CH669919A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

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

Mit der deutschen Patentschrift Nr. 2 241 122 ist eine Manipuliereinrichtung für eine gewöhnliche Giesspfanne bekanntgeworden, bei welcher die Giesspfanne von einem an einem Kranhaken hängenden Kranjoch durch zwei ungefähr im Schwerpunkt der Giesspfanne horizontal angeordnete 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 Schneckengetriebes ist auf einem der beiden festen Drehzapfen der Giesspfanne fest aufgekeilt und der Drehzapfen selbst ruht in zwei auf beiden Seiten des Schneckenrades angeordneten und vom Kranjoch getragenen Lagern. Mit Hilfe des Kippantriebes kann der ungefähr eine Tonne betragende Inhalt der Giesspfanne mit gleichmässigem Strahl ausgekippt 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 werden. 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 erreichen, 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 muldenförmiges Aufnahmegefäss mit einer aussermittig in die Giesspfanne mündenden Auslauföffnung besitzt. Die Form und die Grösse dieser Aufnahmemulde und die Grösse der Auslauföffnung sind so bemessen, dass das Flüssigeisen beim Einfüllen 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 Gusseisenschmelze 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 Möglichkeit 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, publizierten Sonderdruck von R.D. Forrest «The progress and industriai acceptance of the covered ladle for ductile iron production» sind einige Ausführungsvarianten solcher Impf-Pfannen mit den zugehörigen Manipuliereinrichtungen bekanntgeworden. Mit den Figuren 1 und 2 dieses Sonderdruckes 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 Behandlungsmittel, z.B. Ferrosilizium und Magnesium, wird in eine dieser Mulden in einer genau dosierten, auf die Gesamtmenge des Flüssigeisens abgestimmten Menge eingelegt, während der separate Einfülldeckel an einer Wandkonsole 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 bewegt werden kann. Dabei ist zu beachten, dass das Auslaufloch des Einfülldek-kels 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 Wandkonsole 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

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Impf-Pfanne direkt in die vorbereiteten Giessformen geleert oder in kleinere zum Vergiessen verwendete Giesspfannen umgeleert werden, wobei zum Klippen 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 Manipulationen nötig sind, bis eine veredelte Gusseisenschmelze zum Vergiessen bereit ist. Ein weiterer Nachteil liegt noch darin, dass die Giesspfanne mit Hilfe eines Kippgetriebes von Hand gekippt werden muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung 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 gekennzeichnete 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 Elektroflaschen-zug betätigbares Hebelgestänge am Aufhängejoch angeordnet ist, und dass der Kran lediglich für den Transport der Giesspfanne zwischen dem Schmelzofen und der Stelle wo die Behandlungsmittel in die Giesspfanne eingefüllt werden bzw. wo die Reaktion zwischen dem Flüssigeisen und den Behandlungsmitteln stattfindet. Ein weiterer Vorteil liegt noch darin, dass die einfache Konstruktion der Impf-Pfanne und der einfache Aufbau der Beton-Auskleidung ein Aus-stossen einer zu ersetzenden Auskleidung aus dem Stahlmantel mit einer am Fuss der Impf-Pfanne ansetzbaren Aus-stoss-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 ringförmigen, 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 Betonauskleidung 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 Einfüllmulden 1.9 entstehen. Die Impf-Pfanne 1 wird von einem Traggurt 3 aufgenommen, an welchem zwei in einer aussermittigen 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-Pfan-ne I mit Flüssigeisen gebildet. Die Deckelführung 2.3 zentriert den Einfülldeckel 2 an den Zentrierstegen 1.5 der Impf-

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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 Seitenschilder 7.9 trägt ein die beiden Kippzapfen 3.2 des Traggurtes 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 Blechträger 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 überragende 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 zusammenarbeitende Abhebegabel 11.1 auf. Am andern Gelenk 8.1 der Wippe 8 ist der Aufhängehaken 12.1 eines Elektroflaschenzuges 12 eingehängt. Der Elektro-flaschenzug 12 weist ein Zugorgan 12.3 und eine Hakenflasche 12.2 auf. Der Haken der Hakenflasche 12.2 ist in einer Zuglasche 6 eingehängt, 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 einsatzbereite, erfxndungsgemässe 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 Elektroflaschenzuges 12 wird vom Elektroflaschenzug 12 aufgewickelt, wobei die Wippe 8 auf der Seite des Elektroflaschenzuges 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 mittleren 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 Elektroflaschenzug abgeschaltet werden kann. Das Behandlungsmittel wird in die Mulde 1.9 im Unterteil der Impf-Pfanne 1 eingefüllt, die nicht unter der Auslauföffnung 2.2 des Einfülldeckels 2 liegt. Zum Einfüllen des Flüssigeisens in die Impf-Pfanne 1, nach dem bekannten «tundish-cover»-Verfahren, muss der Einfülldeckel wieder geschlossen wer3

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den. Der Elektroflaschenzug 12 wird für AB eingeschaltet 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 Abstichöffnung 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 eingeschaltet. Der Einfülldeckel 2 wird wie vorstehend beschrieben 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.

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1 Blatt Zeichnungen

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669 919 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum Manipulieren einer mit einem Einfülldeckel (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 gelagerten Wippe (8) einerends mindestens eine mit dem Einfülldeckel (2) zusammenarbeitende Zuglasche (10) und anderenends ein mit einem Haken am Fuss (1.6) der Impf-Pfanne (1) angelenkten, eine Hub- oder eine Senkbewegung 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 senkrechten Mittelachse (1.2) der Impf-Pfanne vorgesehen ist, und dass an einem als Auflage des Einfülldeckels (2) dienenden, an der Impf-Pfanne befestigten Aufsatzring (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 Wippenanschlag (7.6) angeordnet ist.

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