DE3442091C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abkratzvorrichtung für die Beseitigung von Ablagerungen an der Tiegelwand oberhalb und unterhalb des Badspiegels der Schmelze bei ortsfesten Tiegelöfen während des Betriebs, d. h. bei Vorhandensein von Schmelze im Tiegel, insbesondere beim Schmelzen und Warmhalten einer Alumi­ niumschmelze nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei der Herstellung und Veredelung verschiedener Metalle, insbesondere von Nichteisenmetallen, wird das Me­ tall im geschmolzenen Zustand in einem Tiegelofen gehal­ ten. Der Tiegelofen ist oft mit einer Induktionsspule versehen, die den Tiegelofen umgibt und an ein elektri­ sches Wechselstromnetz angeschlossen ist, um die Schmel­ ze in dem Tiegelofen in dem geschmolzenen Zustand zu halten und um die Schmelze zu bewegen. Während dieser Zeit trennen sich Unreinheiten von dem Metall und sam­ meln sich auf dem Badspiegel in Form von Schlacke, wel­ che leicht entfernt werden kann. Ein großer Nachteil dieser Unreinheiten ist, daß sie an den Seiten des Tie­ gelofens ankleben und Ablagerungen bilden, welche die guten Eigenschaften des Tiegelofens stören.

Im allgemeinen ist es üblich, diese Ablagerungen mittels Handkratzvorrichtungen zu entfernen, nachdem der Tiegelofen geleert wurde. Hierbei ist zu bedenken, daß der Ofen zwar leer ist, aber die Ablagerungen werden kalt und liegen offen an der Atmosphäre, so daß sie hart werden und daher schwer zu entfernen sind. Wenn der Tiegelofen noch die Metallschmelze enthält, ist es nicht möglich mittels Handkratzeinrichtungen die Ablagerungen zu entfernen, dies ist sehr gefährlich und ermüdend.

Verschiedene Vorrichtungen wurden vorgeschlagen zur au­ tomatischen Entfernung der Ablagerungen von der inneren Oberfläche des Tiegelofens; diese Vorrichtungen haben jedoch alle ihre eigenen Probleme. So werden beispiels­ weise alle bewegbaren Gestänge oder Verbindungsstellen in der Nähe der Tiegelofenwand steif und wenn die Schmelze diese Teile umgibt, werden sie hart und fest. In den meisten Fällen sind diese mechanischen Vorrich­ tungen nur zu gebrauchen, wenn der Tiegelofen entleert wird; dann werden aber die Ablagerungen hart und es ist wesentlich schwieriger diese von der Tiegelofenwand zu entfernen.

Beispiele von vorgeschlagenen mechanischen Vorrichtungen sind dargestellt und beschrieben in den US- Patenten 18 62 751 (Ingraham), 37 36 615 (Kumaki) 40 95 306 (Norton), 42 10 976 (Apelt et al), 43 28 959 (Holtmann) und UDSSR-Patent 6 47 022 (Nizhnetagil Meta­ llu). Das US-Patent 18 62 751 zeigt einen ringförmigen Kratzer, welcher herabgelassen wird mittels einer Kette. Diese Anordnung besitzt jedoch keine Mittel, um die Kratzerelemente mit einer Kraft gegen die Tiegelofenwand zu drücken oder eine Kraft auf die Kratzerelemente nach abwärts aufzubringen. Das US-Patent 37 36 615 zeigt ein Hammerwerkzeug, das zunächst erfordert, den Tiegelofen zu entleeren, und daß weiterhin eine sorgfältige Kühlung um den Hammer nötig macht. Das US-Patent 40 95 306 zeigt eine Abkratzmaschine für transportable Gießtiegel oder dergl., die auf einer drehbaren Plattform abgestellt werden. Die Rückstände werden mit einem Luftdruckhammer abgeschlagen. Der Luftdruckhammer ist über Gelenke und Gestänge an einer Montageplattform befestigt, die in einem Rahmen geführt wird. Die Gelenke werden ebenfalls durch die heiße Tiegelofenwand steif und der Luftdruck­ hammer kann nicht in dem Schmelzbad arbeiten. Die Vor­ richtung nach der US-Patentschrift 43 28 959 zeigt den Gebrauch einer Kette oder mechanischer Glieder; bei ei­ ner Zentrifugalbewegung der Kratzelemente drückt eine Kraft nach auswärts auf die Tiegelofenwand auf. Diese Vorrichtung kann ebenfalls nicht in die Metallschmelze eintauchen.

Die vorliegende Erfindung verhindert diese Probleme der früheren Ausführungsformen und schlägt eine Abkratzvor­ richtung vor, die zuverlässig das Innere des Tiegelofens abkratzen kann, auch wenn eine Schmelze in diesem Tiegel­ ofen ist. Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merk­ male des Anspruchs 1 erreicht.

Die Erfindung ist nach einem weiteren Merkmal derart ausgebildet, daß die Kratzerstangen so befestigt sind, daß eine Drehbewegung der Kratzerstangen um eine hori­ zontale Achse möglich ist. Weiterhin sind der Kratzer­ stangebefestigung Antriebseinrichtungen zugeordnet, die in eine horizontale Richtung gegen die Kratzerstange drücken und das untere Ende der Stange zu oder weg von der Tiegelofenwand bewegen.

Weiterhin besitzt die Montageplatte der Abkratzeinrich­ tung einen inneren und äußeren Teil, die über drehbare Teile miteinander verbunden sind und der äußere Teil in dem Rahmen geführt ist und der innere Teil mit Kratzer­ stangenbefestigungen versehen ist.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Figuren dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine senkrechte Ansicht, teilweise geschnitten und die Abkratzeinrichtung in der Ausgangslage vor Beginn des Abkratzvorganges;

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich in Fig. 1, aber die Abkratzvorrichtung befindet sich unten und der Abkratzvorgang ist beendet;

Fig. 3 eine Ansicht von oben auf die Abkratzeinrich­ tung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 einen teilweisen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab der Kratzerstangenbefestigung an dem Montageträger;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 eine perspektivische Explosionszeichnung mit weiteren Details der Kratzerstangenanordnung;

Fig. 7 eine Ansicht der Linie 7-7 der Fig. 1;

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, aber die Krat­ zerstangen und damit die Kratzerschaufeln sind um 45° gegenüber Fig. 7 gedreht;

Fig. 9 eine perspektivische Explosionszeichnung, die die Befestigung des Rahmens an dem Tiegelofen zeigt;

Fig. 10 eine Ansicht von oben gemäß Fig. 9;

Fig. 11 eine perspektivische Explosionszeichnung, die die Verkeilung des Rahmens mit dem Ofen zeigt;

Fig. 12 einen Schnitt entsprechend Fig. 11;

Fig. 13 eine andere Verspanneinrichtung wie Fig. 12;

Fig. 14 eine weitere Verspanneinrichtung;

Fig. 15 ein Schema des pneumatischen Versorgungssy­ stems.

Wie die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, ist eine Abkratzvor­ richtung 20 auf einem Tiegelofen 22 befestigt, um Abla­ gerungen 24 an der inneren feuerfesten Auskleidung 28 der Wand 26 des Tiegelofens abzukratzen. Bei dem in Bild 1 gezeigten Tiegelofen 22 kann es sich um einen Alumi­ niumschmelzofen handeln, der aus einem äußeren zylindri­ schen Stahlgehäuse 30 mit Abstandsstücken 32, die einen inneren Zylinder 34 tragen. Der Tiegelofen 22 ist an seinem unteren Ende geschlossen und an seinem oberen offen. Eine elektrische Leitung besteht über die Klemmen 38 zu einer nicht dargestellten Wechselstromquelle. Bei Schließen des Stromkreises erzeugt die Spule 36 eine induktive Erhitzung in einem Aluminiumbad 40 innerhalb der feuerfesten Auskleidung 28. Durch die Erhitzung der Aluminiumschmelze werden Unreinheiten von dem Aluminium getrennt und sammeln sich hauptsächlich als Schlacke 42 auf dem Bad 40. Die Trennung der Schlacke von der Schmelze wird erhöht durch eine Badbewegung über das induktive Wechselfeld, das von der Spule 36 erzeugt wird.

Während die meisten Unreinheiten von der Aluminium­ schmelze freigegeben werden und sich als Schlacke 42 sammeln, werden einige gegen die Wand 26 bewegt und bil­ den dort Ablagerungen 24 entlang der feuerfesten Aus­ kleidung 28 der Wand 26. Die Abkratzvorrichtung 20 ent­ fernt diese Abkrustungen ohne daß es erforderlich ist, die Aluminiumschmelze aus dem Tiegelofen zu entfernen.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht die Abkratzvor­ richtung 20 aus einem kastenartigen Stahlrahmen 44, der wiederum aus vier vertikalen Rahmenträger 46 besteht, die durch obere, mittlere und untere Querträger 48, 50 und 52 verbunden sind. Die unteren Enden der vertikalen Rahmenstangen 56 sind mit Platten 54 versehen, die wie später beschrieben, an dem oberen Ende des Tiegelofens 22 befestigt werden. Die Rahmenträger 46 selbst sind aus Hohlprofil hergestellt und besitzen einen quadratischen Querschnitt; die Querträger 48, 50 und 52 bestehen aus U-förmigen Profileisen.

Vier verlängerte Abkratzstangen 56, hergestellt aus I- förmigem Profileisen, erstrecken sich abwärts von vier verschiedenen Quadranten des Abkratzermontageträgers 58, der innerhalb des Rahmens 44 angeordnet ist. Der Mon­ tageträger 58 ist versehen mit Rädern 60, die V-förmige Rillen 60 a (Fig. 3) an ihrem Umfang besitzen, die ent­ lang einer Ecke des vertikalen Rahmenträgers 46 angreifen und bei Aufwärts- und Abwärtsbewegung geführt werden. Der Montageträger 58 ist aufgehängt an einem Drehhaken über einen Kranöse 61 und einem Tragkabel 62 an einem pneumatischen Aufzugsmotor 64, welcher an einem diagona­ len Träger 66 (Fig. 3) befestigt ist, der sich diagonal über das obere Ende des Rahmens 44 erstreckt. Der pneu­ matischen Aufzugmotor 64 kann den Montageträger 58 auf­ wärts und abwärts innerhalb des Rahmens 44 bewegen. Eine Huböse 67 ist am oberen Ende des Rahmens 44 befestigt, um den Rahmen auf den Tiegelofen 22 zu heben.

Der Träger 58 ist versehen mit Kratzerstangenbefestigun­ gen 66 und die oberen Enden der Kratzerstangen 56 sind derart befestigt, daß sie sich um horizontale Achsen an diesen Befestigungen drehen und die unteren Enden der Stangen einwärts oder auswärts in radialer Richtung re­ lativ zur vertikalen Längsachse des Tiegelofens 22 und des Rahmens 44 bewegt werden können. Die unteren Enden der Stangen bewegen sich somit zu und von der Ausklei­ dung 28 des Tiegelofens weg.

Die pneumatischen Antriebe 68, z. B. Gummibälge oder Luftfederkissen, sind an dem Montageträger 58 neben den Kratzerstangenbefestigungen 66 befestigt und diese An­ triebe bewegen die Kratzerstangen 56 radial einwärts und auswärts.

Pneumatische Vibratoren 70 sind an dem oberen Ende der Stangen 56 befestigt; und, wenn in Betrieb versetzen die Vibratoren die Stangen schnell in Schwingungen in Längs­ richtung.

Die unteren Enden der Kratzerstangen 56 sind mit Krat­ zerblätter 72 versehen, welche auswärts geneigt und der­ art gekrümmt sind, daß sie sich der inneren Kontur des Tiegelofens 22 anpassen. Jedes der vier Kratzerblätter erstreckt sich über einen Bereich von 45° oder ein Ach­ tel des Umfanges des Tiegelofens; jedes Kratzerblatt ist mit einer gehärteten unteren Kante für das Kratzen ent­ lang der Oberfläche des Tiegelofens versehen.

In der Ausgangsstellung befindet sich die Abkratzein­ richtung 20 an dem oberen Ende des Tiegelofens 22, wie in Fig. 1 dargestellt. Wie man sehen kann, ist der Tie­ gelofen 22 mit einer Schmelze 40, beispielsweise Alumi­ niumschmelze gefüllt. Der pneumatische Aufzugmotor 64 hält anfangs den Montageträger 58 in der Nähe des oberen Endes des Rahmens, so daß die Kratzerstangen 56 und die Kratzerblätter 52 sich oberhalb der Schmelze 40 befin­ den. Zu diesem Zeitpunkt werden die Luftfedern mit Luft beaufschlagt, um die Stangen zu drehen, um ihre unteren Enden radial einwärts zu ziehen, so daß die Kratzerblät­ ter 72 sich innerhalb des Tiegelofeninnern befinden. Der Aufzugsmotor 64 läßt dann den Träger um eine ausreichen­ de Strecke abwärts, um die Kratzerblätter innerhalb des Tiegelofens aber unterhalb des oberen Endes zu bringen. Jetzt werden die Luftfederkissen 68 derart mit Luft be­ aufschlagt, daß die Kratzerblätter 56 auswärts schwin­ gen, so daß sie gegen die Auskleidung in der Nähe des oberen Teiles des Tiegelofens gepreßt werden. Die Krat­ zerstangen werden in dieser Position gehalten und die Vibratoren 70 werden in Gang gesetzt, damit diese die Stangen 56 und die Kratzerblätter 72 schnell auf und ab entlang der Tiegelofenauskleidung 28 bewegen. Der Auf­ zugsmotor 64 wird wieder eingeschaltet, um den Montage­ träger 58 abwärts innerhalb des Rahmens 44 zu lassen, der den Träger schützt, so daß die vibrierenden Kratzer­ blätter 72 entlang der Länge der Tiegelofenauskleidung bis in die Position gemäß Fig. 2 nach unten gleiten. Die Blätter 72 sind so geführt, daß die Schwingbewegung es den Blättern ermöglicht, die Ablagerungen von der Wand­ auskleidung 28 abzukratzen. Diese Ablagerungen werden dann in der Schmelze 40 wegtransportiert.

Um der Kratzeinrichtung zu ermöglichen, eine ausreichen­ de Länge des Ofens abzukratzen muß die Länge der verti­ kalen Rahmenträger 46 genügend lang sein, um eine verti­ kale Bewegung des Montageträgers 58 entlang einer Höhe zu ermöglichen, die mindestens so groß ist wie die ver­ tikale Länge des Inneren des Tiegelofens. Um die Vor­ richtung Öfen mit verschiedenen vertikalen Längen anzu­ passen, können die Kratzerstangen 56 mit einsetzbaren Verlängerungsteilen 56 a von verschiedener Länge zwischen dem oberen Ende der Stangen und den Kratzerblätter 72 versehen werden.

Nachdem der Tiegelofen ist abgekratzt, der Montageträger 58 wird hochgehoben und an dem Drehhaken um 45° gedreht, um die Kratzerblätter 72 in eine neue Position im Tiegel­ ofen 22 zu bringen. Der oben beschriebene Kratzprozeß wird wiederholt um die zurückgebliebenen Ablagerungen von dem Tiegelofen zu entfernen.

Die Abkratzvorrichtung 20 kann die Ablagerungen an einem leeren Tiegelofen entfernen, aber es ist ein besonderer Vorteil, daß diese Vorrichtung auch arbeiten kann, wenn der Tiegelofen noch eine Materialschmelze enthält. Aber nicht allein hierdurch wird ausreichende Zeit gewonnen, sondern durch diese unkonventionelle Arbeitsweise wird der Arbeitsvorgang besonders effektiv, da die Ablagerun­ gen 24 gewöhnlich weich und sehr leicht zu entfernen sind, wenn sie sich noch in dem Schmelzbad befinden. Es ist daher ohne weiteres verständlich, daß die einzigen Teile der Abkratzvorrichtung, die in das Schmelzenbad eintauchen, die Kratzerstangen 56 und die Blätter 72 sind und wenn diese Teile nicht für andere Schmelzen benutzt werden, besteht keine Gefahr des Störens oder des Verschmutzens von dem Schmelzeninhalt anderer Tiegel­ öfen.

Wie man in Fig. 1 sehen kann, besteht der Montageträger 58 aus einem inneren Teil 58 a und einem äußeren Teil 58 b die über einen Kugellagerring 59 verbunden sind. Der innere Trägerteil 58 a enthält die Kratzerstangenbefesti­ gungen 66, welche die Kratzerstangen 56 tragen und die­ ses Teil enthält auch die Haken-Ösenverbindung 61 zu dem Tragkabel 62. Der äußere Trägerteil 58 b enthält die Rä­ der 60, welche den Träger entlang der vertikalen Rahmen­ träger 46 führen.

Eine detaillierte Konstruktion der inneren und äußeren Trägerteile 58 a und 58 b ist in den Fig. 3 bis 6 darge­ stellt. Wie man aus dieser Figur ersehen kann, besteht der innere Trägerteil 58 a aus einer horizonalen Stahlbo­ denplatte 74, auf der ein aufrechter oktogonaler Träger­ körper 76 befestigt ist. Dieser Trägerkörper 76 besteht aus vertikalen Stahlplatten, die zu einem oktogonen Ge­ bilde zusammengeschweißt sind; an ihrem unteren Ende sind sie mit der Bodenplatte 74 verschweißt. Die Drehha­ ken-Ösenkombination 61 ist der Bodenplatte 74 zugeordnet und zwar innerhalb des Trägerkörpers 76.

Wie in den Fig. 3 bis 6 dargestellt ist, bestehen die Kratzerstangenbefestigungen 66 jeweils aus einem Paar Stahlplatten 78, die einzeln im Abstand an dem Träger­ körper 76 nahe an seinem oberen Ende derart angeschweißt sind, daß sie sich radial von diesem Trägerkörper 76 erstrecken; eine Distanzplatte 80 ist zwischen den Plat­ ten 78 nahe an ihrem äußeren Ende eingeschweißt. Zylin­ derförmige Schwingungsdämpferhalterungen 82 sind entlang ihrer äußeren Oberfläche jeweils an die Platten 78 ange­ schweißt. Diese Halterungen sind normale Befestigungs­ elemente und sie enthalten ein rohrförmiges äußeres Stahlgehäuse 84, daß das innere Gummidämpferelement 86 umgibt. Die Dämpferelemente 86 besitzen jeweils eine axiale Bohrung 88.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, befindet sich das obere Ende einer Kratzerstange 56 zwischen einem Plattenpaar 78 eines Befestigungsteils 66. Eine horizontale Befesti­ gungsplatte 90 ist derart an dem oberen Ende der Krat­ zerstange 56 angeschweißt, die sich quer über das obere Ende bis über die Dämpferhalterungen 82 erstreckt. Die horizontale Befestigungsplatte 90 wird über Befesti­ gungsbolzen 92 befestigt; die Befestigungsbolzen 92 wer­ den durch entsprechende Löcher 94 in der Platte 90 und durch die axialen Bohrungen 88 in dem Dämpferelement 86 gesteckt. Die Bolzen sind an ihrem unteren Ende über Tellerfedern 96 und Muttern 98 gesichert. Die Kratzer­ stangenbefestigung 66 erlaubt der Kratzerstange 56 eine begrenzte Auf- und Abwärtsbewegungen relativ zu dem Mon­ tageträger 58 durchzuführen; es erlaubt um eine horizon­ tale Achse begrenzte Drehbewegungen der Kratzerstange, die durch die Dämpferhalterung verläuft, so daß das un­ tere Ende der Kratzerstange sich in einer radialen Rich­ tung relativ zu der Oberfläche der Auskleidung des Tie­ gelofens und von dieser weg bewegen kann.

Der pneumatische Vibrator 70 ist an der horizontalen Befestigungsplatte 90 befestigt, um Längsschwingungen in der Kratzerstange 56 zu erzeugen. Dieser Vibrator ist eine normale Anordnung und braucht deshalb nicht im De­ tail beschrieben zu werden. Es besteht aus einem Gehäuse 102, das einen freien Kolben 104 enthält. Luftein- und -auslaß 106 und 108 sind mit dem Gehäuse in einer derar­ tigen Art verbunden, daß der Kolben schnell aufwärts und abwärts bewegt wird, wenn Druckluft von einer außerhalb gelegenen Quelle, die nicht dargestellt ist, dem Luft­ einlaßstutzen 106 zugeleitet wird. Es sei darauf hinge­ wiesen, daß der Vibrator 70 nicht unmittelbar an dem Montageträger 58 oder an irgendeinem anderen Teil der Vorrichtung angeordnet ist, sondern nur am oberen Ende einer Kratzerstange. Hierdurch werden alle Vibrations­ kräfte mit Ausnahme derjenigen, die über die Dämp­ ferbolzen 92 übertragen werden, von dem Träger 76 iso­ liert und sind ausschließlich in die Kratzerstange 56 gerichtet.

Die pneumatischen Federkissen 68 sind ebenfalls an dem inneren Teil 58 a des Montageträgers 58 befestigt. Wie in Fig. 4 dargestellt, enthält jedes Luftfederkissen ein inneres und ein äußeres pneumatisches Federelement 68 a und 68 b, die an entgegengesetzten Seiten der zugeordne­ ten Abkratzstange 56 a in einem geringen Abstand unter den Kratzerstangenbefestigungen 56 angeordnet sind. Das innere Federelement 68 a wird von einer Konsole 110 ge­ tragen, die sich von dem Tragkörper 76 nach außen er­ streckt, während das äußere Federelement 68 b von einem Stahltragring 112 getragen wird, der sich von der hori­ zontalen Bodenplatte 74 nach oben erstreckt und den äu­ ßeren Rand dieser Platte einschließt. Die Federelemente 68 a und 68 b bestehen vorzugsweise aus Gummi und sind mit nicht dargestellten Druckluftleitungen verbunden; die zu einer geeigneten Druckluftanordnung führen. Diese Luft­ federn sind mit einer seitlichen Flexibilität ausgerü­ stet, die der Auf- und Abwärtsschwingbewegung der Krat­ zerstangen 56 angepaßt ist. Wie dargestellt ist, drücken die Federelemente 68 a und 68 a gegen die Kratzerstangen 56 von entgegengesetzten Richtungen an einem Punkt un­ terhalb der Kratzerbefestigungen 66; durch eine geeigne­ te Kontrolle des Luftdruckes auf die Federelemente, kann die Kraft auf die Kratzerstangen um eine horizontale Achse innerhalb der Befestigungsteile 66 so gewählt werden, daß die unteren Enden der Kratzerstangen sich radial auswärts auf die innere Wand des Tiegelofens be­ wegen bzw. einwärts von der Wand weg.

Die spezielle Konstruktion der äußeren Teile 58 b des Trägers 58 ist in den Fig. 3 bis 6 dargestellt. Wie man hieraus ersehen kann, besteht der äußere Teil aus einem ringförmigen Räderträger 114, der den inneren Teil 58 a des Trägers umgibt und der die Räder 60 trägt. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind jeweils zwei Rollen einem Rahmen­ träger 46 zugeordnet und einzeln in einem bestimmten Abstand senkrecht untereinander an dem Räderträger 114 befestigt. Hierdurch wird eine stabile und sichere Füh­ rung des Montageträgers 58 an dem Rahmen 44 erreicht. Das ringförmige Lager 59, welches drehbar die innere und äußere Trägerteile 58 a und 58 b verbindet, ist in der Nähe des oberen Endes dieser Teile angeordnet. Wie in Fig. 1 und 6 dargestellt ist, ist der ringförmige Räder­ träger 114 mit einem nach innen sich erstreckenden Flansch 116 versehen, wobei an seinem oberen Ende ein kreisförmiger, nicht rotierender Laufring 59 a ist an diesem Flansch angeordnet ist.

Ein kreisförmiger, sich drehender Laufring 59 b des Ring­ lagers 59 ist an dem ringförmigen Tragflansch 118 des Tragkörpers 76 (Fig. 4) befestigt. Dieser Flansch ist an dem äußeren Ende des Kratzerstangenträgers 66 ange­ schweißt.

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß sich der innere Teil 58 a des Montageträgers 58 einschließlich der Krat­ zerstangenbefestigungen 66 und der Kratzerstangen 56, in der Lageranordnung 59 relativ zu dem äußeren Teil 58 b des Montageträgers 58 einschließlich der Räder 60 drehen kann. Dies ermöglicht es, die Kratzerstangen 56 an auf­ einanderfolgenden Umfangssektoren im Inneren des Tiegel­ ofens 22 zwischen aufeinanderfolgenden Kratzvorgängen zu positionieren, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt ist.

Um nun den Montageträger 58 gegen Verdrehen während des Akratzens festzuhalten, ist ein sperrbarer Riegel 120 vorgesehen, wie in Fig. 6 dargestellt. Dieser Riegel besteht aus einem Stück 122 mit einem Paar im Abstand voneinander angeordneter Stopelemente 124, die sich ein­ wärts erstrecken und einem Paar einzeln im Abstand ange­ ordneter Bolzen 126, die sich abwärts von dem Teil 120 erstrecken. Eine Öse 128 ist an der Oberfläche des Teils 122 zum Heben befestigt. Der Lagerträgerflansch 116 ist mit einer Reihe von Löchern 130 versehen, die an die Durchmesser der Bolzen 126 angepaßt sind und die einzeln in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der dem Abstand zwischen den Bolzen entspricht.

Die Stopelemente 124 sind einzeln in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet, daß die Breite ausrei­ chend ist, damit eine der Kratzerstangenbefestigungen 66 auf beiden Seiten erfaßt wird. Mit dem Aufheben des Rie­ gels 120 von dem Trägerkörper 76 kann sich der Träger­ körper 76 drehen, bis die Kratzerstangen 56 in einer gewünschten Lage relativ zu dem Tiegelofen 22 sind. Der Riegel wird so positioniert, daß er sich mit seinen Stop­ elementen 124 rittlings auf einer Kratzerstangenbefe­ stigung 66 befindet und seine Bolzen 126 in zugeordneten Löchern 130 (Fig. 3 und 4) in dem Lagerflansch 116 stec­ ken. Der Riegel wird dann den Träger festhalten und die Stangen bleiben in der fixierten Position während eines Kratzervorganges.

Um den Montageträger 58 vor den Einflüssen der heißen Metallschmelze in dem Tiegelofen zu schützen, ist eine Hitzschutzplatte 132 unten an dem inneren Trägerteil 58 a befestigt, und zwar unterhalb der Bodenplatte 74, wie Fig. 5 darstellt. Öffnungen 134 und 136 sind in der Bo­ denplatte 74 und in der Hitzeschutzplatte 132 ermöglicht das Hindurchstecken der Kratzerstangen 56. Ein Hitze­ schutzflanschen 138 ist an jeder Kratzerstange unterhalb der Öffnungen befestigt. Außerdem ist die Luftaustritts­ leitung 108 von dem Vibrator 70 abwärts entlang der Kratzerstange 56 befestigt, um damit durch die austre­ tende Luft einen Hitzestau vermieden wird.

Die Kratzvorrichtung 20 wird auf dem oberen Ende des Tiegelsofens 22 während des oben beschriebenen Kratzvor­ ganges mittels Klammeranordnungen gehalten, die in den Fig. 9 bis 14 dargestellt sind. Wie in Fig. 9 und 10 dargestellt ist, sind die Platten 54 nach außen als Flansch an den Füßen von zwei vertikalen Rahmenträgern 46 und von der Mitte an einem unteren Querträger 52 an­ geschweißt. Diese Platten sind jeweils mit einer Öffnung 146 versehen. Zapfen 148 sind nach aufwärts an der Oberfläche des Tiegelofens befestigt, um den Standort für die Öffnungen 146 in den entsprechenden Platten zu bestimmen, wenn die Kratzvorrichtung 22 auf den Tiegel­ ofen abgesetzt wird. Wie in den Fig. 11 und 12 darge­ stellt ist, haben die Zapfen 148 Langlöcher 150, die sich durch den Zapfen hindurch erstrecken und Keile 152 werden durch diese Löcher getrieben, um die Platten und die Abkratzvorrichtung auf dem Oberteil des Tiegelofens zu befestigen.

Fig. 13 zeigt eine andere Befestigungsvorrichtung zum Verspannen der Abkratzvorrichtung 20 an dem Tiegelofen 22. In der Anordnung gemäß Fig. 13 sind Konsole 154 an dem oberen Ende des Tiegelofens befestigt und winkelför­ miges Eisen 156 ist drehbar an einer Konsole 158 befe­ stigt, die sich in der Nähe des Bodens von einer der senkrechten Rahmenträger 46 erstreckt. Das winkelförmige Stück 156 besitzt einen Kröpfungsarm 160; das äußere Ende ist mit dem Ende einer hydraulischen Kolben- und Zylindereinheit 162 verbunden. Das andere Ende der Kol­ ben- und Zylinderanordnung ist drehbar gelagert in einer weiteren Konsole 164 auf dem Träger 46, ein kurzes Stück über der Konsole 158. Bei Betätigung der Kolben- und Zy­ linderanordnung 162 bewegt sich das winkelförmige Eisen 156 unter die Konsole 154 auf den Tiegelofen (wie in gestrichelten Linien dargestellt) um die Abkratzvorrich­ tung 20 mit dem Tiegelofen zu verbinden oder das Eisen­ teil bewegt sich von der Konsole 154 weg, wie in ausge­ zogenen Linien dargestellt, um die Kratzvorrichtung von dem Tiegelofen zu lösen.

Fig. 14 zeigt eine weitere Verspannvorrichtung, um die Abkratzvorrichtung 20 an dem Tiegelofen 22 festzuspan­ nen. Wie in Fig. 14 dargestellt, ist ein L-förmiges Teil 166 drehbar auf einer Konsole 168 gelagert, die sich von dem Rahmenträger 46 in der Nähe des Bodens erstreckt. Das untere Ende des Teils 166 befindet sich unter einer Konsole 170 die auf der oberen Oberfläche des Tiegel­ ofens 22 befestigt ist, um die Abkratzvorrichtung an dem Tiegelofen zu verspannen. Das Eisen 166 befindet sich jetzt in der strichpunktierten Lage. Wenn das Teil 166 wird zurückgedreht zur ausgezogenen Lage, verläßt das untere Ende die Konsole 170 und die Abkratzvorrichtung kann von dem Tiegelofen abgehoben werden. Das Teil 166 wird in die ausgezogene Lage, die Freigabelage, durch eine Schraubenfeder gedreht, die zwischen dem Rahmenträ­ ger 46 und dem Teil 166 oberhalb der Konsole 168 ange­ ordnet ist. Ein pneumatisches Federkissen 174 ist zwi­ schen dem Rahmenträger 46 und dem Teil 166 unterhalb der Konsole 168 vorgesehen, um eine Kraft auf das Teil aus­ zuüben damit es die gestrichelt dargestellte Position einnimmt.

Fig. 15 zeigt ein Schema eines Luftversorgungssystems für Druckluftversorgung für die pneumatischen Federkis­ sen 68, den luftgetriebenen Vibrator 70 und die luftbe­ tätigte Klammer 174 (sofern die Klammeranordnung gemäß Fig. 14 benutzt wird). Dargestellt ist die Druckluft mit einem Druck von 80 pound per spuare inch, von einer nicht dargestellten außenliegenden Anordnung über die Hauptluftleitung 176 und durch das Hauptventil 178 ange­ boten wird. Von der Hauptleitung 176 zweigen die Ver­ spannleitung 180, eine Vibratorleitung 182 und eine Lei­ tung zur Kratzerstangenverstelleinrichtung 184 ab. Die Verspannleitung 180 führt zu dem Verspannantrieb 174, um ihn in die Verspannstellung zu bewegen, wenn das Haupt­ ventil 178 geöffnet ist. Die Vibratorleitung 180 ist über ein Druckregulierventil 186, einem Absperrventil 188 und einem Kontrollventil 190 mit dem Vibrator 70 verbunden. Die Kratzerstangenantriebsleitung 184 ist über ein Druckregulierventil 192 und einem Schaltventil 194 über Leitungen 184 und 184 b, mit zugeordneten Schwin­ gungsdämpfer 196 zu den inneren und äußeren Kratzerstan­ genbewegungselementen 68 a und 68 b verbunden. Während des Betriebs verbindet das Schaltventil 194 die Druckluft entweder mit den inneren oder äußeren Antriebselementen oder 68 a oder 68 b, um die Kratzerstangen radial einwärts oder radial auswärts zu bewegen.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ohne weiteres verständ­ lich, daß die neue Tiegelofenkratzervorrichtung vielsei­ tig verwendbar ist und sie kann leicht auf einen Tiegel­ ofen gesetzt werden; sie kann bei Tiegelofen mit ver­ schiedenem Sitz benutzt werden. Weiterhin ist die Mecha­ nik einfach in der Konstruktion und widerstandsfähig beim Gebrauch und ist besonders geeignet zur Reinigung von Tiegelofen während die Metallschmelze sich noch in dem Tiegel befindet.

Claims (16)

1. Abkratzvorrichtung für die Beseitigung von Abla­ gerungen an der Tiegelwand oberhalb und unterhalb des Badspiegels der Schmelze, insbesondere von Aluminiumschmelze, bei ortsfesten Tiegelöfen wäh­ rend des Betriebs, wobei die Abkratzvorrichtung aus einem Rahmen mit mindestens einer vertikalen Führung besteht und eine Montageplatte in der Führung auf- und abwärts bewegbar ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (44) trans­ portabel und auf dem Tiegelofen (20) aufsetzbar ist und die Montageplatte (58) aus einem inneren (58 a) und einem äußeren Teil (58 b) besteht, die beide über drehbare Teile (59) verbunden sind, und der äußere Teil in dem Rahmen (46, 60) geführt und der innere Teil mit Kratzer­ stangenbefestigungen (66) versehen ist, wobei die Kratzerstangen­ befestigungen (66) zur Befestigung der oberen Enden der Kratzerstangen vorgesehen sind, und mindestens eine Kratzerstange (56) mit einem Kratzerelement(72) an ihrem unteren Ende vorgesehen ist, und die Kratzerstangen­ befestigungen (66) elastische Elemente (82) enthalten, die eine ver­ tikale Bewegung der Kratzerstangen (56) relativ zu der Montageplatte (58) erlauben, und ein Vibrator (70) je­ weils am oberen Ende einer Kratzerstange befestigt ist, um eine längsverlaufende Schwingbewegung der Kratzer­ stange (56) zu erzeugen.

2. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die eine vertikale Bewegung der Krat­ zerstangen (56) erlaubenden elastischen Elemente (82) so ausgebildet sind, daß eine begrenzte Drehbewegung um eine horizontale Achse möglich ist.

3. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß den Kratzerstangenbefestigungen An­ triebseinrichtungen (68 a, 68 b) zugeordnet sind, die in einer horizontalen Richtung gegen die Kratzerstangen (56) drücken und das untere Ende der Stangen zu oder weg von der Tiegelofenwand (26) bewegen.

4. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Montageplatte (58) und dem oberen Teil des Rahmens (44) eine Kabelhubeinrich­ tung (62, 64) angeordnet ist.

5. Abkratzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelaufzug (62, 64) zwischen dem inneren Teil (58 a) der Montageplat­ te und dem oberen Teil des Rahmens (44) angeordnet ist.

6. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kratzerstangenbefestigungen minde­ stens ein elastische Element (82) enthalten, das mit seinem rohrförmigen Gehäuse (84) an der Montageplatte (78) befestigt ist und eine zentrale Öffnung (88) mit einem Befestigungsbolzen (92) zum Anschluß der Kratzer­ stangen (56) besitzt.

7. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Vibrator (70) ein luftgetriebener Kolbenvibrator ist.

8. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kratzerstangenbewegungsantriebe luftaufblasbare Bälge (68) sind.

9. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rahmen eine Mehrzahl von vertika­ len Stangen (46) enthält und die Montageplatte innerhalb dieser Stangen (46) angeordnet und mit Rädern (60) ver­ sehen ist, die an den Stangen (46) geführt sind.

10. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehverbindung (59) zwischen dem inneren und äußeren Teil der Montageplatte ein Kugella­ ger enthält.

11. Abkratzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (44) mit flanschähnlichen Platten (54) am unteren Ende des Rahmens versehen ist und die Platten Löcher (146) zur Aufnahme von auf dem oberen Rand des Tiegelofens (22) angeordneten Zapfen (148) besitzen, wobei die Zapfen Langlöcher (150) zur Aufnahme und Befestigung mit Keilen (152) besitzen.

12. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen mit drehbar gelagerten winkelförmigen Eisen (152) versehen ist, die in Eingriff unter am oberen Ende des Tiegelofens befestigten Konso­ len (154) zur gegenseitigen Verspannung von Rahmen und Tiegelofen gebracht werden können.

13. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolbenzylindereinheit (162) zur Bewegung des winkelförmigen Eisen (156) vorgesehen ist.

14. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubenfeder (172) oberhalb des Drehpunktes des winkelförmigen oder L-förmigen Ei­ sens (166) und unterhalb des Drehpunktes zwischen einer Stange (46) und dem Eisen (166) ein pneumatischer Balg (174) angeordnet ist, über den das Eisen in Verbindung mit der Konsole gebracht wird.

15. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der innere (58 a) und äußere Teil (58 b) der Montageplatte (58) durch einen Riegel (120) gegen Verdrehen geschützt werden können.

16. Abkratzvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß der Riegel (120) Bolzen (126) ent­ hält, welche in entsprechende Öffnungen (130) des äuße­ ren Teiles (58 b) passen und eine Drehbewegung des inne­ ren gegenüber dem äußeren Teil verhindern.