DE7107388U - - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland · Dn.-lng. R. König

^{M a} DlpUng. Bergen

Patentanwälte ■ λοοο Düsseldorf · Cecllienellee 7S · Telefon 43B73B

Unsere Akte: 26 477 26. Februar 1971

Firma Hugo Wachenfeld, AOOC Düsseldorf-Oberkassel, ============s====sssssssniBBBsaseseaa>^»usBBSBaBt»

Schanssenstraße 78a

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"Vorrichtung^zur Probenahme aus dem Gießatrahl"

Dis Erfindung besieht sich auf eine Vorrichtung zur Probenahme aus dem Gießstrahl von Metall, vorzugsweise Eisen oder Stahl.

Um Aufschluß über die genaue Zusammensetzung schmelzfiUssiger Metalle unmittelbar vor dem Vergießen zu erhalten, werden aus dem Bad oder aus dem Gießstrahl Proben entnom men, die anschließend spektrometriech untersucht werden.

Die Probenahme geschieht mit einem Probelöffel, der in den Gießstrahl gehalten und mit dem eine gewisse Menge der Schmelze aufgefangen wird. Nachteilig an dieser Art der Probenahme ist, daß die entnommene Probe relativ groß ist und eine lange Abkühlzeit erfordert, und zur Probenahme der Gießstrahl, unterbrochen werden muß, was z.B. bei Formguß nicht möglich ist oder aber zu Fehlern im Gießstück führen würde. Bei unberuhigten Qualitäten muß die Beruhigung mit Aluminium von Hand erfolgen, wodurch sie ungleichmäßig und von dem Ermessen der Arbeitskräfte abhängig ist» Zudem besitzt die fertige Probe eine unsaubere Oberfläche. Da wahrend des Abkühlens die Probe

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der Atmosphäre ausgesetzt ist, bilden sich an ihrer Oberfläche Oxyde. Für die chemische Analyse im Spektrometer können nur kleine Probestücke mit glatter, sauberer und ebener Oberfläche verwendet werden, so daß die Löffelprobe unterteilt werden muß und die einzelnen Teilstücke zusätzlich mechanisch bearbeitet werden müssen, um analyseniuhige Proben zu erhalten. Diese Art der Probennahme und Vorbereitung ist daher äußerst umständlich und zeitraubend.

Weiterhin j st eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Gießstrahl bekannt, die unter der Ausflußöffnung der Gießpfanne befestigt wird. Die Vorrichtung besteht aus einem mit fauerfesten Steinen ausgekleideten, trichterförmigen Durchiaufgefaß, dessen blendenartiger Verschluß am unteren Ende des Trichters zur Zeit der Probenahme soweit geschlossen wird, daß sich die Schmelze im Durchiaufgefaß anstaut und durch eine seitliche Öffnung in ein scharnierartig angehängtes Pi'obeaufnahmegefäß einfließt. Ist dieses Gefäß gefüllt, so wird der blendenartige Verschluß wieder auf die volle Stärke des Gießstrahls geöffnet. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, daß sie sehr aufwendig ist und daß an jeder einzelnen Gießpfanne eine separate Vorrichtung befestigt werden muß. Außerdem muß das feuerfeste Futter des Durchlaufgefäßes von Zeit zu Zeit erneuert werden, wodurch zusätzliche Kosten anfallen. Zudem besteht die Gefahr von Probenverunreinigungen, denn in der seitlichen Öffnung vom Durchlaufgefäß zum Probenaufnahmegefäß können sich Rückstände vorhergehender Proben befinden, die die nachfolgende Probe verfälschen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zur Probenahme aus dem Gießstrahl zu vermeiden und eine Vor-

richtung zu schaffen, mit deren Hilfe schnell und auf einfache Weise Proben entnommen werden können, die nach dem Erstarren eine derartige Größe und Oberflächenbeschaffenheit besitzen, daß sie weitgehend ohne vorherige Bearbeitung zur Analyse verwendet werden können.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine Torrichtung erreicht, die aus einem in einem einseitig geschlossenen Halter angeordneten Behälter mit einem durch die geschlossene Frontseite des Halters hindurchragenden Zulauf besteht. Dj - · ·» Vorrichtung wird mit der offenen Seite des Halters einer Lanze befestigt und dann so in den Gießstrahl ten, daß die Schmelze durch den Zulauf in den Behalte.· fließen kann. Da der Behälter klein ist und demzufolge nur relativ wenig Schmelze aufnimmt, kühlt diese schnell ab, und es entsteht eine homogene Probe.

Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht der Zulauf aus einem mit dem Behälter verbundenen Fortsatz und aus einem im Behälter endenden, abgewinkelten Röhrchen aus zumindest kurzzeitig hitzebeständigem Material, beispielsweise Keramik oder Quarzglas. Da das Keramik- bzw. Glasröhrchen eine sehr geringe thermische Leitfähigkeit besitzt, wird verhindert, daß das einfließende, flüssige Metall nicht bereits im Zulauf sondern erst im Behälter selbst erstarrt.

Vorzugsweise wird ein zweiteiliger Behälter verwendet, bei dem sich zwischen den beiden Behälterhälften ein Spalt befindet, so daß die im Behälter und im Zulauf befindliche Luft während des Einlaufens des flüssigen Metalls leicht entweichen kann. Die geschlossene Frontseite des Halters kann erfindungsgemäß aus einem aus Sand gepreßten Stopfen

bestehen, in dem der Fortsatz mit dem in ihm befindlichen Röhrchen fest eingebettet ist. Anstatt des aus Sand gepreüten Stopfen» kanu auch ein sweitsiligss Paßstück als Stopfen verwendet werden* Bin solches Paßstück besitzt den Vorteil, daß in ihm der Zulauf leicht eingesetzt werden kann, ii.iem er zwischen die beiden Paßstückhälften eingelegt wird und diese dann mit ihm verklebt werden.

Eine sehr einfache und kostengünstige Ausführung des Stopfens besteht erfindungsgemäß aus einer Blechkappe, da eine solche Blechkappe leicht und preiswert tiefgezogen werden kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Behälter mit dem rortsatz aus Sintermetall besteht, das sich durch Porösität und Gasdurchlässigkeit auszeichnet und außerdem guts Wärmedehnungseigenschaften besitzte

Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht eines mit einem Paßstück verschlossenen Halters gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie HI-III in Fig. 2.

Ein aus mehreren übereinander gewickelten Lagen bestehender, röhrenförmiger Halter 1 aus Pappe ist an einer Frontseite mit einem aus Sand gepreßten Stopfen 2 verschlossen.

In der Mitte dieses Stopfens 2 befindet sich ein aus mindestens vorübergehend hitzebeständigem Material bestehendes Röhrchen 3, das in dem röhrenförmigen ebenfalls im Stopfen 2 eingebetteten Fortsatz 4 eines Behälters 5 endet. Der zylindrische Behälter 5 bildet mit dem röhrenförmigen Fortsatz 4 eine Einheit, die aus zwei gleichen Teilen besteht. In den Innenraum des Behälters fließt über das Röhrchen und den Fortsatz 4 das flüssige Metall. Jede Behälterhälfte besitzt auf den im zusammengebauter} Zustand gegenüberliegenden Flächen 6 der Behälterwand 7 je zwei sich jeweils radial gegenüberliegende Vertiefungen 8 und Absätze 9. Diese Vertiefungen 8 und Absätze 9 sind in den beiden Behälterhälften derart angeordnet, daß die Absätze 9 der einen Behälterhälfte in die Vertiefungen 8 der anderen Behälterhälfte eingreifen. Die Höhe der Absätze 9 ist um weniges größer als die Tiefe der Vertiefungen 8, so daß Ln zusammengesetzten Zustand der beiden Behälterhälften zwischen diesen ein Spalt entsteht. Durch diesen Spalt kann die in dem Zulauf und im Behälter befindliche Luft entweichen, wenn der Behälter mit flüssigem Metall gefüllt Vfird. Der Stopfen 2 ragt mit einem Teil 10 in den Halter hinein und liegt mit einem Absatz 11 außen an dem Halter an. Diese Stopfenform verhindert, daß der Stopfen 2 unter der Einwirkung äußerer Kräfte in den Halter 1 hineingedrückt wird. Das Röhrchen 3 ist abgewinkelt, so daß die Schmelze von oben in die Röhrchenöffnung einlaufen kann.

Der Stopfen kann auch als ein vorzugsweise aus Metall bestehendes, zweiteiliges Paßstück 12 (Fig. 2 und 3) verwendet werden. Auch dieses Paßstück 12 besteht aus einem in don Halter hineinragenden Teil 13 und einem Absatzteil 14, das an der Frontseite des Halters 1 anliegt. Wie aus

Fig. 2 ersichtlich, ist das Paßstück 12 nicht mittig, sondern derart geteilt, daß der Teil 13 und der Teil 14 jeweils in entgegengesetzter Richtung von der Kittellinie außermittig geschnitten sind. Die Schni^tebene 15 verhindert, daß auf die Frontseite aultreffendes, flüssiges Metall in den Innenraum der iitille 1 eindringen kann, da dies durch die sich überlappenden Flächen der Teil© 13 und 14 verhindert wird.

Wird die erfindungsgemäße Verrichtung in den Gießstrahl gehalten, wobei das abgewinkelte Teil des rtöhrchens 3 nach oben zeigt, so läuft das flüssige Metall durch das Röhrchen 3 in den Behälter 5, wo es anschließend erstarrt. Die Hitze des Gießstrahls zerstört den Halter 1 mindestens so weit, daß der Stopfen mit dem an ihm befestigten Behälter 5 aus der Hülle 1 entnommen und der Behälter b mit der in ihm befindlichen Probe von dem Stopfen abgetrennt werden kann. Da der Behälter 5 zweiteilig ist, kann dieser leicht geöffnet und die Probe entnommen werden. Bei einem vorzugsweise flachen, zylindrischen Innenraum des Behälters 5 entsteht eine runde scheibenförmige Probe mit einer oxydfreien Oberfläche, da das Erstarren der Probe außergewöhnlich rasch und weitgehend unter Luftabschluß erfolgt ist. Damit die Probe eine möglichst glatte Oberfläche und sin dichtes Gefüge erhält, ist es vorteilhaft, wenn innerhalb des Röhrchens 3 eine Aluminiumspirale angeordnet und die einfließende Schmelze durch das Aluminium beruhigt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Probe genommen, die eine analysengerechte Form und eine glatte Oberfläche besitzt. Die Probe ist frei von unerwünschten Oberflächenoxyden. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung nur einmal benutzt wird, können Rückstände aus vorherigen Probenahmen wie bei bekannten Vorrichtungen die Probe nicht verunreinigen.

Claims (7)

FiriL3 Hugo Wachenfeld, 4000 Düsseldorf-Oberkassel, Schanzenstraße 78a Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zur Probenahme aus einem Gießstrahl von Metall, vorzugsweise Eisen oder Stahl, gekennzeichnet durch einen in einem einseitig geschlossenen Halter (t) angeordneten Behälter

(5) mit einem durch die geschlossene Frontseite des Halters (1) hindurchragenden Zulauf (3, 4).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (3, 4) aus einem mit dem Behälter (5) verbundenen Fortsatz (4) und aus einem in diesem endenden,, an seinem freien Ende abgewinkelten Röhrchen (3) aus zumindest kurzzeitig hitzebeständigem Material besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zweiteiligen Behälter (5) mit einem zwischen den beiden Behälterhälften befindlichen Spalt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Frontseite des Halters (1) aus einem aus Sand gepreßten Stopfen (2) besteht.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die geschlossene Frontseite des Halters (1) aus einem zweiteiligen Paßstück (12) besteht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Frontseite des Halters (1) aus einer Blechkappe besteht«

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (5) mit dem Fortsatz (4) aus Sintermetall bestehtο