DE2922666C3

DE2922666C3 - Vorrichtung zur Betätigung einer Stopfenstange

Info

Publication number: DE2922666C3
Application number: DE2922666A
Authority: DE
Inventors: William Wayne Dexter Mich. Seaton
Original assignee: SEATON ENGINEERING Co ANN ARBOR MICH US
Current assignee: SEATON ENGINEERING Co ANN ARBOR MICH US
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1979-06-02
Publication date: 1981-07-09
Also published as: AU4871579A; CA1122773A; DE2922666A1; US4196829A; BR7904287A; AU521351B2; FR2430285B1; FR2430285A1; DE2922666B2; GB2025017A; JPS5514196A; GB2025017B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Stopfenstange zum Öfft.en und Schließen einer im Boden eines Gießbehälters befindlichen Ausgußöffnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 37 62 605 bekannt, bei der zwei Hebel vorgesehen sind, die eine Parallelogrammführung bilden, um die Stopfenstange vertikal ohne Verschwenken zu bewegen, wozu ein Zylinder an einem freien Ende eines zweiarmigen Hebels angreift. Hierbei ist es jedoch nicht möglich, ein im wesentlichen momentanes Offnen der Ausgußöffnung durch plötzliches maximales Anheben der Stopfenstange zur Erzielung einer großen anfänglichen Gießgeschwindigkeit und ein ebenso momentanes Schließen durch entsprechendes Absenken der Stopfenstange zu erreichen, zumal der Steuerantrieb zur Erzielung einer langsamen Veränderung der Gießgeschwindigkeit ausgelegt sein sollte.

Ferner ist aus der DE-AS 12 35 525 eine Vorrichtung zur Betätigung einer Stopfenstange bekannt, die eine leichte Handbetätigung ermöglichen soll, wenn im rauhen Stahlwerksbetrieb der motorische Antrieb ausfälM. Hierzu ist ein Knebel mit einem Kontergewicht vorgesehen, wobei zum Umschalten von motorischem Betrieb auf Handbetätigung entsprechende Hebel bezüglich ihrer Anlenkungspunkte an dem Knebel zu vertauschen sind, wobei immer das Hebelgestänge mit dem Antrieb und der Stopfenstange gleichzeitig gekoppelt sind, und zwar entsprechend dem Antrieb einmal starr und ein anderes Mal gelenkig. Hierdurch werden jedoch die oben angesprochenen Nachteile nicht beseitigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs I zu schaffen, die bei einem einfachen Aufbau eine anfänglich hohe Gießgeschwindigkeit, eine nachfolgende Verlangsamung der Gasgeschwindigkeit sowie ein momentanes Unterbrechen des Gießens ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeich· > nenden Teil des Anspruchs I gelöst.

Hierdurch ist das Verbindungselement zum vollständigen öffnen der Ausgußöffnung bei inaktiven, mit dem Steuerantrieb verbundenen Hebel betätigbar, und durch diese Betätigung erfolg: eine direkte mechanische

m Verbindung zwischen den beiden Hebeln zur Ankopplung der Stopfenstange an den Steuerantrieb, wobei das Verbindungselement zwecks Unterbrechung des Gießens zur Beseitigung der mechanischen Verbindung wiederum betätigbar ist

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.

μ Fig. 1 zeigt in Seitenansicht, teilweise geschnitten, eine Gießpfanne,

Fig.2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Kolben-Zylinder-Einheit der Vorrichtung zur Betätigung einer Stopfenstange, und

F i g. 3 zeigt schematisch ein Beispiel eines Steuerantriebs für den Stopfen für die Vorrichtung zur Betätigung der Stopf tastange.

Die in F i g. 1 dargestellte feuerfest ausgekleidete Gießpfanne 10 weist im Boden eine Ausgußöffnung 12

ίο auf sowie einen Stopfen 14 zum Steuern des Abgießens auf. Der Stopfen 14 ist am Ende einer Stopfenstange 16 befestigt Die Stopfenstange 16 ist von feuerfesten Hülsen 18 umschlossen, um sie gegen das geschmolzene Metall innerhalb der Gießpfanne 10 zu schützen.

ss Alternativ kann die Stopfenstange 16 aus einem oder mehreren feuerfesten Teilen bestehen.

Am oberen Ende der Stopfenstange 16 ist ein Kniehebel 19 und ein unterer Hebel 20 angelenkt, die ihrerseits an einem stationären vertikalen Sockel 22

-ίο angelenkt sind und zusammen mit dem oberen Ende der Stopfenstange 16 eine Parallelogrammanlenfcung bilden. Das andere Ende des Kniehebels 19 ist mit dem Ende einer Kolbenstange 24 verbunden, deren Kolben 33 mit einem Zylinder 26 zusammenwirkt, der gelenkig

« an einem Hebel 28 befestigt ist Der Hebel 28 ist mit seinen Enden an dem stationären Sockel 22 bzw. an einer Gewindespindel 30 angelenkt, die mit einem Motor 32 drehbar verbunden ist, wobei die Anlenkung des Hebels 28 über eine Spindelmutter 57 erfolgt.

Gemäß F i g. 2 ist der Kolben 33 in seine oberste Lage in dem Zylinder 26 durch eine Feder 34 vorgespannt Druckluft mit einem Druck von 4 bis 7 bar kann oberhalb des Kolbens 33 durch einen Einlaß 35 eingespeist werden. Auf der anderen Seite des Kolbens

33 ist der Zylinder 26 zur Atmosphäre über öffnung 36 geöffnet Wenn der Kolben 33 durch Druckluft betätigt wird, verschiebt er sich in seine unterste Position bis zu einem Anschlag 38. Wenn sich der Kolben 33 in seiner untersten Position befindet, liegt eine direkte mechanise sehe Verbindung zwischen dem Antrieb 32 und dem Stopfen 14vor(Fig. i).

In Fig.3 ist der Steuerantrieb dargestellt, dessen Aufbau bestimmt, wie ein programmierter Abgießzyklus ablaufen kann. Die Funktion des dargestellten

>>^r> elektrischen Steuerkreises basiert auf dem sogenannten Nullabgleich. Ein drehbarer Nocken 40, dessen Profil entsprechend dem Drehwinkel den Sollwert für die Einstellung der Gewindespindel 30 liefert, wird entspre

rheiid einem vorgegebenen Zeitablauf mittels eines \ntriebsmotors 42 in Umdrehung versetzt. Ein Nocken-Folger 44 lastet den Außenrand des Nockens 40 ab und verschiebt über einen Hebel 46 gemäß dem sich verändernden Sollwert einen Signalerzeuger 48, beispielsweise einen induktiven Sender oder einen Servomotor. Das erzeugte Signal wird in einem Verstärker 50 verstärkt und in einen Wandler 52 eingespeist, wo es. in eine proportionale Anzahl von Antriebsimpulsen für einen Schrittschaltmotor 32 in einer Richtung umgewandelt wird, wobei die Ausgangswelle des Schrittschaltmotors 32 die Gewindespindel 30 ist. Zugleich wird ein Ausgleichssignalerzeuger 56 in die Ausgleichsposition versetzt. Das vom Signalerzeuger 56 erzeugte Signal wird rückgeführt zum Signalerzeuger 48 und wirkt im Ausgangssignal des letzteren nach einem Abgießzyklus entgegen, um den Steuerantrieb in die Ausgangsposition zurückzustellen, womit der nächste Abguß vorbereitet ist

Auf diese Weise bestimmt der Nocken 40 den Programmablauf für die Betätigung der Spindel 30 und damit schließlich für die Versetzung des Stopfens 14. Es ist natürlich möglich, den oben beschriebenen elektromechanischen Steuerantrieb durch Steueraniriebseinrichtungen ,iu ersetzen, die nach anderen Prinzipien arbeiten, e.wa hydraulisch, pneumatisch oder mit numerisch gesteuerten Motoren.

Wenn ein Abguß erfolgen soll, wird Druckluft oberhalb des Kolbens 33 in den Zylinder 26 eingelassen, um ihn bis zum Anschlag 38 zu verschieben. Damit wird zunächst der Stopfen 14 geöffnet, und es wird eine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Steuer-

Hi antrieb 32 und dem Stopfen 14 hergestellt. Der Steuerantrieb 32 wird dann in Betrieb genommen, und steuert unter Bewegung des Zylinders 26 die Bewegung des Hebelgestänges, um den Zeitablauf für das Schließen des Stopfens 14 und damit den Zeitablauf und

ι ■■> die Gießgeschwindigkeit beim Abguß festzulegen. Nach dem Abguß wird die Zufjhr von Druckluft zum Kolben 13 unterbrochen, so daß der Kolben unter der Wirkung der Feder 34 in seine oberste Position zurückkehren kann und der Steueren trieb 32 stellt sich selbst zurück.

Die direkte mechanische Verbindung während des Abgießzyklus ermöglicht eine sehr ^naue Steuerung ohne die Notwendigkeit einer komplizierten und teuren Motorsteuerung in dem Steuerantrieb.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Betätigung einer Stopfenstange zum Schließen und öffnen einer im Boden eines Gießbehälters befindlichen Ausgußöffnung, wobei zur Betätigung der Stopfenstange zwei Hebel vorgesehen sind, die untereinander durch ein Verbindungselement verbunden sind, und von denen einer an der Stopfenstange angelenkt ist und die mit einem Steuerantrieb gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Stopfenstange (16) verbundene Hebel (19) durch das Verbindungselement (24, 26) unabhängig von dem Steuerantrieb (30) verstellbar und als Folge hiervon direkt mechanisch an den weiteren Hebel (28) ankoppelbar ist, der mit dem Steuerantrieb (30) verbunden ist, wobei das Verbindungselement (24, 26) zum Ankoppeln der Hebel (19,28) betätigbar ist.

2. Vorrichitiüg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (24, 26) aus einer Kolbenzylindereinheit besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (26) der Kolbenzylindereinheit (24, 26) der Kolben (33) in die mechanisch entkoppelte Position durch eine Feder (34) vorgespannt und durch Einführen eines Druckmediums in die mechanisch angekoppelte Position des Verbindungselementes (24,26) verschiebbar ist.