DE3704116A1 - Einrichtung zur manipulation einer impf-pfanne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Manipulieren einer mit einem Einfülldeckel und einer Kippvorrichtung versehenen an einem Kran-Aufhängejoch hängenden Impf-Pfan­ ne für die nach dem bekannten "tundish-cover"-Verfahren benannten Behandlung von Flüssigeisen, zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit.

Mit der deutschen Patentschrift Nr. 22 41 122 ist eine Manipuliereinrichtung für eine gewöhnliche Giesspfanne bekanntgeworden, bei welcher die Giesspfanne von einem an einem Kranhaken hängenden Kranjoch durch zwei unge­ fähr im Schwerpunkt der Giesspfanne horizontal angeord­ nete Drehzapfen getragen wird. Die Giesspfanne kann um diese in Drehlagern des Kranjoches gelagerten Drehzapfen gekippt werden. Die Kippbewegung wird durch das Drehen eines Handrades ausgelöst, welches die Kippkraft über ein Winkelgetriebe und ein Schneckengetriebe auf die Giesspfanne überträgt. Das Schneckenrad des Schneckenge­ triebes ist auf einem der beiden festen Drehzapfen der Giesspfanne fest aufgekeilt und der Drehzapfen selbst ruht in zwei auf beiden Seiten des Schneckenrades ange­ ordneten und vom Kranjoch getragenen Lagern. Mit Hilfe des Kippantriebes kann der ungefähr eine Tonne betragende Inhalt der Giesspfanne mit gleichmässigem Strahl ausge­ kippt werden.

Ähnliche Giesspfannen werden für das Veredeln oder Impfen von Flüssigeisen, vor allem zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit eingesetzt. Zu diesem Zweck müssen dem Flüssigeisen vor dem Giessen entsprechende Zusatzstoffe, meist in pulverisierter oder gekörnter Form zugeführt wer­ den. Dabei ist es wichtig, dass diese Zusatzstoffe in der richtigen Dosierung möglichst gleichmässig verteilt und ohne grosse, durch Abbrand, Abdampfen oder Aufschwimmen entstehende Verluste aufgenommen werden. Um dies zu er­ reichen, ist es bei einem bestimmten Verfahren nötig, der oben beschriebenen Giesspfanne zusätzlich einen speziellen Deckel zuzuordnen, welcher einerseits die obere Öffnung der Giesspfanne satt abschliesst und anderseits ein mulden­ förmiges Aufnahmegefäss mit einer aussermittig in die Giesspfanne mündenden Auslauföffnung besitzt. Die Form und die Grösse dieser Aufnahmemulde und die Grösse der Auslauf­ öffnung sind so bemessen, dass das Flüssigeisen beim Ein­ füllen in die Aufnahmemulde in die Giesspfanne ausfliessen kann und gleichzeitig die Auslauföffnung mit Flüssigeisen völlig überdeckt. Die in der Giesspfanne folgende Reaktion zwischen dem Flüssigeisen und den Zusatzstoffen wickelt sich so in einem praktisch hermetisch abgeschlossenen Raum ab, was sich vorteilhaft auf die Qualität der Gusseisen­ schmelze auswirkt. Eine solche Giesspfanne wird in der Fachsprache auch als Impf-Pfanne bezeichnet. Zum Aufsetzen und zum Abheben eines solchen Einfülldeckels auf die Impf-Pfanne, bzw. von der Impf-Pfanne, sind natürlich zusätzliche Einrichtungen erforderlich, die nach Möglich­ keit den Zeitaufwand verkleinern und den Kraftaufwand vereinfachen.

Durch einen zum 84. Gusseisen-Kongress des AFS 1980 in St. Louis von der QIT-Fer et Titane Inc., Montreal, publi­ zierten Sonderdruck von R.D. Forrest "The progress and industrial acceptance of the covered ladle for ductile iron production" sind einige Ausführungsvarianten solcher Impf-Pfannen mit den zugehörigen Manipuliereinrichtungen bekanntgeworden. Mit den Fig. 1 und 2 dieses Sonder­ druckes wird unter anderem eine solche für das "tundish- cover"-Verfahren verwendete Impf-Pfanne mit separatem Einfülldeckel gezeigt. Die Impf-Pfanne besitzt im Boden zwei durch einen Mitteldamm voneinander getrennte Mulden. Das für die Behandlung des Flüssigeisens benötigte Behand­ lungsmittel, z.B. Ferrosilizium und Magnesium, wird in eine dieser Mulden in einer genau dosierten, auf die Gesamtmenge des Flüssigeisen abgestimmten Menge einge­ legt, während der separate Einfülldeckel an einer Wand­ konsole in unmittelbarer Nähe des Schmelzofens ruht. Vor dem Auffüllen der Impf-Pfanne mit Flüssigeisen muss der Einfülldeckel von der Wandkonsole abgehoben und auf die Impf-Pfanne aufgesetzt werden. Die von einem an einem Kranhaken hängenden Aufhängejoch getragene Impf-Pfanne wird zu diesem Zweck mit dem Kran in die richtige Höhe gebracht, so dass die Pfanne in horizontaler Richtung unter den auf der Wandkonsole ruhenden Einfülldeckel be­ wegt werden kann. Dabei ist zu beachten, dass das Aus­ laufloch des Einfülldeckels in diejenige Mulde im Boden der Impf-Pfanne mündet, in welcher kein Behandlungsmittel eingefüllt ist. Ein leichtes Anheben der Impf-Pfanne hebt den Einfülldeckel von der Wandkonsole ab und ein anschliessendes horizontales Wegfahren bringt die Impf- Pfanne mit dem aufgesetzten Einfülldeckel von der Wand­ konsole weg. So wird die Impf-Pfanne an den Schmelzofen geführt, wo die vorgesehene Menge Flüssigeisen über den Einfülldeckel in die Pfanne eingefüllt wird. Nach Ablauf der Reaktionszeit muss der Einfülldeckel von der Impf- Pfanne wieder entfernt und auf die Wandkonsole aufgesetzt werden, wobei die gleichen Manipulationen wie beim Abheben des Einfülldeckels, aber in umgekehrtem Sinne, nötig sind. Das legierte Flüssigeisen kann nun mit der Impf-Pfanne direkt in die vorbereiteten Giessformen geleert oder in kleinere zum Vergiessen verwendete Giesspfannen umgeleert werden, wobei zum Kippen der Impf-Pfanne in den meisten Fällen ein am Kran-Aufhängejoch angeordnetes mit einem Handrad betätigbares Kippgetriebe vorgesehen ist.

Ein Nachteil dieser beschriebenen Einrichtungen liegt darin, dass mehrere umständliche und zeitraubende Manipu­ lationen nötig sind, bis eine veredelte Gusseisenschmelze zum Vergiessen bereit ist. Ein weiterer Nachteil liegt noch darin, dass die Giesspfanne mit Hilfe eines Kipp­ getriebes von Hand gekippt werden muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zum Manipulieren einer Impf-Pfanne vorzuschlagen, womit die für die Veredelung und für das Umgiessen der Metallschmelze nötigen Bewegungen der Impf-Pfanne und des Deckels mühelos und zeitsparend ausgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekenn­ zeichnete Erfindung gelöst.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass der Einfülldeckel ein integrierender Bestandteil der Impf-Pfanne ist und für das Abheben und das Absetzen des Einfülldeckels und zum Kippen der Impf-Pfanne ein spezielles durch einen Elektro­ flaschenzug betätigbares Hebelgestänge am Aufhängejoch angeordnet ist, und dass der Kran lediglich für den Trans­ port der Giesspfanne zwischen dem Schmelzofen und der Stelle wo die Behandlungsmittel in die Giesspfanne einge­ füllt werden bzw. wo die Reaktion zwischen dem Flüssig­ eisen und den Behandlungsmitteln stattfindet. Ein weiterer Vorteil liegt noch darin, dass die einfache Konstruktion der Impf-Pfanne und der einfache Aufbau der Beton-Ausklei­ dung ein Ausstossen einer zu ersetzenden Auskleidung aus dem Stahlmantel mit einer am Fuss der Impf-Pfanne ansetz­ baren Ausstoss-Vorrichtung ermöglicht und der Stahlmantel für das Vergiessen einer neuen Betonauskleidung wieder verwendbar ist.

Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die mit geschlossenem Einfülldeckel am Kranhaken und am Aufhängejoch hängende Impf-Pfanne.

In der Fig. 1 ist mit 1 eine Impf-Pfanne bezeichnet. Die Impf-Pfanne 1 besteht aus einem leicht konischen, aus Stahlblech geschweissten Mantel 1.1 und einem ringförmi­ gen, am Mantelblech angeschweissten Fuss 1.6. Am oberen Teil des Mantels 1.1 sind ein Aufsetzring 1.4 und am Umfang verteilt mindestens drei Zentrierstege 1.5 angeschweisst. Die Innenseite des Mantels 1.1 ist mit einer Betonausklei­ dung 1.7 versehen, wobei auf den ringförmigen Fuss 1.6 eine Tragplatte 1.3 aus Stahlblech aufgelegt ist. Die Betonauskleidung 1.7 weist im Fussteil einen durchgehenden Damm 1.8 auf, wodurch zwei voneinander unabhängige Ein­ füllmulden 1.9 entstehen. Die Impf-Pfanne 1 wird von einem Traggurt 3 aufgenommen, an welchem zwei in einer ausser­ mittigen horizontalen Achse 3.1 verlaufende Kippzapfen 3.2 angeordnet sind. Am Aufsetzring 1.4 sind zwei einander gegenüberliegende Anschlagzapfen 4 angeschweisst. Die Mittelachse der Impf-Pfanne 1 wird mit 1.2 bezeichnet.

Über der Impf-Pfanne 1 ist ein Einfülldeckel 2 vorgesehen. Der Einfülldeckel 2 weist einen Stahlmantel 2.6 mit einer Betonauskleidung 2.7 und einer Deckelführung 2.3 auf. Durch die Betonauskleidung 2.7 wird eine Deckelmulde 2.1 mit einer Auslauföffnung 2.2 zum Auffüllen der Impf-Pfanne 1 mit Flüssigeisen gebildet. Die Deckelführung 2.3 zent­ riert den Einfülldeckel 2 an den Zentrierstegen 1.5 der Impf-Pfanne und dient gleichzeitig als Auflage auf dem Aufsatzring 1.4 der Impf-Pfanne 1. Am Stahlmantel 2.6 des Einfülldeckels 2 sind je zwei gegenüberliegende Tragzapfen 2.4 zum Heben oder Senken des Einfülldeckels 2 angeordnet. Die Impf-Pfanne 1 hängt mit den beiden Kippzapfen 3.2 des Traggurtes 3 an einem Kran-Aufhängejoch 7. Das Kran- Aufhängejoch 7 besteht aus einem von zwei Aufhängelaschen 7.2 getragenen Aufhängebolzen 7.1 einer Jochtraverse 7.3 und zwei seitlich neben der Impf-Pfanne 1 angeordneten mit den beiden Enden der Jochtraverse 7.3 verschraubten Seitenschildern 7.9. Je das untere Ende der beiden Seiten­ schilder 7.9 trägt ein die beiden Kippzapfen 3.2 des Trag­ gurtes 3 der Impf-Pfanne 1 aufnehmendes Zapfenlager 7.7. An beiden Seitenschildern ist ein mit den Anschlagzapfen 4 der Impf-Pfanne 1 zusammenarbeitender Anschlag 7.8 angeschweisst. An der Jochtraverse 7.3 sind zwei Blech­ träger 7.4 für die Aufnahme eines Drehzapfens 7.5 und eines Wippenanschlages 7.6 angeordnet. Auf dem Drehzapfen 7.5 lagert das mittlere Drehlager 8.3 einer Wippe 8. An beiden Enden der Wippe 8 befinden sich Gelenke 8.1 und 8.2. Am Gelenk 8.2 ist eine die Jochtraverse 7.3 über­ ragende Quertraverse 9 angelenkt, an welcher an beiden Enden je ein mit einer Zuglasche 10 gelenkig verbundenes Gleitstück 11 angeordnet ist. Die Gleitstücke 11 werden von den Seitenschildern 7.9 des Kran-Aufhängejoches 7 in senkrechter Richtung gleitend geführt und weisen eine mit den Deckel-Tragzapfen 2.4 des Einfülldeckels 2 zusammen­ arbeitende Abhebegabel 11.1 auf. Am andern Gelenk 8.1 der Wippe 8 ist der Aufhängehaken 12.1 eines Elektroflaschen­ zuges 12 eingehängt. Der Elektroflaschenzug 12 weist ein Zugorgan 12.3 und eine Hakenflasche 12.2 auf. Der Haken der Hakenflasche 12.2 ist in einer Zuglasche 6 einge­ hängt, welche mit einer am Fuss 1.6 der Impf-Pfanne 1 angeschweissten Kippkonsole 5 gelenkig verbunden ist. Mit 2.5 ist die strichpunktiert dargestellte oberste Lage des Einfülldeckels 2 bezeichnet und 12.4 gibt die ebenfalls strichpunktiert dargestellte Lage beim Kippen der Impf-Pfanne 1 an. Die ganze Einrichtung hängt mit dem Aufhängebolzen 7.1 des Kran-Aufhängejoches 7 an einem Kranhaken 13 einer Krananlage.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Eine für die Behandlung von Flüssigeisen einsatz­ bereite, erfindungsgemässe Einrichtung hängt an einem Kranhaken 13 in der in Fig. 1 dargestellten Lage. Für die erste Manipulation, Einfüllen der Behandlungsmittel in die Impf-Pfanne 1, wird der Elektroflaschenzug 12 für AUF eingeschaltet. Das Zugorgan 12.3 des Elektro­ flaschenzuges 12 wird vom Elektroflaschenzug 12 aufge­ wickelt, wobei die Wippe 8 auf der Seite des Elektro­ flaschenzuges 12 nach unten gezogen wird und sich der Einfülldeckel allmählich von der Impf-Pfanne 1 abhebt. Das gemäss Darstellung auf Fig. 1 rechtsdrehende Moment aus dem Gewicht des Einfülldeckels 2 mal dem zugehörigen senkrechten Wippenabstand zum mittleren Drehlager 8.3 ist kleiner als das linksdrehende Moment aus der an der Hakenflasche 12.2 wirkenden Kippkraft der Impf-Pfanne mal dem zugehörigen senkrechten Wippenabstand zum mitt­ leren Drehlager 8.3. Der Einfülldeckel 2 wird dabei von den an den Seitenschildern 7.9 des Kran-Aufhängejoches 7 in senkrechter Richtung gleitend geführten Abhebegabeln 11.1 an den Tragzapfen 2.4 so weit hochgehoben, bis zwischen Oberkante Impf-Pfanne 1 und der Unterkante Deckelführung 2.3 genügend Spielraum zum Einfüllen des Behandlungsmittels vorhanden ist und der Elektroflaschen­ zug abgeschaltet werden kann. Das Behandlungsmittel wird in die Mulde 1.9 im Unterteil der Impf-Pfanne 1 einge­ füllt, die nicht unter der Auslauföffnung 2.2 des Ein­ fülldeckels 2 liegt. Zum Einfüllen des Flüssigeisens in die Impf-Pfanne 1, nach dem bekannten "tundish-cover"- Verfahren, muss der Einfülldeckel wieder geschlossen werden. Der Elektroflaschenzug 12 wird für AB eingeschal­ tet und der Einfülldeckel 2 senkt sich, genau zentriert durch die Zentrierstege 1.5 der Impf-Pfanne 1, bis die Deckelführung 2.3 am Aufsetzring 1.4 der Impf-Pfanne 1 satt schliessend aufsteht; der Elektroflaschenzug 12 wird ausgeschaltet. Gleichzeitig mit dieser zweiten Manipulation, oder unmittelbar daran anschliessend, wird die ganze Einrichtung mit dem Kran unter die Abstichöff­ nung eines Schmelzofens geführt. Über den Einfülldeckel 2 wird Flüssigeisen in die Impf-Pfanne 1 eingefüllt, derart, dass das Niveau des Flüssigeisens im Einfülldeckel 2 die Auslauföffnung 2.2 total abschliesst, bevor die unter der Auslauföffnung 2.2 im Fussteil der Impf-Pfanne 1 sich befindende Einfüllmulde 1.9 mit Flüssigeisen aufgefüllt ist. Das Niveau wird anschliessend auf gleicher Höhe gehalten, bis der Einfülldeckel 2 die für die vorgesehene Füllung der Impf-Pfanne 1 erforderliche Menge Flüssigeisen aufgenommen hat. Die beim Überlaufen des Flüssigeisens in die zweite Einfüllmulde 1.9 beginnende Reaktion findet dadurch bei praktisch hermetisch abgeschlossener Impf-Pfanne 1 statt, bei welcher die kleinsten Verluste des Behandlungsmittels auftreten und eine einwandfreie Schmelze zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit entsteht. Nach Ablauf der Reaktionszeit ist die Füllung der Impf-Pfanne 1 zum Vergiessen oder zum Umgiessen in eine kleinere Giesspfanne bereit. Zu diesem Zweck muss die vom Kran an die entsprechende Stelle und in die richtige Höhe gebrachte Impf-Pfanne 1 gekippt werden. Der Elektroflaschenzug 12 wird wiederum für AUF einge­ schaltet. Der Einfülldeckel 2 wird wie vorstehend be­ schrieben von der Impf-Pfanne 1 abgehoben. Sobald der Einfülldeckel 2 die oberste in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Lage 2.5 erreicht hat, steht die Wippe 8 am Wippenanschlag 7.6 an. Der Einfülldeckel bleibt in dieser Lage stehen, während der Elektroflaschenzug 12 weiter läuft und nun beginnt, die Impf-Pfanne 1 durch die hochgezogene Hakenflasche 12.2 um die Kippzapfen 3.1 zu kippen. Mit Hilfe des Elektroflaschenzuges 12 kann die Impf-Pfanne 1 nach Wunsch geleert und anschliessend durch Umschalten des Elektroflaschenzuges 12 auf AB in die Ausgangslagen mit abgehobenem oder mit geschlossenem Deckel zurückgeführt werden.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Manipulieren einer mit einem Einfüll­ deckel (2) und einer Kippvorrichtung versehenen an einem Kran-Aufhängejoch (7) hängenden Impf-Pfanne (1) für die nach dem bekannten "tundish-cover"-Verfahren benannten Behandlung von Flüssigeisen, zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit, dadurch gekennzeichnet, dass an einer am Kran-Aufhängejoch (7) kippbar gelager­ ten Wippe (8) einerends mindestens eine mit dem Ein­ fülldeckel (2) zusammenarbeitende Zuglasche (10) und anderenends ein mit einem Haken am Fuss (1.6) der Impf-Pfanne (1) angelenkten, eine Hub- oder eine Senk­ bewegung des Einfülldeckels (2) und eine Kippbewegung der Impf-Pfanne (1) ausführbarer Elektroflaschenzug (12) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Moment aus dem Gewicht des Einfülldeckels (2) mal den zugehörigen senkrechten Abstand an der Wippe (8) beim Abheben des Einfülldeckels (2) kleiner ist als das Gegenmoment aus der Kippkraft für die Impf­ Pfanne (1) mal den zugehörigen senkrechten Abstand an der Wippe.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale Kippachse (3.1) der Impf-Pfanne (1) oberhalb des Schwerpunktes und ausserhalb der senk­ rechten Mittelachse (1.2) der Impf-Pfanne vorgesehen ist, und dass an einem als Auflage des Einfülldeckels (2) dienenden, an der Impf-Pfanne befestigten Aufsatz­ ring (1.4) mindestens ein das Kippmoment der Impf- Pfanne (1) auf mindestens einen Anschlag (7.8) des Aufhängejoches (7) übertragbaren Anschlagzapfen (4) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Aufhängejoch (7) ein den Kippweg der Wippe (8) und den Hub des Einfülldeckels (2) begrenzenden Wippen­ anschlag (7.6) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der mit dem Einfülldeckel (2) zusammenarbeiten­ den Zuglasche (10) ein an einem Seitenschild (7.9) des Kran-Aufhängejoches (7) in senkrechter Richtung glei­ tend geführtes Gleitstück (11) angelenkt ist, und dass das Gleitstück (11) eine mindestens einen Tragzapfen (2.4) des Einfülldeckels (2) aufnehmbare Abhebegabel (11.1) aufweist.