CH624862A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmelzenbehandlungsanlage mit einem um eine Horizontalache kippbaren Behandlungsgefäss, insbesondere zum Herstellen von Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffen mit Kugelgraphit.

In diesem Zusammenhang ist aus der DE-AS 1 815 214 eine Anlage bekannt, die zum Behandeln von Metallschmelzen durch Einbringen verdampfbarer Zusätze bestimmt ist. Diese besteht aus einer fahrbaren Tragkonstruktion, in welche ein um eine Horizontalachse kippbares Behandlungsgefäss für die Metallschmelze eingesetzt ist, das während des Füll-, Be-handlungs- und Entleerungszyklus in unterschiedliche Behandlungslagen kippbar ist. Mittels eines nicht näher definierten Antriebes kann die Anlage in Richtung quer zur horizontalen Kippachse des Behandlungsgefässes bewegt werden.

Bei dieser bekannten Anlage ist die Höhe der Kippachse unveränderbar und damit die Bewegungsebene des Behandlungsgefässes festgelegt. Für die Schmelzenübertragung aus den Schmelze- oder Halteöfen in das Behandlungsgefäss sind daher Transfermittel notwendig, womit die Höhenunterschiede zwischen der Ausgussöffnung des Ofens und der Schnauze des Behandlungsgefässes überbrückt werden.

Durch den notwendigen Einsatz solcher Transfermittel ist jedoch ein erheblicher Temperaturverlust beim Umfüllen und Transportieren der Schmelze, vom Ofen zum Behandlungsgefäss, unvermeidbar und beeinträchtigt die Verwertung der Schmelze massgebend.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, damit das Behandlungsgefäss in eine sowohl zur Schmelzenaufnahme als auch zur Schmelzenabgabe sowie zur Behandlung der Schmelze zweckmässige Lage und Bewegungsebene bringbar ist. Damit soll gewährleistet sein, die Schmelze mit geringstem Temperaturverlust zu behandeln und verwerten zu können.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Lehre gelöst, welche weiter vervollkommnet wird, wenn die in den weiteren Ansprüchen angegebenen Merkmale verwirklicht sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Schmelzenbehandlungsanlage in Vertikalansicht mit doppelseitiger Lagerung einer um eine Vertikalachse schwenkbaren Schwenksäule,

Fig. 2 dieselbe Anlage in einem Horizontalschnitt nach der Linie I-I von Fig. 1,

Fig. 3 dieselbe Anlage in Ansicht in Richtung «A» von Fig. 1,

Fig. 4 dieselbe Anlage, wie Fig. 3 mit in Behandlungslage der Schmelze gekipptem Behandlungsgefäss,

Fig. 5 eine Variante der Anlage in Vertikalansicht mit einseitiger Lagerung einer um eine Vertikalachse schwenkbaren Schwenksäule,

Fig. 6 eine weitere Variante der Anlage in Vertikalansicht mit in einem Krangehänge gelagerter, um eine Vertikalachse schwenkbaren Schwenksäule,

Fig. 7 dieselbe Variante der Anlage in Ansicht in Richtung «B» von Fig. 6,

Fig. 8 eine Variante der Anlage zu Fig. 2 im Horizontalschnitt, wobei die Kippachse des Behandlungsgefässes quer zur Längsachse des Auslegers angeordnet ist,

Fig. 9 einen Horizontalschnitt durch eine Führung eines Auslegers an einer Schwenksäule, und

Fig. 10 einen Horizontalschnitt durch eine Schwenklagerung an einer Führung eines Auslegers an einer Schwenksäule.

Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen eine Anlage zur Behandlung von Schmelzen mit einem Behandlungsgefäss 1, das an einem Ende des Auslegers 2 fliegend und um eine im wesentlichen in Richtung des Auslegers 2 verlaufende Kippachse 3 drehbar gelagert ist. Damit das Behandlungsgefäss möglichst schnell ausgetauscht werden kann, ist dieses mit dem Ausleger 2 lösbar verbunden, wozu beispielsweise eine Flanschverbindung 4 vorgesehen ist. Um einen wahlweisen Anschluss des Behandlungsgefässes an den Ausleger 2 zu erzielen, kann an beiden Längsseiten des Behandlungsgefässes 1 ein Befestigungsflansch 5 bzw. 5a angebracht werden.

Zur Erzielung der Kippbewegung des Behandlungsgefässes 1 ist an dem Ausleger 2 ein auf die Kippachse 3 wirkender Kippantrieb 6 angeordnet. Die Betätigung dieses Kippantriebes 6 kann sowohl elektromechanisch, hydraulisch als auch pneumatisch vorgesehen sein.

Das andere Ende des Auslegers 2 ist über eine den Ausleger 2 haltende Führung 7 mit einer Schwenksäule 8 verbunden, wobei die Führung 7 entlang dieser Schwenksäule 8 bewegbar ist. Der Ausleger 2, die Führung 7 und die Schwenksäule 8 sind als Einheit um eine Achse 9 schwenkbar vorgesehen. Eine mögliche Gestaltung der Führung 7 ist in einem Horizontalschnitt in Fig. 9 dargestellt und in der Erläuterung hierzu näher beschrieben.

Von einem Hubantrieb 10 bewegt, ist die Führung 7 mit dem Ausleger 2 über einen Seilzug 11, entlang der Schwenksäule 8 geführt, in der Höhe verstellbar. Die Verbindung des Seilzuges 11 mit der Führung 7 wird von einer an der Führung 7 angebrachten Zugrollenanordnung 12 gebildet.

Der Hubantrieb 10, der ebenso elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt sein kann, ist auf einer Konsole 13 befestigt, die mit der Schwenksäule 8 verbunden ist. Anstelle eines Seilzuges 11 kann ebenso ein Kettenzug, ein Zahnstangen-, Spindel- oder Schubkolbenantrieb verwendet sein.

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Zur Bestimmung der dem Behandlungsgefäss 1 zugeführten Schmelzemenge ist in einem unter den Ausleger 2 greifenden Teil 7a der Führung 7 eine Wägeeinrichtung 14 eingesetzt, auf welcher sich der Ausleger 2 abstützt, wozu der Ausleger 2 mit der Führung 7 gelenkig verbunden ist. Als mögliche Wägeeinrichtungen 14 können solche elektronischer, mechanischer oder sonstwie gebräuchlicher Art verwendet sein. Die hierzu beispielsweise vorgeschlagene Schwenklagerung 15 ist in einem Horizontalschnitt in Fig. 10 dargestellt und in der Erläuterung hierzu näher beschrieben.

Das obere Ende 16 der Schwenksäule 8 ist in eine Lagerung 17 bewegbar geführt und über eine Abstützung 18 mit einer ortsfesten Einrichtung 19, beispielsweise einer Gebäudewand, verbunden.

Das untere Ende 20 der Schwenksäule 8 ist in einer fest angeordneten Lagerung 21 bewegbar geführt und daselbst abgestützt. Im Bereich dieser Lagerung 21 ist zum Bewegen der Schwenksäule 8 ein mit einem Getriebe 23 ausgerüsteter Schwenkantrieb 22 eingesetzt. Es besteht die Möglichkeit, den Schwenkantrieb 22 desgleichen im Bereich der oberen Lagerung 16,17 einzusetzen.

Die Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen das Behandlungsgefäss 1 in verschiedenen Lagen während einer Behandlungssequenz der Schmelze. In Fig. 1 und Fig. 2 ist die Lage beim Einfüllen oder Transportieren der Schmelze, während in Fig. 3 strichpunktiert 24 die Lage beim Entleeren und in Fig. 4 die Lage beim Behandeln, z.B. beim Einbringen von verdampfbaren Zusätzen in die Schmelze, dargestellt ist. Fig. 1 zeigt zusätzlich eine auf dem Hallenboden abgestellte Behandlungskabine 50 (strichpunktiert dargestellt), in welche das Behandlungsgefäss 1 während der Behandlungsphase der Schmelze eingeschwenkt werden kann.

Fig. 5 zeigt eine Variante der Anlage in Vertikalansicht, bei welcher, abweichend von der Ausführung nach Fig. 1, die Schwenksäule 8a einseitig, d.h. am unteren Teil 25, über eine Flanschverbindung 26 gelagert ist. Dieser untere Teil 25 ist mit einem festangeordneten Druck- und Radiallager 28 sowie in einem Abstand von diesem mit einem weiteren Radiallager 27 versehen. Im Bereich des Radiallagers 27 ist zum Bewegen der Schwenksäule 8a ein Schwenkantrieb 29 eingesetzt, der über ein Getriebe 30, beispielsweise einem Stirnradgetriebe, mit der Schwenksäule 8a verbunden ist. Der Schwenkantrieb 29 kann sowohl elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch wirkend ausgebildet sein. Die Anordnung des Schwenkantriebes 29 kann ebenso im Bereich des Lagers 28 der Schwenksäule 8a vorgesehen sein.

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen eine weitere Variante der Anlage, bei welcher das obere Ende 31 eine Schwenksäule 8b im Traggerüst 32 einer Kranbahn 33 drehbar gelagert ist. In der Kranbahn 33 ist ein Schwenkantrieb 51 zum Bewegen der Schwenksäule 8b eingesetzt, dessen Ausführung im wesentlichen demjenigen Schwenkantrieb, wie zu Fig. 5 beschrieben, entspricht.

Fig. 8 zeigt eine ergänzende Variante der Anlage, bei welcher abweichend von der Ausführung nach Fig. 2 die Kippachse 3a des Behandlungsgefässes 1 im wesentlichen quer zur Richtung des Auslegers 2 verläuft. Am Ausleger 2 bzw. an dessen Teil 2a ist unter Anwendung einer Flanschverbindung 35 ein Querträger 34 befestigt. Am einen Ende des Querträgers 34 ist das Behandlungsgefäss 1 und am anderen Ende ein für das Kippen des Behandlungsgefässes 1 vorgesehener Kippantrieb 37 montiert. Die Verbindung des Behandlungsgefässes 1 mit dem Querträger 34 ist, ähnlich wie bei den vorgängig beschriebenen Ausführungen, lösbar vorgesehen. Damit das Behandlungsgefäss 1 bezüglich des Auslegers 2 wechselseitig montiert werden kann, sind am Querträger 34 zwei gegenüberliegende Anschlussflansche 36, 36a für die Flanschverbindung 35 des Auslegerteiles 2a angeordnet. Der Kippantrieb 37 kann sowohl elektromechanisch, hydraulisch als auch pneumatisch wirkend ausgebildet sein. Zur Erweiterung des Einsatzbereiches des Behandlungsgefässes 1 ist die auskragende Länge des Auslegers 2 veränderbar vorgesehen, wobei der auskragende Teil 2a in Richtung dessen Längsachse von einem Antrieb 38 verschoben werden kann.

Fig. 9 zeigt in einem Horizontalschnitt die Gestaltung der Führung 7 des Auslegers 2 an der Schwenksäule 8, 8a, 8b. In einer Rahmenkonstruktion 39, als Teil der Führung 7, sind zu jeder Seite der Schwenksäulen 8, 8a, 8b in Lagerböcken 41 eingesetzte Führungsrollen 40 angeordnet. Die Schwenksäulen 8, 8a, 8b sind vorzugsweise aus Profilmaterial hergestellt. Die Lagerböcke 41, mit der Rahmenkonstruktion 39 lösbar verbunden, sind zu jeder Seite der Schwenksäule 8a, 8b einstellbar vorgesehen. Die Führungsrollen 40, die über Achsbolzen 42 in den Lagerböcken 41 drehbar gelagert sind, können als Kugellager vorgesehen sein, wobei deren Aussenring unmittelbar zur Anlage an die Schwenksäule 8, 8a, 8b gebracht wird. Die Führungsrollen 40 sind an beiden Enden der gesamten Führung 7 in jeweils einer quer zur Schwenksäule 8, 8a, 8b verlaufenden Ebene angeordnet, können jedoch auch entsprechend der Grösse der Führung 7 auf mehrere Ebenen verteilt eingesetzt sein.

Fig. 10 zeigt die Schwenklagerung 15 des Auslegers 2 in der Führung 7. Mit einem gabelförmigen Teil 2b umgreift der Ausleger 2 die Führung 7, wobei in beiden Gabelarmen gegenüberliegende Bohrungen 43 angebracht sind, deren verbindende Achse 44 im allgemeinen rechtwinklig zur Vertikalachse 9 verlaufend ist.

In den Bohrungen 43 sind Lagerbüchsen 45 zur Aufnahme und axialen Halterung von Kugellagern 46 eingesetzt. In den Kugellagern 46 ist das eine Ende eines den Ausleger 2 mit der Führung 7 verbindenden Lagerzapfens 47 eingesetzt, dessen anderes Ende in einer Bohrung 48 der Rahmenkonstruktion 39 der Führung 7 gelagert ist. Die Gestaltung dieser Schwenklagerung 15 ist weitgehend durch die Grösse des Auslegers 2 und der damit zusammenwirkenden Bauteile der Anlage bestimmt und kann deshalb auch durch andere Konstruktionen, beispielsweise in die Gabelarme fest eingesetzte und in der Rahmenkonstruktion der Führung drehbar gelagerte Achszap-fern, gebildet sein.

Die mit der beschriebenen Anlage erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das Behandlungsgefäss 1 in die jeweilige, für die betreffende Behandlungsphase günstigste Lage bringbar ist, in welcher die Schmelze unter Vermeidung jeglicher Transfermittel und damit mit geringstem Temperaturverlust und geringstem Arbeitsaufwand eingefüllt, transportiert, mit verdampfbaren Zusätzen behandelt und nach der Behandlung zur Verwertung in dazu vorgesehene Behälter entleert werden kann.

Ebenso kann das Behandlungsgefäss auch in die günstigste Lage für das Entleeren der im Behandlungsgefäss zurückgehaltenen Behandlungsrückstände, z.B. Schlacke, sowie auch in eine für jede Behandlung gesicherte Zone, beispielsweise über ein im Boden einer Behandlungskabine angeordnetes Sandbett, gebracht werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Anlage für alle Arten von gebräuchlichen Schmelze- oder Halteöfen verwendbar ist und besonders ein direktes Rückfüllen unverbrauchter Schmelze in den Ofen ermöglicht wird.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

624 862 PATENTANSPRÜCHE

1. Schmelzenbehandlungsanlage mit einem um eine Horizontalachse kippbaren Behandlungsgefäss, insbesondere zum Herstellen von Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffen mit Kugelgraphit, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsgefäss (1) um eine am einen Ende eines höheneinstellbaren Auslegers (2) angebrachten Kippachse (3, 3a) fliegend drehbar gelagert ist und dass der Ausleger (2) mit seinem anderen Ende, bezüglich einer Vertikalachse (9) geführt und um diese schwenkbar ist.

2. Schmelzenbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippachse (3) im wesentlichen in Richtung des Auslegers (2) verläuft.

3. Schmelzenbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (2) um eine quer zur Vertikalachse (9) verlaufende Schwenkachse (15) bewegbar ist.

4. Schmelzenbehandlungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behandlungsgefäss (1) eine mit dem Ausleger (2) verbundene Wägeeinrichtung (14) zugeordnet ist.

5. Schmelzenbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auskragende Länge (2a) des Auslegers (2) veränderbar ist.

6. Schmelzenbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsgefäss (1) mit dem Ausleger (2) lösbar verbunden ist.

7. Schmelzenbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsgefäss auf beiden Längsseiten Befestigungsflansche (5, 5a) aufweist.

8. Schmelzenbehandlungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippachse (3 a) im wesentlichen quer zur Richtung des Teiles (2a) des Auslegers (2) verläuft.