DE3332300C2 - - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Abschlackvorrichtung des im Oberbegriff von Patentanspruch 1 niedergelegten Typs. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung, die vollautomatisch arbeitet und somit einen Betrieb gestattet, bei dem menschliche Arbeitskraft lediglich für Überwachungsaufgaben erforderlich ist.

In der Branche werden Abschlackvorrichtungen verschiedenster Art eingesetzt. Das eine Extrem bildet dabei der ausschließlich mit menschlicher Arbeitskraft arbeitende Abstreicher, das andere Extrem bilden mehr oder weniger automatisch arbeitende Anlagen, die die Schlacke von der Oberfläche der metallischen Schmelze mit Hilfe verschiedenartiger Werkzeuge entfernen.

Zu den letztgenannten Vorrichtungen können auch jene gezählt werden, bei denen die Schlacke mit Hilfe zweier Abstreicher, von denen der eine stationär, der andere beweglich ist, entfernt wird. Eine solche Vorrichtung ist im SU-Erfinderzeugnis 4 72 753 beschrieben, bei der zwei Abstreichblätter die auf dem schmelzflüssigen Metall aufliegende Schlacke zwischen sich sammeln und über ein Schienen/Wagen-System an eine andere Stelle gebracht werden und dort die Schlacke abladen. Die genannte Vorrichtung hat jedoch z. B. den Nachteil, daß sie sehr kompliziert und schwer ist. So ist dabei zum Bewegen der gesamten Anlage ein Elektromotorantrieb, zum Bewegen der Abstreichblätter ein zweiter und zum Bewegen des auf Schienen laufenden Wagens, der die Schlacke an eine andere Stelle transportiert, ein dritter Antrieb erforderlich. Ein weiterer Mangel der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß Elektromotorantriebe in ihren Bewegungen im allgemeinen sehr abrupt sind, so daß es in der Regel zum Verspritzen von metallischer Schmelze und Schlacke kommt.

Weiter sind zahlreiche verschiedene Abschlackvorrichtungen bekannt, bei denen das Abschlacken über den Kokillenrand durch Überlauf erfolgt, und bei denen die Abstreicher entweder eine lineare Abstreichbewegung vollführen oder zum Beispiel rotieren. Das Verspritzen von Schlacke und metallischer Schmelze und mit dem Abtransport verbundene Probleme sind typisch für derartige Vorrichtungen, weshalb sie nicht als besonders brauchbar gelten.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Vorrichtung geschaffen werden, bei der das Entfernen der Schlacke von der Oberfläche der metallischen Schmelze mit Hilfe von zwei Abstreichblättern - einem stationären und einem beweglichen - erfolgt, und bei der das Entfernen der Schlacke aus dem von den Abstreichblättern gebildeten Raum durch kontrollierte, gleichmäßige Bewegungen und längs einer zweckmäßigen Bewegungsbahn erfolgt. All diese Forderungen werden erfüllt von der Vorrichtung, deren kennzeichnenden Merkmale in den beigefügten Patentansprüchen niedergelegt sind.

Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 die Vorrichtung in vereinfachter Seitenansicht vor dem Eingreifen der Abstreichblätter in die in der Kokille befindliche Schlackenschicht;

Fig. 2 die gleiche Vorrichtung wie Fig. 1, jedoch nun mit in Arbeitsstellung befindlichen Abstreichblättern;

Fig. 3 weiterhin die gleiche Vorrichtung seitlich betrachtet, jedoch nun mit in Entleerungsstellung befindlichen Abstreichblättern;

Fig. 4 eine Ausführungsform der Vorrichtung aus einer gegenüber Fig. 1-3 um 90° versetzten Richtung betrachtet;

Fig. 5 die Vorrichtung in Draufsicht.

In Fig. 1 ist eine Kokille 1 dargestellt, die mit schmelzflüssigem Metall 2 gefüllt ist, auf dem eine Schlackenschicht 3 aufschwimmt. Die Vorrichtung ist bereit zum Absenken in die Kokille, was mit Hilfe eines Arbeitszylinders 15 so erfolgt, daß sich der Abstand der Zylinder- Befestigungsknaggen 16 und 17 verringert. Die Abstreichblätter tragen die Bezugszahl 7; das, stationäre Abstreichblatt ist über den Schaft 8, das bewegliche Abstreichblatt über den Schaft 4 an der Anlage befestigt. Die Beweglichkeit des beweglichen Abstreichblattes 7 wird dadurch erreicht, daß man den z. B. runden Schaft 5 zwischen Antriebsrollen 6 laufen läßt, welche ihre Antriebskraft z. B. auf pneumatischem Wege erhalten. Die von den Abstreichblättern und dem Antrieb gebildete Einheit ist über ein Gelenk 9 an einen Zwischenschaft 10 angelenkt; außerdem ist die von den Teilen 4 bis 8 gebildete Einheit durch eine in der Figur nicht näher dargestellte Parallelogrammführung in waagerechter Stellung stabilisiert. Der Zwischenschaft 10 ist über ein Gelenk 12 an einem Schaft 13 befestigt, der wiederum am Rahmen der Vorrichtung befestigt ist. Wie aus dem obigen schon hervorgeht, dient ein Schaft 14 über seine Gelenkstellen 11 und 19 und über den Schaft 18, vom Arbeitsylinder 15 angetrieben, zum Absenken der Abstreichblätter in die Kokille bzw. zum Herausheben derselben aus der Kokille. Eine Verkürzung des Arbeitszylinders ist gleichbedeutend mit dem Absenken der Vorrichtung, eine Verlängerung des Arbeitszylinders gleichbedeutend mit dem Anheben der Vorrichtung.

Ein weiteres wesentliches Teil des Abstreicher-Antriebsmechanismus ist die Einheit, die von Gelenken 20 und 21, einem Schwenkarm 24 und einer Schwenkvorrichtung 22 gebildet wird; letztere Vorrichtung 22 ist über einem Balken 23 mit dem Rahmen verbunden. In Fig. 1 sind außerdem ein Vertikalbalken 25 sowie die Querbalken 26 und 27 dargestellt, die den Vertikalbalken 25 mit einem zweiten entsprechenden Vertikalbalken verbinden. Am Querbalken 26 ist ein beweglicher Schlitten 28, am Querbalken 27 ein entsprechender Führungsteil 29 angeordnet. Die Funktion dieser Bauteile wird im Zusammenhang mit Fig. 4 und 5 näher beschrieben.

Fig. 2 zeigt eine Fig. 1 entsprechende Darstellung der Vorrichtung, jedoch nun in Abstreichstellung abgesenkt, wobei die Anfangsstellung des beweglichen Abstreichblattes voll ausgezeichnet und die Endstellung durch gebrochene Linie dargestellt ist. Dieser in der Figur dargestellte Vorgang ist sehr einfach, denn außer dem Absenken in die Kokille wird nur eine Verschiebung des beweglichen Abstreichblattes im wesentlichen bis an das stationäre Abstreichblatt heran vorgenommen.

Fig. 3 zeigt eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung der Vorrichtung, nun jedoch in Abstreicher- Entleerungsstellung. Das Fahren der Vorrichtung in Entleerungsstellung geschieht wie folgt: Zuerst streckt sich der Arbeitszylinder 15, wodurch der Zwischenschaft 10 und die Teile von diesem zu den Abstreichblättern hin um einen gewissen Abstand von der Kokille 1 abgehoben werden; danach vollführt der Schwenkarm 24 eine Bewegung um ca. 180°, wobei der Zwischenschaft 10 weiter nach oben aus seiner Ausgangsstellung um mehr als 90° gehoben wird, so daß die Abstreichblätter 7 in den leeren Raum zwischen den Schäften 10 und 13 gelangen, wo das bewegliche Abstreichblatt vom stationären Abstreichblatt weg geschoben wird, so daß die zwischen den beiden Abstreichlättern befindliche Schlacke in einen an passender Stelle darunter angeordneten Wagen o. dgl. fällt. Nachdem der Wagen gefüllt ist, läßt sich die Schlacke leicht abtransportieren, sei es, daß sie einer Weiterverarbeitung oder einer Halde zugeführt wird.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung direkt von der Seite der Vorrichtung aus betrachtet. Aus dieser Figur geht die Gesamtkonstruktion der Vorrichtung anschaulich hervor. Die eigentliche Arbeitseinheit der Vorrichtung ist an zwei Querbalken 26 und 27 befestigt, welche sich wiederum zwischen zwei Vertikalbalken 25 und 30 befinden. Die Querbalken 26 und 27 befinden sich in Schrägstellung, d. h. ihre Stellung entspricht dem Verlauf der Kokillenreihe, die im unteren Teil von Fig. 4 angedeutet ist. Das Gießen erfolgt bei der Vorrichtung als sog. kontinuierliches Gießen, wobei die Kokillenkette von der Gießstelle zur Abschlackstelle und von dort weiter zu der Stelle läuft, wo das erstarrte Metall aus der Kokille genommen wird. Die Bewegung erfolgt in Fig. 4 von rechts nach links, d. h. die Kokillenreihe steigt von unten nach oben. Das eigentliche Arbeitsteil der Anlage, d. h. der eigentliche Schlackenabstreicher ist an einem sog. Schlitten befestigt, der sich aus einem auf dem Querbalken 26 sitzenden Schlitten 28 und auf dem Querbalken 27 sitzenden Führungsteilen 29, die z. B. auch als kleiner Schlitten bezeichnet werden könnten, zusammensetzt. Der Schlitten in seiner Gesamtheit läßt sich mit Hilfe eines Arbeitszylinders 33, der an den Schlitten und an die Rahmenkonstruktion 34 der Vorrichtung angelenkt ist, in der gewünschten Richtung bewegen.

Ein wesentliches Teil der Abstreichvorrichtung bildet ein Nachlaufhebel 32, der auf den oberen Kokillenenden ruht und beim Bewegen der Kokillen von unten nach oben von einem Kokillenrand auf die folgende Kokille fällt. Dieser Nachlaufhebel 32 dient als Startimpulsgeber für das Abstreichblatt in der Weise, daß bei jedem zweiten Niederfall ein Startimpuls ausgelöst wird, da mit der Vorrichtung jeweils zwei Kokillen gleichzeitig abgeschlackt werden. In der Figur sind aus Einfachheitsgründen nur die Abstreichblätter 7 dargestellt, während die übrigen Abstreicher-Teile weggelassen wurden. Die Bezugszahl 35 bezeichnet eine Achse, um die sich der in Fig. 1-3 dargestellte Schwenkarm 24 dreht, und die Zahl 37 bezeichnet ein Handrad zum Einstellen der Tiefe, mit der die Abstreichblätter 7 in die in der Kokille befindliche Schlacke und eventuell auch in die metallische Schmelze getaucht werden.

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung direkt von oben betrachtet; die in den Fig. 1-4 dargestellten Teile tragen dabei die gleichen Bezugszahlen. Eine Erweiterung des Bezugszahlenverzeichnisses ergibt sich lediglich durch eine Parallelogrammführung 36, die in Fig. 5 rechts eingezeichnet ist und dazu dient, die Abstreichblätter einschließlich der Schäfte 4, 8 und 5 während der gesamten Dauer des Anhebens im wesentlichen in der gleichen Stellung zu halten.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wie bereits erwähnt, löst der von einem Kokillenrand auf den anderen fallende Nachlaufhebel 32 den Startbefehl aus. Beim Abfallen dieses Nachlaufhebels vom Kokillenrand setzt sich der Schlitten 28, von Arbeitszylinder 35 angetrieben, in Bewegung, und innerhalb sehr kurzer Zeit haben Schlitten und Kokillenreihe die gleiche Geschwindigkeit. Sobald die Geschwindigkeiten aufeinander abgestimmt sind, was vorzugsweise mit Hilfe eines am Ende des Nachlaufhebels 32 angebrachten Fühlers festgestellt wird, dringen die Abstreichblätter 7 in AUF-Stellung, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ein wenig in das schmelzflüssige Metall ein und vollführen danach die in Fig. 2 veranschaulichte Bewegung, d. h. das äußere Abstreichblatt läuft, von den Antriebsrollen 6 gezogen, an das innere Abstreichblatt heran und sammelt dabei gleichzeitig die auf dem schmelzflüssigen Metall aufschwimmende Schlacke ein, die nun zwischen den beiden Abstreichblättern eingezwängt ist. Danach setzt sich das Hubwerk in Bewegung, und die Abstreichblätter werden in die in Fig. 3 gezeigte Stellung gehoben, wobei sich die Abstreichblätter kurz vor der Extremstellung auseinander bewegen und so die zwischen ihnen angesammelte Schlacke in einen darunter befindlichen Wagen o. dgl. abwerfen. Unmittelbar danach setzt die Rücklaufbewegung ein, und der in Fig. 1-3 dargestellte Arbeitsablauf wiederholt sich in dem vom Nachlaufhebel 32 bestimmten Takt. Der Schlitten 28 muß dabei, von Arbeitszylinder 33 angetrieben, zurücklaufen, um sich erneut auf die Bewegungsgeschwindigkeit der folgenden beiden Kokillen einzustellen, die dann in der beschriebenen Weise abgeschlackt werden.

Die Vorrichtung arbeitet vorzugsweise mit pneumatischem Antrieb, wenngleich auch hydraulischer Betrieb unter gewissen Verhältnissen durchaus brauchbar und geeignet ist. Wie bereits erwähnt, arbeitet die Vorrichtung vollautomatisch und sorgt selbst für ihren Arbeitsrhythmus, so daß menschliche Arbeitskraft lediglich für Überwachungsaufgaben erforderlich ist. Im Prinzip läßt sich die Vorrichtung auf alle beliebigen Metallgußarten anwenden, bei denen Metall in Kokillen gegossen wird; als in diesem Zusammenhang besonders gut geeigneter Gießstoff sei jedoch Zink genannt.

Zur Veranschaulichung der Vorrichtung ist in den Zeichnungen nur das Prinzip dargestellt, d. h. nicht die exakte Konstruktion der Vorrichtung in allen Details, um die Klarheit der Darstellung nicht zu gefährden. So umfaßt die Vorrichtung natürlich auch verschiedenartige Regelorgane, Sicherheitseinrichtungen im Hinblick auf Störungsfälle, Bauglieder zum Abfangen der Schlittenbewegung in den Extremstellungen, diverse Halterungen und Stützelemente für Leitungen und Schläuche usw.

Weiter wurde vorangehend nur eine als bevorzugt geltende Ausführungsform der Erfindung beschrieben; dabei ist klar, daß auch alle anderen, in den Schutzbereich der Patentansprüche fallenden Ausführungsformen brauchbar sind. So beschränkt sich etwa der Einsatz der Vorrichtung keinesfalls auf eine aufsteigende Kokillenreihe, sondern die Vorrichtung funktioniert ebenso gut, wenn sich die Kokillen längs einer waagrechten Bahn bewegen, wobei sich dann auch der Schlitten auf waagrechten Schienen bewegen würde. Weiter ist das Funktionieren den Anlage auch unabhängig von der jeweils gewählten Geschwindigkeit der Kokillenreihe; je nach Gießverhältnissen kann sich nämlich die Forderung nach Beschleunigung oder Verlangsamung des Gießvorganges ergeben, wobei dann auch die Abstreichblätter ihre Geschwindigkeit entsprechend synchron zur Kokillenreihen-Geschwindigkeit ändern.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Abstreichen von Schlacke, die auf in einer Kokille (1) befindlichem schmelzflüssigen Metall (2) schwimmt, mit einem stationären (7, 8) und einem beweglichen (4, 5, 7) Abstreichblatt und mit Einrichtungen zum Heben/Senken der Blätter, zum Zusammenführen der Blätter zwecks Sammelns der Schlacke zwischen den Blättern und deren Transport zur Entleerungsstelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Heben/Senken der Blätter aus einem Arbeitszylinder (15) und die Einrichtung zum Transportieren der Blätter zur Entleerungsstelle aus einem mit dem Wirken des Arbeitszylinders (15) kombinierten Schwenkarm (24) besteht, der von der Schwenkvorrichtung (22) angetrieben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (15) mittels eines Befestigungsknaggens (16) an seinem einen Ende über eine Gelenkstelle (11) an dem mit einem Zwischenstift (10) verbundenen Schaft (14) und an seinem anderen Ende mittels einer Befestigungsknagge (17) an einem Schwenkschaft (18) befestigt ist, der mit dem Schwenkarm (24) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (14) zwischen der Zylinder-Befestigungsknagge (17) und einem Gelenk (20) des Schwenkarmes (24) an den Schwenkschaft (18) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entleeren der zwischen den Abstreichblättern (7) befindlichen Schlacke zunächst die Abstreichblätter (7) aus der Kokille (1) mittels des Arbeitszylinders (15) heraushebbar sind und eine kombinierte Hub- und Seitenbewegung des Schwenkarms (24) durch genügend weites Drehen um seine Achse (21), vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beibehaltung der waagrechten Stellung der Abstreichblätter (7) unabhängig von den Bewegungen und der Stellung des Zwischenschaftes (10) durch eine Parallelogrammführung (36) gesichert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paar Abstreichblätter (7) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abschlacken einer bewegten Kokillenreihe die Vorrichtung der Bewegung der Kokillen entsprechend synchron bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an einem an den Querbalken (26, 27) laufenden Schlitten (28, 29) angeordnet ist und in Längsrichtung der Querbalken (26, 27), von Arbeitszylinder (33) antreibbar, hin und her bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (15 und 33) und die Schwenkeinrichtung (22) sowie die den Schaft (5) bewegenden Rollen (6) durch Druckluft antreibbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Nachlaufhebel (32), der als Startimpulsgeber für die Vorrichtung und als Abstreichbefehlsgeber vorgesehen ist, wenn die Vorrichtung die Geschwindigketi der Kokillen erreicht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachlaufhebel (32) bei jedem zweiten Niederfall vom einem auf den anderen Kokillenrand als Startimpulsgeber wirksam ist.