DE4130400A1 - Probennehmer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Probennehmer für Metallschmelze mit einer im Bereich seines Eintauchendes angeordneten Probenkammer, die zum Eintauchende hin durch eine die Längsachse schneidende Bodenfläche begrenzt ist, und mit einer Einlauföffnung für Metallschmelze.

Probennehmer dieser Art sind aus der DE-PS 30 00 201 bekannt. Bei diesem Probennehmer ist die Probenkammer im Bereich des Eintauchendes des Proben­ nehmers angeordnet. Die Probenkammer weist eine Längsausdehnung in Richtung der Längsachse des Probennehmers auf sowie eine Bodenfläche, die senkrecht zur Längsachse des Probennehmers angeordnet ist. Durch eine derartige Probenkammer werden kompakte Proben mit relativ kleinem Querschnitt gewonnen. Größere Pro­ benflächen, wie sie für viele Analysezwecke benötigt werden, können in diesen Probenkammern dadurch gewonnen werden, daß der Durchmesser der Probenkammer, und damit der Durchmesser des gesamten Probennehmers vergrößert wird. Das erfordert jedoch einen erhöhten Kostenaufwand für einen größeren Probennehmer. Außerdem wird aufgrund des größeren Gewichtes eines solchen Probennehmers auch die Schmelze bei der Probennahme in stärkerem Maße beeinflußt, zum Beispiel durch Temperaturschwankungen. Dadurch können Verfälschungen der Meßergebnisse an den Proben entstehen. Größere Probenflächen können bei derartigen Proben­ kammern auch dadurch entstehen, daß eine scheibenförmige Probe geneigt zur Bodenfläche der Probenkammer herausgeschnitten wird. Dabei sind zwei Schnitte notwendig, bei denen jeweils durch den Trennvorgang die Struktur des Probenmaterials an der Probenoberfläche (Trennfläche) geändert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Probennehmer zu schaffen, welcher es ermöglicht, auf einfache und kostengünstige Weise Proben mit möglichst großen Flächen zur Analyse des Metalls zu erzeugen.

Die Aufgabe wird für einen Probennehmer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bodenfläche der Probenkammer gegenüber der Längsachse des Probennehmers geneigt ist. Durch eine Neigung der Boden­ fläche der Probenkammer gegenüber der Längsachse des Probennehmers wird es möglich, durch einen einzigen Schnitt parallel zur Bodenfläche eine Probe zu erhalten, die zwei ovale, gegenüber der Querschnittsfläche des Innenraumes des Probennehmers vergrößerte Analyseflächen aufweist. Dabei weist nur eine Ana­ lysefläche Änderungen der Eigenschaften gegenüber dem Probenvolumen auf, die hervorgerufen wurden durch die mechanische Einwirkung des Trennvorganges.

Auf diese Weise können Flachproben gewonnen werden, oberhalb derer sich in dem Probennehmer ein größeres Volumen der Metallschmelze bzw. des Metalls befin­ det. Durch ein solches relativ großes Volumen wird eine schnelle Abkühlung der Metallschmelze im Bereich des Probenraumes verhindert, so daß außerdem der Vorteil entsteht, daß sich nichtmetallische Einschlüsse, die sich in der Schmelze befinden, entgegen der Schwerkraft nach oben bewegen (Auftrieb) und sich dabei aus dem Bereich der Flachprobe entfernen.

Zweckmäßigerweise sollte die Bodenfläche der Probenkammer derart geneigt sein, daß die auf der Bodenfläche stehende Senkrechte und die Längsachse einen Win­ kel von etwa 10 bis etwa 80°, insbesondere einen Winkel von 30 bis 60°, ein­ schließen. Besonders vorteilhaft hat sich dabei ein Winkel von etwa 45° er­ wiesen. Dabei wird ein besonders günstiges Verhältnis zwischen einer großen Analysefläche und einem geringen Verunreinigungsgrad der Probe erzielt.

Vorteilhafterweise kann die Bodenfläche in mindestens zwei Teilflächen geteilt sein, die zueinander versetzt, insbesondere parallel versetzt sind. Dadurch wird es möglich, einen Bereich geringer Dicke der Probe zu erhalten, aus dem Teilproben herausgestanzt werden können.

Für eine einfache Entnahme der Probe aus dem Probennehmer ist es zweckmäßig, daß die Bodenfläche durch ein Einsatzteil in Form einer unteren Halbschale gebildet ist. Über dieser unteren Halbschale kann eine obere Halbschale an­ geordnet sein, die zusammen mit der unteren Halbschale mindestens in Teil­ bereichen eine Kammer bildet, in welcher sich die Probe befindet. Dabei kann die obere Halbschale als zwei zueinander versetzte Teilflächen aufweisen, so daß die Verringerung der Dicke der Probe von beiden Analyseflächen her er­ folgt. Es ist auch denkbar, daß die obere Halbschale als Deckelplatte aus­ gebildet ist.

Um eine gute Funktion des Probennehmers zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, daß beide Halbschalen unverrückbar miteinander verbunden sind und daß die obere Halbschale in ihrer Bodenfläche die Einlauföffnung aufweist.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeich­ nung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Probennehmers in der Seitenansicht,

Fig. 2 die einfachste Form der Probenkammer mit einer ebenen Bodenfläche und

Fig. 3 die Probenkammer mit einer aus zwei Teilflächen bestehenden Bodenfläche.

Der in der Zeichnung dargestellte Probennehmer weist einen zylindrischen Quer­ schnitt auf. Im Bereich des Eintauchendes des Probennehmers ist eine Proben­ kammer 1 angeordnet, welche als Flachprobenkammer ausgebildet ist. Die auf der Bodenfläche 2 der Probenkammer 1 stehende Senkrechte schließt mit der Längs­ achse des Probennehmers einen Winkel von etwa 45° ein. In Fig. 1 ist eine solche Flachprobenkammer dargestellt, die aus einer unteren Halbschale 3 und einer oberen Halbschale 4 gebildet ist. Beide Halbschalen weisen jeweils zwei zueinander parallel versetzte Teilflächen auf, wodurch ein Bereich ge­ ringerer Dicke der Probe gebildet wird. Die Bodenfläche der oberen Halb­ schale 4 weist eine Einlauföffnung 5 für die Metallschmelze auf. Die Ein­ lauföffnung 5 ist im oberen Bereich der oberen Halbschale 4 angeordnet, so daß die in der Probenkammer 1 vorhandenen Verunreinigungen aus der Probenkammer gut entweichen können. Die Probenkammer ist mittels einer Abdeckplatte 6 im Probennehmer fixiert. An die Abdeckplatte 6 schließt sich die zylindrische Einlaufkammer 7 an. Die Einlaufkammer 7 ist ebenso wie die Abdeckplatte 6 und die Probenkammer 1 aus dünnwandigem Metall gebildet mit einer Stärke von etwa 2 mm oder weniger. Die Einlaufkammer 7 kann jedoch auch aus Quarzglas oder aus Keramik bestehen. Im oberen Bereich der Seitenwand der Einlaufkammer 7 ist ein Einlauf 8 angeordnet. Der Einlauf 8 ist an seiner außerhalb der Einlauf­ kammer 7 liegenden Seite von einer Schutzkappe 9 bedeckt, die das Eindringen von Schlacke in den Probennehmer verhindern soll. Die Einlaufkammer 7 ist von einer Deckelplatte 10 aus porösem Material (Keramik oder Metallplatte mit Bohrungen) bedeckt.

Einlaufkammer 7 und Probenkammer 1 sind in einem Papprohr 11 angeordnet, wobei der Einlauf 8 in einer Buchse 12 aus Keramik oder feuerfestem Zement in dem Papprohr 11 gehaltert ist. Am Eintauchende des Probennehmers ist das Papp­ rohr 11 mit einem dichten keramischen Stopfen 13 geschlossen.

Die Probenkammer 1, welche auch mit einem isolierenden Mantel ausgekleidet sein kann, weist eine Höhe von etwa 16 mm auf. Nach Erstarren der Metall­ schmelze in dem Probennehmer wird die Probenkammer 1 dadurch von der Einlauf­ kammer 7 getrennt, daß sie parallel zur Abdeckplatte 6 abgesägt wird. Dabei verringert sich die Höhe der Probe auf etwa 12 mm, wobei der im Bereich der Einlauföffnung 5 befindliche Teil der Probe entfernt wird. Da die Proben­ kammer 1 aus zwei Halbschalen besteht, kann die Probe nach Auseinandernehmen dieser beiden Halbschalen leicht aus der Probenkammer entfernt werden.

In Fig. 2 und 3 werden Probenkammern 1 in ihrer einfachsten Form gezeigt. Die Seitenflächen der Probenkammern 1 können dabei direkt durch die Innenwand des Probennehmers gebildet werden. Fig. 2 zeigt eine Probenkammer 1 mit einer einteiligen Bodenfläche 2, während in Fig. 3 eine Probenkammer 1 mit einer aus zwei zueinander parallel versetzten Teilflächen bestehenden Bodenfläche 2 dargestellt ist.

Claims (9)

1. Probennehmer für Metallschmelze mit einer im Bereich seines Eintauchendes angeordneten Probenkammer, die zum Eintauchende hin durch eine die Längsachse schneidende Bodenfläche begrenzt ist, und mit einer Einlauföffnung für Metallschmelze, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (2) der Probenkammer (1) gegenüber der Längsachse geneigt ist.

2. Probennehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Bodenfläche (2) stehende Senkrechte und die Längsachse einen Winkel (α) von 10° bis 80° einschließen.

3. Probennehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Win­ kel (α) 30° bis 60° beträgt.

4. Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (2) in mindestens zwei Teilflächen geteilt ist, die zueinander versetzt verlaufen.

5. Probennehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Teilflächen zueinander parallel versetzt sind.

6. Probennehmer nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (2) durch ein Einsatzteil in Form einer unteren Halbschale (3) gebildet ist.

7. Probennehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über der unteren Halbschale (3) eine obere Halbschale (4) angeordnet ist, die zusammen mit der unteren Halbschale (3) mindestens in Teilbereichen eine Kammer bildet.

8. Probennehmer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Halbschalen (3, 4) unverrückbar miteinander verbunden sind.

9. Probennehmer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Halbschale (4) in ihrer Bodenfläche die Einlauföffnung (5) aufweist.