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung ein O-Ring (42) ist und daß die Probenpatrone einen scheibenförmigen feuerfesten Schild (18) aufweist, der den O-Ring trägt.
4· Probennehmer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenheber (10) ein Rohr (51) aufweist und daß die Vorrichtungsteile zum Reduzieren des Druckes in dem Gefäß (12) eine Pumpe (52, 54, 56) umfassen, die mit dem Rohr in Verbindung steht.
5. Probennehmer nach Anspruch 4_t dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine zylindrische Pumpenkammer (52) am einen Ende des Rohres (51) aufweist, die über eine öffnung (87) mit dem Inneren (50) des Rohres (51) in Verbindung steht,

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sowie einen in der Pumpenkammer hin- und herbeweglichen Kolben (54) und ein Gestänge (56, 58) zum Bewegen des KoI-beno, um die Probenpatrone zu .evakuieren, so daß Metall einströmt.
6. Probennehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (54) durch eine Feder (60) in einer Richtung belaßtet ist und mit einer lösbaren Arretierung (70, 74, 76) gegen die Kraft der Feder versehen ist, wobei der Kolben sich unter der Kraft der Feder bewegt, wenn die Arretierung gelöst wird.
7. Probennehmer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge zum Bewegen des Kolbens aus einer Kolbenstange (56), die mit einem Ende durch die Endwand der Pumpenkanimer (52) vorsteht, und aus einem Handgriff (58) an der Kolbenstange besteht, an dem die Lage des Kolbens (54) von Hand verstellbar ist.
8. Probennehmer nach einem der Anspräche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (56) sich durch die öffnung (87) in der einen Endwänd (62) der Pumpenkamraer und durch das Rohr (50) erstreckt und mit ihrem Ende (91) relativ zur Probenpatrone (16) derart angeordnet ist, daß sie "bei einer Bewegung entgegen der Federkraft mit der Probenpatrone in Kontakt kommt und diese aus dem Gefäß (12) ausstößt.
9. Probennehmer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenheber ein mit dem Gefäß (103) in Verbindung stehendes Rohr (138) hat und daß die Vorrichtungsteile zum Reduzieren des Druckes in dem Gefäß einen Drucktank (126) an dem Probenheber umfassen, der eine Druckgaszuführung und einen Auslaß (128) hat, welcher mit dem Rohrinneren in Verbindung steht, so daß beim Austritt

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des Gases aus dem Drucktank der Druck in dem Rohrinneren reduziert wird und Metall in die Formhöhlung (124) einströmt.
10. Probenpatrone, insbesondere für einen Probenheber nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Teile (26, 28), die eine Form bilden, durch einen isolierenden Schild (18), der die Formteile (26, 28) zusammenhalt, durch eine Wandung (30), die einen mit der Form in Verbindung stehenden Kanal bildet, in dem geschmolzenes Metall zur Formhöhlung geleitet wird, durch eine Papphülse (36)» die rund um die Wandung (30) angeordnet und an dem Schild befestigt ist, und durch Mittel (42, 44) an dem Schild, um die Probenpatrone an einem Probenheber lösbar und dichtend zu befestigen.
11. Probenpatrone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Form eine öffnung vorgesehen ist und sich eine stiftförmige Röhre (34) in die Form erstreckt, um Metallschmelze aus der Form aufzunehmen.

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