DE60017244T2

DE60017244T2 - Control device and method for locking a molten metal during a continuous casting breakthrough

Info

Publication number: DE60017244T2
Application number: DE2000617244
Authority: DE
Inventors: Richard J. Collins
Original assignee: Wagstaff Inc
Current assignee: Wagstaff Inc
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2020-05-17
Also published as: DE60017244D1; ATE286444T1

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL TERRITORY

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Aktivierungssystem für einen Gußstopfen aus Nichteisen-Metall sowie auf ein Auslaufmessungs- und Stopfen-Verlustsystem, welches den Metallstrom unter bestimmten Bedingungen anhält, wie etwa während der anfänglichen Einleitung geschmolzenen Metalls oder bei der Feststellung, dass ein Auslaufen der Form stattfindet.These The invention relates to an activation system for a Gußstopfen made of non-ferrous metal as well as an outlet measurement and plug loss system, which stops the metal stream under certain conditions, such as about while the initial one Introduction of molten metal or finding that an expiration of the form takes place.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Metall-Gußblöcke und Barren werden üblicherweise in einem Gießprozeß geformt, bei welchem eine vertikal ausgerichtete Form verwendet wird, die oberhalb einer großen Gießgrube unterhalb des Bodenniveaus der Metall-Gießanlage angeordnet ist. Die untere Komponente der vertikalen Gußform ist ein Startblock, der auf Startblock-Sockeln ruht. Wenn der Gießvorgang beginnt, befinden sich die Startblöcke in ihrer höchsten Position und innerhalb der Formen. Wenn geschmolzenes Nichteisen-Metall in die Form gegossen und abgekühlt wird, wird der Startblock langsam in einem vorbestimmten Maß durch einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder oder eine andere Vorrichtung abgesenkt. Wenn der Anlaßblock abgesenkt wird, tritt verfestigtes Nichteisen-Metall oder Aluminium vom Boden der Form aus, und Gußblöcke oder Barren werden geformt.Metal cast blocks and Bars are usually molded in a casting process, in which a vertically oriented mold is used, the above a large one casting pit is arranged below the floor level of the metal casting plant. The lower component of the vertical mold is a starting block, the resting on starting block sockets. When the casting process begins to take place the starting blocks in their highest Position and within the forms. When molten non-ferrous metal poured into the mold and cooled is, the starting block is slowly through to a predetermined degree a hydraulic or pneumatic cylinder or another Device lowered. When the starting block is lowered, steps solidified non-ferrous metal or aluminum from the bottom of the mold out, and cast blocks or Ingots are shaped.

Während sich die Erfindung allgemein auf das Gießen von Metallen bezieht, welche ohne Einschränkung Aluminium, Messing, Blei, Zink, Magnesium, Kupfer, Stahl, usw. umfassen können, betreffen die gegebenen Beispiele und die offenbarten bevorzugten Ausführungsformen Aluminium, und daher soll im folgenden durchgängig der Begriff Aluminium verwendet werden, obwohl sich die Erfindung auf Metalle im allgemeinen bezieht.While the invention relates generally to the casting of metals which without restriction Aluminum, brass, lead, zinc, magnesium, copper, steel, etc. can, refer to the given examples and the disclosed preferred embodiments Aluminum, and therefore the term aluminum is used throughout although the invention relates to metals in general.

Während unterschiedliche Wege existieren, eine vertikale Gießanordnung zu schaffen und aufzubauen, zeigt 1 ein Beispiel hierfür. In 1 findet ein vertikales Gießen von Aluminium im allgemeinen unterhalb des Höhenniveaus des Fabrikbodens in einer Gießgrube statt. Unmittelbar unterhalb des Gießgruben-Bodens 1a befindet sich ein Senkkasten 3, in welchem ein pneumati scher oder hydraulischer Zylinderkörper 2 des hydraulischen Zylinders angeordnet ist.While there are different ways to create and construct a vertical casting assembly 1 an example of this. In 1 For example, vertical casting of aluminum generally takes place below the height level of the factory floor in a casting pit. Immediately below the bottom of the casting pit 1a there is a caisson 3 , in which a pneumatic shear or hydraulic cylinder body 2 of the hydraulic cylinder is arranged.

Wie in 1 dargestellt ist, sind die Komponenten eines unteren Teils einer typischen vertikalen Aluminium-Gußvorrichtung, die innerhalb einer Gießgrube 1 und eines Senkkastens 3 dargestellt sind, ein hydraulischer Zylinderkörper 2, ein Kolben 6, ein Basisgestell-Gehäuse 5, eine Platte 7 und eine Startblock-Basis 8, die alle auf Höhen unterhalb des Bodens 4 der Gießanlage dargestellt sind.As in 1 are the components of a lower part of a typical vertical aluminum casting apparatus, which are inside a casting pit 1 and a caisson 3 are shown, a hydraulic cylinder body 2 , a piston 6 , a base frame housing 5 , a plate 7 and a starting block base 8th all at heights below the ground 4 the casting machine are shown.

Das Basisgestell-Gehäuse 5 ist auf dem Boden 1a der Gießgrube 1 befestigt, worunter sich der Senkkasten 3 befindet. Der Senkkasten 3 wird durch seine Seitenwände 3b und seinen Boden 3a begrenzt.The base frame housing 5 is on the ground 1a the casting pit 1 fastened, under which the caisson 3 located. The caisson 3 is through its sidewalls 3b and his soil 3a limited.

Eine typische Formtisch-Anordnung 10 ist ebenfalls in 1 dargestellt, welche, wie gezeigt, durch einen hydraulischen Zylinder 11, der einen Formtisch-Kipparm 10a drückt, gekippt werden kann, so dass er um den Punkt 12 geschwenkt wird und somit die Haupt-Gießrahmenanordnung anhebt und dreht, wie es in 1 gezeigt ist. Es existieren ferner Formtisch-Wagen, die es erlauben, die Formtisch-Anordnungen in die Gießposition oberhalb der Gießgrube zu bewegen und aus dieser zu entfernen.A typical form table arrangement 10 is also in 1 shown, which, as shown, by a hydraulic cylinder 11 holding a mold table tilting arm 10a presses, can be tilted so that he is around the point 12 is pivoted and thus raises the main casting frame assembly and turns, as it is in 1 is shown. There are also forming table carriages which allow the forming table assemblies to be moved to and removed from the casting position above the casting pit.

1 zeigt ferner die Platte 7 und die Startblock-Basis 8, die teilweise in die Gießgrube 1 abgesenkt sind, in der ein Barren 13 teilweise ausgeformt ist. Der Barren 13 befindet sich auf dem Startblock 14, der auf dem Sockel 15 montiert ist. Während hier für das Teil 14 der Begriff Startblock verwendet wird, ist anzumerken, dass die Begriffe Bodenblock und Startkopf in der Industrie ebenfalls in Bezug auf das Teil 14 verwendet werden, wobei Bodenblock typischerweise verwendet wird, wenn ein Gußblock gegossen werden soll, und von einem Startkopf gesprochen wird, wenn ein Barren gegossen werden soll. 1 also shows the plate 7 and the starting block base 8th that partly into the casting pit 1 are lowered, in a bar 13 partially formed. The ingot 13 is on the starting block 14 on the pedestal 15 is mounted. While here for the part 14 The term starting block is used, it should be noted that the terms bottom block and start head in the industry also in relation to the part 14 The bottom block is typically used when a ingot is to be cast, and is referred to as a start head when a billet is to be cast.

Während die Startblock-Basis 8 in 1 lediglich einen Startblock 14 und einen Sockel 15 zeigt, sind gewöhnlich mehrere davon auf jeder Startblock-Basis vorhanden, die gleichzeitig Barren, spezielle Formen oder Gußblöcke gießen, wenn der Startblock während des Gußvorgangs abgesenkt wird.While the starting block base 8th in 1 only a starting block 14 and a pedestal 15 usually, there are several of them on each starting block base, which simultaneously pour ingots, special shapes or ingots as the starting block is lowered during the casting process.

Wenn Hydraulikfluid in den Hydraulikzylinder mit ausreichendem Druck eingeführt wird, werden der Kolben 6 und infolgedessen die Startblock-Basis 8 auf ein gewünschtes Anfangsniveau für den Gußprozeß angehoben, was der Fall ist, wenn sich die Anlaßblöcke innerhalb der Formtisch-Anordnung 10 befinden.When hydraulic fluid is introduced into the hydraulic cylinder with sufficient pressure, the piston becomes 6 and consequently the starting block basis 8th raised to a desired initial level for the casting process, which is the case when the starting blocks within the forming table assembly 10 are located.

Das Absenken der Startblock-Basis 8 wird erreicht durch Bemessen des Hydraulik-Fluids aus dem Zylinder in einem vorbestimmten Mal, wodurch der Kolben 6 abgesenkt wird und infolgedessen auch die Startblöcke in einem vorbestimmten und gesteuerten Ausmaß. Die Form wird während des Vorgangs kontrolliert abgekühlt, um die Verfestigung der entstehenden Gußblöcke oder -barren zu unterstützen, gewöhnlich unter Verwendung einer Wasser-Kühleinrichtung.Lowering the starting block base 8th is achieved by measuring the hydraulic fluid out of the cylinder in a predetermined time, causing the piston 6 is lowered and consequently the starting blocks in a predetermined and controlled extent. The mold is cooled in a controlled manner during the operation to assist solidification of the resulting ingots or billets, usually using a water cooler.

Es existieren unterschiedliche Gießtechnologien, die mit diesen Formtischen kompatibel sind. Einige werden im allgemeinen als "hot top"-Technik bezeichnet, während andere Technologien konventioneller sind, welche Schwimmer und Ausgußrinnen benutzen, welche Technologien dem Fachmann bekannt sind. Die hot-top-Technologie verwendet gewöhnlich ein System aus feuerfestem Material und ein Schmelzmetall-Leitungssystem, die oben auf dem Formtisch angeordnet sind, während die herkömmliche Gußtechnik die Aufhängung oder Lagerung der Quelle des Gußmetalls oberhalb des Formtischs und die Verwendung von Ausgußrinnen oder -rohren und Schwimmern zur Aufrechterhaltung des Niveaus der Metallschmelze innerhalb der Formen beinhaltet, während ferner Metallschmelze zu den Formen geleitet wird.It exist different casting technologies, which are compatible with these molding tables. Some will be in general referred to as "hot top" technique, while other technologies are more conventional which use floats and gutters, which technologies are known to the person skilled in the art. The hot-top technology usually uses a refractory material system and a molten metal piping system, which are arranged on top of the forming table, while the conventional casting technique the suspension or storage of the source of cast metal above the molding table and the use of spouts or tubes and floats to maintain the level of Molten metal contained within the molds, while further Molten metal is passed to the molds.

Diese unterschiedlichen Gußtechnologien haben verschiedene Vorteile und Nachteile und stellen unterschiedliche Barren-Qualitäten her, doch keine von ihnen ist zur Ausführung dieser Erfindung erforderlich.These have different casting technologies different advantages and disadvantages and make different Bullion qualities but none of them are required to carry out this invention.

Das Metall-Verteilungssystem ist ebenfalls ein wichtiger Teil des Gußsystems. In den zwei angegebenen Technikbeispielen ist die Hot-Top-Verteilung auf dem Formtisch angeordnet, während der herkömmliche Ausgießer oberhalb des Formtischs zur Verteilung der Metallschmelze in den Formen aufgehängt ist.The Metal distribution system is also an important part of the casting system. In the two technical examples given, the hot-top distribution is on the forming table arranged while the conventional one pourer above the forming table for distribution of the molten metal in the Hanging molds is.

Formtische existieren in allen Formen und Anordnungen, da sehr viele, unterschiedlich große und verschieden konstruierte Gießgruben existieren, über denen die Formtische anzuordnen sind. Die Bedürfnisse und Erfordernisse, einen Formtisch an eine bestimmte Anwendung anzupassen, hängen daher von unterschiedlichen Faktoren ab, von denen einige die Abmessungen der Gießgrube, die Anordnungen) der Wasserquellen und die Praxis der die Grube bedienenden Einheit einschließen.form tables exist in all forms and arrangements, as very many, different big and differently constructed casting pits exist, about where the form tables are to be arranged. The needs and requirements, to adapt a mold table to a particular application, therefore depend on different factors, some of which are the dimensions the casting pit, the arrangements) of the water sources and the practice of the pit including the serving unit.

Die Oberseite des üblichen Formtischs wirkt operativ mit dem Metall-Verteilungssystem zusammen oder interagiert mit diesen. Der übliche Formtisch ist ferner operativ mit den Formen verbunden, die er beinhaltet.The Top of the usual Forming table cooperates operatively with the metal distribution system or interacts with these. The usual form table is further operatively linked to the forms it contains.

Wenn ein Nichteisen-Metall unter Verwendung einer vertikalen Stranggußform gegossen wird, wird die Metallschmelze in der Form abgekühlt und tritt kontinuierlich am unteren Ende der Form aus, wenn der Formtisch abgesenkt wird. Der austretende Barren, der Gußblock oder eine andere Anordnung soll sich ausreichend verfestigen, so dass die gewünschte Form erhalten bleibt. Es besteht ein Luftspalt zwischen dem austretenden verfestigten Metall und der durchlässigen Ringwand. Darunter ist ferner ein Form-Lufthohlraum zwischen dem austretenden verfestigten Metall und dem unteren Teil der Form und den damit verbundenen Bauteilen vorhanden.If cast a non-ferrous metal using a vertical extrusion die is, the molten metal is cooled in the mold and occurs continuously at the bottom of the mold when the mold table is lowered. The escaping ingot, the ingot or another arrangement should solidify sufficiently, so that the desired Form is preserved. There is an air gap between the exiting solidified metal and the permeable ring wall. Below that is further a mold cavity between the emerging solidified metal and the lower part of the mold and associated components available.

Es können sich während des Gießvorgangs Bedingungen entwickeln, die das geschmolzene Aluminium durch die Form fließen lassen, ohne dass es sich ausreichend verfestigt, so dass anstatt austretendem verfestigten Metall Metallschmelze austritt. Dies wird als Leckage oder Austreten bezeichnet und führt nicht nur zu einer sehr gefährlichen Situation, sondern auch zu einem erheblichen wirtschaftlichen Verlust aufgrund des entstehenden Sachschadens und der Ausfallzeit der Produktionsstraße.It can while of the casting conditions that melt the molten aluminum through the mold, without it solidifying sufficiently, so that instead of exiting solidified metal molten metal emerges. This is called leakage or exit designates and leads not just a very dangerous one Situation, but also to a significant economic loss due to property damage and downtime of the production line.

Systeme, die die Wirkungen der Leckage-Situation verhindern oder minimieren sollen, müßten unter sehr harten Bedingungen in der Gießanordnung funktionieren, wie etwa unter großer Hitze, Dampf, Kontakt mit der Metallschmelze und mit korrosiven Bestandteilen der Luft, um nur einige zu nennen.systems, which prevent or minimize the effects of the leakage situation should, under very hard conditions in the casting arrangement work, such as about under big Heat, steam, contact with molten metal and with corrosive Components of the air, to name but a few.

Ursprünglich wurden Arbeiter in der gefährlichen Leckage-Situation eingesetzt, um den Stopfen der Formöffnung manuell zu verschließen und ein weiteres Ausströmen von Metallschmelze aus der Form zu verhindern, an der die Leckage aufgetreten ist.Originally Workers in the dangerous Leakage situation used to manually open the plug of the mold opening to close and another outflow to prevent molten metal from forming, at which the leakage occured.

Es wurden weitere bekannte Systeme entwickelt, um das wohlbekannte Problem zu beseitigen. Ein Beispiel für ein solches bekanntes System verwendet ein vergleichsweise kompliziertes optisches Sensorsystem, welches die Anwesenheit von Metall in dem Form-Lufthohlraum optisch mißt. Wenn zwischen einem in dem oberen Bereich des Luftspalts angeordneten Sensor und einem in dem unteren Bereich des Luftspalts angeordneten Sensor eine Blockade auftritt, wird ein Signal an eine Steuereinheit gesendet. Die optischen Sensoren können auch dazu angeordnet sein, Metallschmelze in dem Form-Lufthohlraum zu messen. Die Steuereinheit nimmt im allgemeinen das Signal auf, wertet es aus und sendet anschließend ein Signal an eine Form-Stopfenaktivierungsvorrichtung, die mit dem Formstopfen den Strom der Metallschmelze aus der Form blockiert. Solche Vorrichtungen sind jedoch relativ kompliziert und erfordern die Anordnung von Sensoren und Steuereinheiten unter den harten Gießbedingungen, was übermäßig kostenintensiv, unnötig kompliziert und nicht annähernd so zuverlässig ist wie die vorliegende Erfindung.It Further known systems have been developed to the well-known Eliminate problem. An example of such a known system uses a comparatively complicated optical sensor system, which visually detects the presence of metal in the mold cavity measures. When placed between one in the upper region of the air gap Sensor and one arranged in the lower region of the air gap Sensor a blockage occurs, a signal is sent to a control unit. The optical sensors can also be arranged to molten metal in the mold cavity to eat. The control unit generally picks up the signal evaluates it and then sends a signal to a mold plug activation device, with the mold plug the flow of molten metal from the mold blocked. However, such devices are relatively complicated and require the arrangement of sensors and control units below the hard casting conditions, which is overly expensive, unnecessarily complicated and not nearly so reliable is like the present invention.

Ein weiteres Beispiel für ein vorbekanntes System in ein solches, das eine Temperaturmeßvorrichtung oder einen Thermofühler in den Form-Lufthohlraum anordnet und den Thermofühler dann so kalibriert, dass er ein Signal zu einer Steuereinheit sendet, wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist. Die Temperatur ist so gewählt, dass das Signal gesendet wird, wenn ein Leck auftritt. Der Sensor sendet gewöhnlich ein Signal an eine elektronische Steuereinheit, die das Signal liest und auswertet und anschließend ein weiteres Signal an eine Formstopfen-Aktivierungsvorrichtung überträgt, so dass der Formstopfen den Metallstrom aus der Form blockiert.Another example of a prior art system is one that places a temperature measuring device or a thermocouple in the mold cavity and then calibrates the thermocouple to send a signal to a controller when it reaches a predetermined temperature is. The temperature is selected so that the signal is sent when a leak occurs. The sensor typically sends a signal to an electronic control unit which reads and evaluates the signal and then transmits another signal to a mold plug activating device so that the mold plug blocks the metal flow from the mold.

Probleme bei diesen vorbekannten Systemen liegen beispielsweise darin, dass sie eine Elektronik oder eine andere Steuereinheit erfordern, um das Signal des Sensors zu empfangen, auszuwerten und anschließend das zweite Signal an die Formstopfen-Aktivierungseinheit senden; sie arbeiten nicht zuverlässig unter solchen harten, heißen und korrosiven Bedingungen; sie hängen vom zuverlässigen Empfang eines lesbaren elektrischen Signals irgendeiner Art von dem Sensor unter den harten Bedingungen ab; sie hängen von der Zuverlässigkeit der Steuereinheit, ihrer Fähigkeit zum Empfang und zur Auswertung des Signals und ihrer Fähigkeit zur anschließenden Übertragung eines zweiten Signals an die Formstopfen-Aktivierungsvorrichtung ab, und es vergeht ein unakzeptabel langer Zeitraum während des Empfangs und der Auswertung des ersten Signals und der Übertragung des zweiten Signals an die Formstopfen-Aktivierungsvorrichtung.issues in these prior art systems are, for example, that they require an electronics or other control unit to do that Receive signal from the sensor, evaluate and then the send second signal to the mold plug activation unit; she do not work reliably under such hard, hot and corrosive conditions; they depend on the reliable reception a readable electrical signal of some kind from the sensor in the harsh conditions; they depend on the reliability of the Control unit, their ability to receive and evaluate the signal and its capability for subsequent transfer a second signal to the mold plug activating device and an unacceptably long period of time passes by Receive and evaluate the first signal and the transmission of the second signal to the mold plug activating device.

Bekannte Systeme hängen einfach von zu vielen Faktoren und Komponenten ab, die nicht zuverlässig genug in einer harten Umgebung arbeiten, sowie von zu vielen Bauteilen. Die Kosten der vorbekannten Systeme sind zu dem aufgrund der hohen Zahl von Bauteilen und dem Aufwand zur Schaffung von Schutz für die Bauteile vor der Betriebsumgebung höher als notwendig.Known Systems hang simply depend on too many factors and components that are not reliable enough working in a harsh environment, as well as too many components. The cost of the prior art systems are due to the high number of components and the effort to provide protection for the components higher in the operating environment as necessary.

In Leckage-Situationen ist es ferner bedeutend, den Metallstrom sehr schnell anzuhalten, und unter diesem Gesichtspunkt können Sekunden und Sekundenbruchteile kritisch sein. Die Verwendung unzuverlässiger Sensoren in Kombination mit mittelmäßigen Steuereinheiten bei den bekannten Systemen führt zu zu vielen Bauteilen und zu vielen Schritten, um schließlich die Metallstrom-Anhaltevorrichtung zu aktivieren und in den Metall-Strömungsraum zu bewegen. Diese relative Langsamkeit der bekannten Systeme ermöglicht es, dass eine unnötig große Menge von geschmolzenem Metall durch die Form strömen kann, ohne dass sie sich verfestigt. Das geschmolzene Metall kann weitere Einrichtungen zerstören und erhebliche Kosten durch die Ausfallzeit, die Reinigung und Reparatur verursachen, abgesehen von einer größeren Gefahr für das Bedienungspersonal.In Leakage situations, it is also significant, the metal stream very to stop fast, and from this point of view can be seconds and fractions of a second be critical. The use of unreliable sensors in combination with mediocre control units leads in the known systems too many components and too many steps to finally the Activate metal flow stop device and into the metal flow space move. This relative slowness of the known systems makes it possible to that one unnecessary large quantity of molten metal can flow through the mold without them solidified. The molten metal can destroy other facilities and significant costs due to downtime, cleaning and repair cause, apart from a greater danger to the operating personnel.

Die vorstehend erwähnten bekannten Erfordernisse wurden durch die existierenden Systeme noch nicht in ausreichendem Maße erfüllt.The mentioned above Known requirements have been made by existing systems not enough Fulfills.

Es ist ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System zu schaffen, das zuverlässig in einer aggressiven Umgebung arbeitet. Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein solches System zu schaffen, das weniger Bauteile benötigt und vorzugsweise wenige oder keine elektronischen Bauteile.It a first object of the present invention is to provide a system that reliable working in an aggressive environment. It is another goal of this invention to provide such a system that has fewer components needed and preferably, few or no electronic components.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, Bauteile zu verwenden, die in der aggressiven Betriebsumgebung einer Metall-Gießanlage zuverlässiger sind, vorzugsweise zur Vermeidung der Verwendung insbesondere einer elektronischen Steuereinheit.It Another object of this invention is to use components that in the aggressive environment of a metal caster reliable are, preferably to avoid the use of a particular electronic control unit.

Es ist noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein solches System zu schaffen, das den Strom von Metallschmelze durch die Form erheblich schneller anhält als die bekannten Systeme, wobei "wesentlich schneller" den Bruchteil einer Sekunde bezeichnen kann.It Yet another object of this invention is such a system to create that much faster the flow of molten metal through the mold persists as the known systems, where "much faster" designates a fraction of a second can.

Die vorliegende Erfindung erreicht diese Ziele durch Schaffung eines Systems zur Aktivierung eines Formstopfens, bei welchem der Sensor vorzugsweise unmittelbar pneumatisch, elektrisch, mechanisch oder auf sonstige Weise mit der Formstopfen-Aktivierungsvorrichtung verbunden ist. Diese Erfindung vermeidet vorzugsweise die Verwendung zwischen geschalteter Steuereinheiten zwischen dem Sensor und der Formstopfen-Aktivierungsvorrichtung.The The present invention achieves these goals by providing a A system for activating a mold plug, wherein the sensor preferably directly pneumatic, electrical, mechanical or otherwise connected to the mold plug activating device is. This invention preferably avoids the use between switched control units between the sensor and the mold plug activation device.

Die vorliegende Erfindung erreicht diese Ziele durch Schaffung eines Systems gemäß Anspruch 1, bzw. eines Verfahrens gemäß Anspruch 9. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden jeweils in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 und 10 bis 15 beschrieben.The The present invention achieves these goals by providing a System according to claim 1, or a method according to claim 9. Preferred Embodiments The invention are each in the dependent claims 2 to 8 and 10 to 15 described.

Indem diese Ziele erreicht werden, schafft die vorliegende Erfindung ein System, das einfacher, zuverlässiger und sicherer ist als alle vorbekannten Systeme und welches das Risiko einer Verletzung von Arbeitern in Gießanlagen reduziert.By doing These objects are achieved, the present invention provides System, the easier, more reliable and is safer than any previously known systems and what the risk reduced injury to workers in casting plants.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSUMMARY THE DRAWINGS

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die im folgenden kurz erläutert werden.preferred embodiments The invention will be described below with reference to the accompanying drawings described briefly below.

1 ist ein Aufriß einer typischen Gußgrube, eines Senkkastens und einer Aluminium-Gießvorrichtung; 1 Fig. 10 is an elevational view of a typical casting pit, a caisson and an aluminum casting apparatus;

2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher Hydraulik und Pneumatik zur Erreichung der Vorspann- und Ausgleichskraft eingesetzt werden; 2 is a schematic representation of an embodiment of the invention in which hydraulics and pneumatics are used to achieve the biasing and balancing force;

3 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Schwerkraft als die Vorspannkraft und ein Kabel oder Seil zur Erreichung der Ausgleichskraft eingesetzt werden; 3 is a schematic representation of an embodiment of the invention, in which the gravitational force as the biasing force and a cable or rope to achieve the balancing force are used;

4 ist ein Teil-Aufriß einer Ausführungsform einer Form gemäß dieser Erfindung, bei welcher die Metallstrom-Anhaltevorrichtung ein Damm ist und in eine Metallstrom-Zuleitungsrinne zum Anhalten des Metallstroms in die Form eingesetzt ist; 4 Fig. 5 is a partial elevational view of one embodiment of a mold according to this invention, in which the metal flow stop device is a dam and inserted into a metal flow feed channel for stopping the flow of metal into the mold;

5 ist ein Teil-Aufriß einer Ausführungsform einer Form gemäß dieser Erfindung, bei welcher die Metallstrom-Anhaltevorrichtung ein Formstopfen ist, der in den Form-Einlaß zum Anhalten des Metallstrom in die Form eingesetzt ist; 5 Fig. 3 is a partial elevational view of an embodiment of a mold according to this invention, in which the metal flow stopping device is a mold plug inserted into the mold inlet for stopping the flow of metal into the mold;

6 ist ein Aufriß einer Ausführungsform einer Form gemäß dieser Erfindung, bei welcher die Metallstrom-Anhaltevorrichtung ein Formstopfen ist, der in den Form-Einlaß zum Anhalten des Metallstroms in die Form eingesetzt ist, welche Figur ferner eine Seil-Rollen-Kombination zur Erreichung der Ausgleichskraft zeigt. 6 Figure 11 is an elevational view of an embodiment of a mold according to this invention, in which the metal flow stopping device is a mold plug inserted into the mold inlet for stopping the flow of metal into the mold, which figure further comprises a pulley-roller combination for achieving the balancing force shows.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENPRECISE DESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENTS

Viele der in dieser Erfindung verwendeten Befestigungs-, Verbindungs-, Verfahrens- und anderer Mittel und Komponenten sind wohlbekannt und werden in dem genannten Erfindungsgebiet verwendet, und ihre genaue Ausbildung oder Art sind für das Verständnis und die Verwendung der Erfindung durch den Fachmann nicht erforderlich und werden daher nicht detailliert beschrieben. Ferner können die unterschiedlichen Bauteile, die hier beschrieben und gezeigt sind, für eine spezifische Anwendung der Erfindung abgewandelt oder geändert werden, wie es durch diese Erfindung vorweggenommen wird, und der Einsatz einer spezifischen Anwendung eines Elements kann bereits bekannt sein oder vom Fachmann verwendet werden, so dass es im folgenden nicht detailliert beschrieben wird.Lots the fastening, connection, Process and other means and components are well known and are used in said field of the invention, and their Accurate training or type are required for understanding and using the Invention by the skilled person not required and therefore not described in detail. Furthermore, the different Components described and shown herein for a specific Application of the invention modified or changed, as by this invention is anticipated, and the use of a specific Application of an element may already be known or by a person skilled in the art so it will not be described in detail below becomes.

Es versteht sich, dass sich diese Erfindung auf verschiedene Arten von Metall-Gießtechniken und -anordnungen bezieht und in Verbindung mit diesen verwendet wird, was sowohl die Hot-Top-Technologie und eine herkömmliche Gießtechnologie einschließt, jedoch nicht auf diese beschränkt ist. Es versteht sich ferner, dass diese Erfindung in horizontalen oder vertikalen Gießvorrichtungen verwendet werden kann.It it will be understood that this invention is different of metal casting techniques and arrangements and is used in conjunction with these, however, which includes both the hot-top technology and a conventional casting technology not limited to this is. It is further understood that this invention is in horizontal or vertical casting devices can be used.

Die Form muß daher Metallschmelze aus einer Quelle für eine Metallschmelze aufnehmen können, unabhängig von der genauen Art der Quelle, sowohl bei der Hot-Top-Gießtechnik oder in einer konventionellen Gießvorrichtung. Die Form-Hohlräume innerhalb der Form müssen daher in einer Flüssigkeits- oder Metallschmelze-Aufnahmeposition relativ zu der Quelle der Metallschmelze angeordnet sein.The Form must therefore Pick up molten metal from a source of molten metal can, independently from the exact nature of the source, both in the hot-top casting technique or in a conventional casting apparatus. The mold cavities within of the form therefore, in a liquid or molten metal receiving position be arranged relative to the source of the molten metal.

Obwohl in der Beschreibung und in der Diskussion des Standes der Technik vertikale Formen genannt sind, bezieht sich die Erfindung in gleicher Weise auf horizontale Formen.Even though in the description and discussion of the prior art are called vertical forms, the invention relates in the same way on horizontal forms.

Der Begriff "Metallstrom-Anhaltevorrichtung" kann sich im folgenden auf eine von einer Anzahl verschiedener Vorrichtungen beziehen. Beispiele für derzeit bekannte Metallstrom-Anhaltevorrichtungen sind Formstopfen und Metallrinnen-Dämme, drehbare Rinnendämme, Gleitvorrichtungen und andere (ohne Beschränkung dieser Aufzählung), die den Strom der Metallschmelze in den Form-Einlaß anhalten, wie in den Zeichnungen gezeigt ist und im folgenden beschrieben ist, so wie es auch nach dem Stand der Technik bekannt ist.Of the The term "metal flow arrestor" may appear below refer to one of a number of different devices. Examples for currently known metal flow arresting devices are mold plugs and metal gutter dams, rotatable Trough dams, Sliding devices and others (without limitation of this list), which stop the flow of molten metal into the mold inlet, as shown in the drawings and described below is, as it is also known in the prior art.

Der im folgenden benutzte Begriff "Metallstrom-Hohlraum" kann sich auf eine Anzahl unterschiedlicher Hohlräume, Leitungen oder Mulden beziehen. Ohne Beschränkung kann es sich bei den hier verwendeten Beispielen für Metallstrom-Hohlräume, die derzeit bekannt sind, um die folgenden handeln: Einen Form-Einlaß zur Aufnahme geschmolzenen Nichteisen-Metalls; oder eine Mulde oder eine Leitungsanordnung, durch die Metallschmelze in eine Form geleitet wird.Of the used in the following term "metal stream cavity" may refer to a Number of different cavities, Refer to pipes or troughs. Without limitation, it can be at the here used examples for Metal flow cavities which are currently known to trade the following: A form intake for inclusion molten non-ferrous metal; or a trough or a conduit arrangement, passed through the molten metal into a mold.

Obwohl bevorzugt der Strom des Metalls nur zu der Form angehalten werden soll, die gerade betroffen ist, kann erfindungsgemäß auch der Metallstrom zu mehr als einer Form angehalten werden, in dem die Metallstrom-Anhaltevorrichtung an einem Metallstrom-Hohlraum angewendet wird, der die Metallschmelze zu mehr als einer Form leitet.Even though preferably, the flow of metal is stopped only to the mold should, which is just affected, according to the invention, the Metal stream to be stopped more than one form in which the Metal current arrestor applied to a metal flow cavity which conducts the molten metal to more than one mold.

Der im folgenden verwendete Begriff "Betriebsstörung" kann einen aus einer Anzahl von Zuständen bezeichnen, die gemessen oder überwacht werden sollen. Ohne Beschränkung kann es sich bei den erfindungsgemäßen Beispielen für Betriebsstörungen um eine Form-Leckage oder um eine Auslaufsituation handeln, oder um einen Überhitzungszustand an einer oder mehreren vorbestimmten Stellen.Of the used in the following term "malfunction" can one of a Number of states which are measured or monitored should. Without restriction It may be in the examples of the invention for malfunction a form leakage or to act an outlet situation, or to an overheating condition at one or more predetermined locations.

Eine Vorspannkraft, wie sie hier erfindungsgemäß eingesetzt wird, kann auf eine von verschiedenen Arten erreicht oder erzielt werden. Der im folgenden verwendete Begriff "Vorspannkraft" soll so weit gefasst sein, dass die Schwerkraft als Vorspannkraft verwendet werden kann, so dass zur Ausübung einer Vorspannkraft das Gewicht der Metallstrom-Anhaltevorrichtung selbst (oder daran angebrachte Gewichte) als Vorspannkraft eingesetzt werden kann, zusätzlich zu den vielen anderen Wegen, die gewählt werden können, um eine Kraft auf die Metallstrom-Anhaltevorrichtung auszuüben.A biasing force, as used herein according to the invention, can be achieved or achieved in one of several ways. As used herein, the term "biasing force" is to be understood to mean that gravity can be used as a biasing force such that the weight of the metal-current stopping device itself (or weights attached thereto) can be used as a biasing force to exert a biasing force, in addition to the many other ways that are chosen can be applied to exert a force on the metal flow stopping device.

Wenn der Begriff "Vergrößerung der Vorspannkraft" verwendet wird, soll er im folgenden erfindungsgemäß jede Vorrichtung oder jedes Verfahren einschließen, die dazu dienen, die Vorspannkraft auf die Metallstrom-Anhaltevorrichtung zu vergrößern.If the term "enlargement of the Preload "used In the following, according to the invention, it should be any device or each Include procedures which serve to apply the biasing force to the metal flow stopping device to enlarge.

Eine Ausgleichskraft, wie sie hier erfindungsgemäß eingesetzt wird, kann auch auf eine aus einer Anzahl verschiedener Arten erreicht werden. Ohne Beschränkung kann es sich bei den Arten zur Erreichung oder Ausübung einer Ausgleichskraft erfindungsgemäß um die folgenden Beispiele handeln:
Ausüben eines pneumatischen Drucks, der der Vorspannkraft entgegenwirkt; Schaffen einer Überkopf-Lagerung wie etwa der Seil- und Rollen-Anordnung, wie mit Bezug auf 3 vollständig dargestellt und beschrieben wird; oder sogar ein starres Lagerelement, das verhindert, dass die Metallstrom-Anhaltevorrichtung in den Metallstrom-Hohlraum durch die Vorspannkraft bewegt wird.A balancing force, as used herein according to the invention, can also be achieved in one of a number of different ways. Without limitation, the ways of achieving or exerting a counterbalancing force according to the invention may be the following examples:
Exerting a pneumatic pressure that counteracts the biasing force; Provide overhead storage such as the rope and pulley arrangement as related to 3 is fully illustrated and described; or even a rigid bearing member that prevents the metal flow stopping device from being moved into the metal stream cavity by the biasing force.

Wenn im folgenden die Formulierung "Verminderung der Ausgleichskraft" verwendet wird, soll sie nicht auf die bloße Verminderung beschränkt sein, sondern soll stattdessen auch die Beseitigung der Ausgleichskraft bezeichnen. Die Verminderung oder Beseitigung der Ausgleichskraft ermöglicht es der Vorspannkraft, die Metallstrom-Anhaltevorrichtung in einen vorbestimmten Metallstrom-Hohlraum einzuführen, um den Metallstrom wirkungsvoll anzuhalten.If in the following the formulation "diminution the compensatory force " if it is not to be confined to mere diminution, but instead should also eliminate the balancing force describe. The reduction or elimination of the balancing force allows it the biasing force, the metal flow stopping device in a to introduce predetermined metal flow cavity to the metal stream effectively to stop.

Die Vergrößerung der Vorspannkraft oder die Verminderung der Ausgleichskraft (oder beides) zielen darauf ab, dass die Metallstrom-Anhaltevorrichtung in den Metallstrom-Hohlraum bewegt wird, so dass der Metallstrom oder das Ausblasen oder ein anderer unerwünschter Zustand unterbunden werden.The Magnification of the Preload or reduction in balancing force (or both) aim that the metal current arrestor into the metal stream cavity is moved so that the metal stream or the blowing or another undesirable State be prevented.

Für den Fachmann versteht es sich, dass unterschiedliche Beispiele für Ausführungsformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Erreichung von Vorspannkräften oder Ausgleichskräften möglich sind, die eine Bewegung der Metallstrom-Anhaltevorrichtung in den Metallstrom-Hohlraum bewirken, von denen einige im folgenden genannt sind.For the expert it is understood that different examples of embodiments in the context of the present invention to achieve biasing forces or balancing forces possible are, a movement of the metal flow stopping device in the metal stream cavity some of which are mentioned below.

Ein erstes Beispiel ist die Verwendung eines Pneumatikzylinders zur Erleichterung der Bewegung der Metallstrom-Anhaltevorrichtung in den Metallstrom-Hohlraum, wie es schematisch in 2 dargestellt ist. In 2 ist der Metallstrom-Hohlraum nicht tatsächlich dargestellt, sondern die Metallstrom-Anhaltevorrichtung ist ein Formstopfen 20, der an einer Formstopfen-Stange 21 angebracht ist. In 2 ist ein geführter Luftzylinder 22 vorgesehen, wobei eine Quelle für komprimierte Luft über eine Luftleitung 23 operativ mit dem geführten Luftzylinder 22 verbunden ist, wie in 2 dargestellt ist. Das System kann so ausgebildet sein, dass entweder die Schwerkraft oder eine zweite Luftleitung die Vorspannkraft auf die Metallstrom-Anhaltevorrichtung 20 ausüben, die mit dem Luftzylinder 22 verbunden ist und sich mit diesem bewegt. Der Luftzylinder 22 ist erhältlich von SMC Pneumatics, Inc., aus Indianapolis, Indiana.A first example is the use of a pneumatic cylinder to facilitate movement of the metal flow stopping device into the metal stream cavity, as shown schematically in FIG 2 is shown. In 2 For example, the metal flow cavity is not actually shown but the metal flow stop device is a mold plug 20 working on a mold plug rod 21 is appropriate. In 2 is a guided air cylinder 22 provided, wherein a source of compressed air via an air line 23 Operatively with the guided air cylinder 22 is connected, as in 2 is shown. The system may be configured such that either gravity or a second air duct will apply the biasing force to the metal flow stopping device 20 exercise with the air cylinder 22 is connected and moves with this. The air cylinder 22 is available from SMC Pneumatics, Inc. of Indianapolis, Indiana.

Eine Kompressionsluftleitung 23 ist operativ verbunden oder steht in Fluidverbindung mit dem unteren Ende des Luftzylinders 22. Dies wird im folgenden als Luftausgleich bezeichnet. Die Luftausgleichsleitung ist operativ mit einer Quelle für Kompressionsluft verbunden und ist ferner operativ mit einer Opfer-Sensorleitung 24 verbunden oder steht in Fluidverbindung mit dieser, welche in diesem Fall eine Polymer- oder Kunststoff-Luftleitung ist.A compression air line 23 is operatively connected or in fluid communication with the lower end of the air cylinder 22 , This will be referred to as air compensation in the following. The air equalization line is operatively connected to a source of compression air and is also operable with a victim sensor line 24 connected or in fluid communication therewith, which in this case is a polymer or plastic air line.

Die Opfer-Sensorleitung 24 ist in der Nähe unterhalb des Form-Einlasses angeordnet, an welcher Stelle das Metall in verfestigtem Zustand austritt, d.h., in dem Form-Lufthohlraum. In diesem Beispiel ist der Opfer-Sensor 24 eine Polymer-Luftleitung, die das aus dem unteren Teil der Form austretende verfestigte Metall umläuft.The victim sensor line 24 is disposed in the vicinity below the mold inlet, at which point the metal exits in the solidified state, ie, in the mold cavity. In this example, the victim sensor 24 a polymer air duct which orbits the solidified metal emerging from the lower part of the mold.

Wenn eine Leckage auftritt, berührt das durch die Form strömende geschmolzene Metall den Opfer-Sensor 24 und zerstört den Einschluss der Kompressionsluft. Dies bewirkt eine Verminderung oder Beseitigung der Ausgleichskraft, so dass die Vorspannkraft den Luftzylinder nach unten bewegen kann, was infolgedessen die damit verbundene Metallstrom-Anhaltevorrichtung in den Metallstrom-Hohlraum bewegt.When leakage occurs, the molten metal flowing through the mold contacts the victim sensor 24 and destroys the inclusion of the compression air. This causes a reduction or elimination of the balancing force so that the biasing force can move the air cylinder downwardly, thus moving the associated metal flow stopping device into the metal stream cavity.

Wenn der Begriff "zerstört" in Bezug auf den Opfer-Sensor benutzt wird, so ist er umfassend gemeint, so dass der Opfer-Sensor teilweise oder vollständig zerstört sein kann. Dies führt typischerweise zur Verminderung oder Beseitigung der Ausgleichskraft, die der auf die Metallstrom-Anhaltevorrichtung wirkenden Vorspannkraft entgegen wirkt. Wenn der Luftdruck zum Ausgleich oder Halten der Vorspannkraft reduziert oder beseitigt wird, ermöglicht der Luftleitungszylinder 22 eine Bewegung der Metallstrom-Anhaltevorrichtung, in diesem Fall eines Formstopfens 20, in den Form-Einlass oder drückt diese hinein.When the term "destroyed" is used in relation to the victim sensor, it is meant to be comprehensive, so that the victim sensor may be partially or completely destroyed. This typically results in reducing or eliminating the counterbalancing force that counteracts the biasing force acting on the metal flow stopping device. When the air pressure is reduced or eliminated to equalize or maintain the preload force, the airline cylinder allows 22 a movement of the metal flow stopping device, in this case a mold plug 20 , into the mold inlet or push it in.

2 zeigt die Verwendung eines Zylinder-Hubventils 60, welches bei der pneumatischen Ausführungsform dieser Erfindung ein luftbetriebenes Zylinder-Hubventil 60 ist. Das Zylinder-Hubventil 60 verschiebt die Druckbeaufschlagung bei der Aktivierung von einem Bereich unterhalb des Zylinders zu einem Bereich oberhalb desselben, so dass die Metallstrom-Anhaltevorrichtung, d.h. der Formstopfen 20 in Richtung zum Blockieren des Metallstroms bewegt wird. 2 shows the use of a cylinder lift valve 60 which in the pneumatic embodiment of this invention is an air operated cylinder lift valve 60 is. The cylinder lift valve 60 upon actuation shifts the pressurization from an area below the cylinder to an area above it, so that the Metal flow stopping device, ie the mold plug 20 is moved in the direction of blocking the metal flow.

Es versteht sich für den Fachmann, dass bei diesem ersten Ausführungsbeispiel verschiedene Elemente der Vorrichtung und des Verfahrens des Systems auf andere Weise erreicht werden können. Beispielsweise kann man anstelle einer Luftleitung als Opfer-Sensor eine elektrische Opfer-Leitung verwenden, die operativ mit dem Zylinder-Hubventil 60 verbunden ist. In diesem Fall wäre das Zylinder-Hubventil 60 ein Magnetventil und würde im wesentlichen auf die gleiche Weise in Bezug auf den geführten Zylinder 22 funktionieren.It will be understood by those skilled in the art that in this first embodiment, various elements of the apparatus and method of the system may be achieved in other ways. For example, you can use instead of an air line as a victim sensor, an electrical victim line that is operatively connected to the cylinder-lift valve 60 connected is. In this case, the cylinder-lift valve would be 60 a solenoid valve and would operate in substantially the same way with respect to the guided cylinder 22 function.

2 zeigt ferner Strömungs-Steuervorrichtungen 25, bei welchen es sich um Strömungs-Steuervorrichtung handelt, die von SMS Pneumatics, Inc. aus Indianapolis, Indiana erhältlich sind. 2 further shows flow control devices 25 , which is a flow control device available from SMS Pneumatics, Inc. of Indianapolis, Indiana.

Ferner ist der in 2 dargestellten Ausführungsform zu entnehmen, wie eine Mehrzahl von Metallstrom-Anhaltevorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in der üblicherweise geschlossenen Stellung anzuordnen ist. Beispielsweise wäre der Formstopfen 20 gewöhnlich innerhalb des Form-Einlasses angeordnet, und wenn das System eingeschaltet ist, wird der Formstopfen 20 aus dem Metall-Einlass entfernt, so dass der Metallstrom durch den Form-Einlass eintreten kann.Furthermore, the in 2 illustrated embodiment, how to arrange a plurality of metal flow stopping devices according to the present invention in the usually closed position. For example, the mold plug would be 20 usually located within the mold inlet, and when the system is turned on, the mold plug 20 removed from the metal inlet so that the metal stream can enter through the mold inlet.

Beim Beginn auf einem Formtisch mit einer Anzahl von Formen kann die Metallschmelze in die Leitung oder über ein Muldensystem eingeleitet und zu Positionen in der Nähe jedes Form-Einlasses verteilt werden. Wenn die Form-Mulden ausreichend mit Metallschmelze gefüllt sind, kann das System aktiviert werden, so dass die Metallschmelze gleichzeitig in jeden Form-Einlass eingeführt wird.At the Beginning on a molding table with a number of shapes, the Molten metal introduced into the line or via a trough system and to nearby locations each form intake. If the mold troughs are sufficient filled with molten metal are, the system can be activated, so that the molten metal is introduced simultaneously into each mold inlet.

Ferner ist für den Fachmann offensichtlich, wie diese Erfindung in Situationen verwendet werden kann, in denen an den Formen auf einem Formtisch zu Zeitpunkten, an denen noch Metallschmelze innerhalb der Mulden oder Leitungen (dem Metallschmelze-Zuleitungssystem) enthalten ist, ein Abfall elektrischer Energie oder Leistung auftritt. Da die Metallstrom-Anhaltevorrichtungen normalerweise geschlossen sind, wird ein Leistungsverlust zu einem Abfall des pneumatischen Drucks des Zylinder-Hubventils 60 oder der Ausgleichskraft führen, so dass die Metallstrom-Anhaltevorrichtung den Metallstrom blockiert, wenn ein Leistungsverlust auftritt.Furthermore, it will be apparent to those skilled in the art how this invention can be used in situations where a drop of electrical energy is present on the molds on a mold table at times when molten metal is still contained within the cavities or lines (the molten metal supply system) Performance occurs. Since the metal flow stopping devices are normally closed, a loss of power becomes a drop in the pneumatic pressure of the cylinder lift valve 60 or the compensating force, so that the metal-current stopping device blocks the metal current when power loss occurs.

3 zeigt ein zweites Beispiel, welches eine der einfacheren Ausführungsformen der Erfindung darstellt. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist der blockierte Metallstrom-Hohlraum der Form-Einlass der betreffenden Form, und die Metallstrom-Anhaltevorrichtung ist ein Form-Stopfen. 3 shows a second example, which represents one of the simpler embodiments of the invention. In the in 3 As shown, the blocked metal stream cavity is the mold inlet of the mold in question, and the metal flow stopping device is a mold plug.

In dem in 3 dargestellten zweiten Beispiel ist die Metallstrom-Anhaltevorrichtung ein Formstopfen 20, die an einer Formstopfen-Stange 21 angebracht ist und oberhalb des Metallstrom-Hohlraums aufgehängt oder gelagert ist. Die Schwerkraft wird als Vorspannkraft genutzt, und die Größe der Kraft wird durch Wahl des Gewichts der Metallstrom-Anhaltevorrichtung bestimmt.In the in 3 As shown in the second example, the metal flow stopping device is a mold plug 20 working on a mold plug rod 21 is mounted and suspended above the metal stream cavity or stored. Gravity is used as the biasing force, and the magnitude of the force is determined by choosing the weight of the metal flow stopping device.

Die Ausgleichskraft in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird durch einen Träger ausgeübt, der in dem gezeigten Beispiel ein Seil 29 oder ein Kabel sein kann und aus einem von verschiedenen Materialien oder Materialkombinationen bestehen kann, die dem Fachmann bekannt sind.The balancing force in the second embodiment is exerted by a carrier, which in the example shown a rope 29 or a cable and may be any of various materials or combinations of materials known to those skilled in the art.

Der obere Bereich des Trägers ist operativ mit der Formstopfen-Stange 21 verbunden, entweder direkt oder indirekt, und hängt somit die Metallstrom-Anhaltevorrichtung oberhalb des Metallstrom-Hohlraums auf. Der obere Bereich kann vertikal oberhalb der Metallstrom-Anhaltevorrichtung angeordnet sein, wie etwa durch Rollenkonstruktionen 28.The upper portion of the carrier is operative with the mold plug rod 21 connected, either directly or indirectly, and thus depends on the metal flow stopping device above the metal stream cavity. The upper portion may be located vertically above the metal flow stopping device, such as by roller assemblies 28 ,

Der untere Trägerbereich 27 kann in der Nähe des Punktes angeordnet sein, in welchem das verfestigte Metall aus der Form austritt, welcher gewöhnlich unterhalb des Form-Einlasses und innerhalb des Form-Lufthohlraums angeordnet ist, wie in den 4 und 5 zum Beispiel mit der Bezugsziffer 37 bezeichnet ist. Ein Teil desselben oder der gesamte untere Trägerbereich 27 kann aus einem Material bestehen, das in Kontakt mit geschmolzenem Metall zerstört wird, wie etwa ein Seil, ein organisches Material, Polymere oder andere Zusammensetzungen.The lower carrier area 27 may be located near the point where the solidified metal exits the mold, which is usually located below the mold inlet and within the mold cavity, as in FIGS 4 and 5 for example with the reference number 37 is designated. A part of it or the entire lower support area 27 may be made of a material which is destroyed in contact with molten metal, such as a rope, an organic material, polymers or other compositions.

Der untere Trägerbereich 27 kann an einer oder mehreren Stellen angeordnet sein oder vollständig um das austretende verfestigte Metall herum, so dass ein Leck auf jeder Seite des austretenden Metalls schnell detektiert wird.The lower carrier area 27 may be disposed at one or more locations or completely around the emerging solidified metal so that a leak is quickly detected on each side of the exiting metal.

Wenn ein Leck auftritt, kann dann die Metallschmelze den unteren Trägerbereich 27 berühren und diesen zerstören, beispielsweise durch Verbrennen eines organischen Seils. Die Zerstörung des unteren Trägerbereichs 27 führt dann zur Beseitigung der Ausgleichskraft, und die Vorspannkraft bewirkt dann eine Bewegung der Metallstrom-Anhaltevorrichtung in den Metallstrom-Hohlraum und blockiert den Strom der Metallschmelze in die Form, in der das Leck auftritt. Der untere Trägerbereich 27 wirkt dann als Opfer-Sensor.If a leak occurs, then the molten metal can reach the lower support area 27 touch and destroy it, for example by burning an organic rope. The destruction of the lower carrier area 27 then leads to the elimination of the balancing force, and the biasing force then causes a movement of the metal flow stopping device in the metal stream cavity and blocks the flow of molten metal in the form in which the leak occurs. The lower carrier area 27 then acts as a victim sensor.

Es versteht sich für den Fachmann, dass in dem in 3 schematisch dargestellten Beispiel die verschiedenen Teile der Vorrichtung und des Verfahrens des Systems auf andere Weise erreicht werden können. Beispielsweise kann man anstelle der Verwendung eines flexiblen Trägers, der oberhalb der durch eine Rolle an Ort und Stelle gehaltenen Metallstrom-Anhaltevorrichtung angeordnet ist, einen weniger flexiblen oder sogar einen starren Träger verwenden, der unterhalb der Metallstrom-Anhaltevorrichtung angeordnet ist.It will be understood by those skilled in the art that in the 3 schematically illustrated example the various parts of the apparatus and method of the system can be achieved in other ways. For example, instead of using a flexible support disposed above the metal flow arrestor held in place by a roller, one may use a less flexible or even rigid support disposed below the metal flow arrestor.

Der untere Trägerbereich 27 wäre dann der Opfersensor, der in geeigneter Weise unterhalb des Form-Einlasses angeordnet wäre, so dass er zerstört würde, wenn aus einem Leck austretende Metallschmelze den unteren Bereich des Trägers (den Opfer-Sensor) berührt. Die Zerstörung des Trägers würde die Ausgleichskraft reduzieren oder beseitigen und es ermöglichen, dass die Schwerkraft (als die Vorspannkraft) die Metallstrom-Anhaltevorrichtung in den Metallstrom-Hohlraum bewegt.The lower carrier area 27 Then, the victim sensor would be suitably located below the mold inlet so that it would be destroyed if molten metal leaking from a leak contacts the bottom of the carrier (the victim sensor). Destruction of the carrier would reduce or eliminate the balancing force and allow gravity (as the biasing force) to move the metal flow stopping device into the metal stream cavity.

Für den Fachmann ist offensichtlich, dass der Träger an einer aus einer Anzahl von Stellen in Bezug auf die Metallstrom-Anhaltevorrichtung angeordnet sein kann, zum Beispiel oberhalb, unterhalb oder seitlich davon.For the expert is obvious that the carrier at one of a number of locations with respect to the metal flow stopping device may be arranged, for example, above, below or laterally from that.

4 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung, in der ein Metallrinnen-Damm 30 die Metallstrom-Anhaltevorrichtung darstellt, der sich in die Metallrinne 31 zum Blockieren des Metallstroms zur betreffenden Form (oder den Formen) bewegt. Die Metallrinne 31 besteht üblicherweise aus nicht brennbarem Material. 4 is a section through an embodiment of the invention, in which a metal gutter dam 30 represents the metal flow stopping device, which is in the metal channel 31 to block the flow of metal to the mold (s). The metal gutter 31 usually consists of non-combustible material.

4 zeigt eine Ringwand 62 aus durchlässigem Graphit, durch die ein Schmiermittel und ein Gas dringen, welche einen Luftspalt zwischen dem austretenden verfestigten Metall und der Graphit-Ringwand 62 schaffen. Das austretende verfestigte Metall 64 kann eine Vielzahl von Formen aufweisen, einschließlich Barren, Gußblöcken oder anderen speziellen Formen. 4 shows an annular wall 62 of permeable graphite through which a lubricant and a gas penetrate, which form an air gap between the exiting solidified metal and the graphite ring wall 62 create. The exiting solidified metal 64 can have a variety of shapes, including ingots, blocks, or other special shapes.

4 zeigt ferner Kühlmittel-Auslässe 66, aus denen Wasser als Kühlmittel zum Kühlen und zur Schaffung der Kühlung für die Verfestigung des Metalls austritt, welches in den Form-Auslasshohlraum austritt. Der Bereich des Form-Auslasshohlraums zwischen dem austretenden verfestigten Metall und dem Formgehäuse wird im folgenden als der Form-Lufthohlraum 37 bezeichnet. Innerhalb des Form-Lufthohlraums 37 wird der Opfer-Sensor am wirkungsvollsten zur Messung des Auftretens einer Leckage angeordnet. 4 further shows coolant outlets 66 from which water emerges as a coolant for cooling and providing cooling for the solidification of the metal which exits into the mold outlet cavity. The area of the mold outlet cavity between the exiting solidified metal and the mold housing will hereafter be referred to as the mold cavity 37 designated. Inside the mold cavity 37 For example, the victim sensor is most effectively arranged to measure the occurrence of a leak.

4 zeigt ferner den Form-Einlass 32 und den Opfer-Sensor 33, der bei dieser Ausführungsform eine Kunststoff-Luftleitung ist, wie in 2 mit der Bezugsziffer 24 bezeichnet ist. Der Opfer-Sensor 33 ist um den Umfang unterhalb des unteren Bereichs des Form-Einlasses 32 angeordnet gezeigt, welcher unter normalen Betriebsbedingungen den austretenden verfestigten Barren umgibt. 4 zeigt eine typische Gussform 34 und damit verbundene Bauteile, von denen alle dem Fachmann wohl bekannt sind. 4 further shows the mold inlet 32 and the victim sensor 33 which in this embodiment is a plastic air duct, as in FIG 2 with the reference number 24 is designated. The victim sensor 33 is around the circumference below the bottom of the mold inlet 32 shown, which surrounds under normal operating conditions, the exiting solidified ingot. 4 shows a typical mold 34 and related components, all of which are well known to those skilled in the art.

Die Bezugsziffer 37 in dem Bereich unterhalb des Form-Einlasses 32 stellt den Form-Lufthohlraum 37 dar, in welchem sich während normaler oder gewünschter Betriebsbedingungen kein geschmolzenes Metall befinden sollte.The reference number 37 in the area below the mold inlet 32 makes the mold air cavity 37 in which there should be no molten metal during normal or desired operating conditions.

Es versteht sich für den Fachmann, dass ein Drücken der Metallstrom-Anhaltevorrichtung in Richtung oder in den Metallstrom-Hohlraum hinein auf mehr als einem Weg im Rahmen dieser Erfindung erreicht werden kann. Wie beispielsweise in 4 gezeigt ist, ist die Metallstrom-Anhaltevorrichtung ein Metallrinnen-Damm 30. In diesem Beispiel besteht ein alternativer Weg zum Drücken der Metallstrom-Anhaltevorrichtung in Richtung des Metallstrom-Hohlraums darin, den Metallrinnen-Damm 30 relativ flach zu gestalten, so dass bei einer Ausrichtung mit dem Metallstrom in der Rinne Metallschmelze durchströmen und zu dem Form-Einlass 32 gelangen kann. Wenn jedoch ein Leck detektiert wird, kann die Aktivierung des Metallrinnen-Damms 30 dazu führen, dass er lediglich um 90 Grad gedreht wird, so dass der Strom der Metallschmelze durch die Metallrinne 31 angehalten wird.It will be understood by those skilled in the art that pressing of the metal current arrestor into or into the metal flow cavity may be accomplished in more than one way within the scope of this invention. Such as in 4 is shown, the metal flow stopping device is a metal gutter dam 30 , In this example, an alternative way of pushing the metal flow stop in the direction of the metal stream cavity therein is the metal gutter dam 30 make relatively flat, so that when aligned with the metal flow in the channel molten metal flow through and to the mold inlet 32 can get. However, if a leak is detected, the activation of the metal gutter dam 30 cause it to be turned only 90 degrees, allowing the flow of molten metal through the metal gutter 31 is stopped.

5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, in der ein Formstopfen 35 dazu verwendet wird, den Strom der Metallschmelze durch den Form-Einlass 32 anzuhalten, wenn eine vorbestimmte Bedingung auftritt, wie etwa eine Leckage. Vergleichbare Bezugsziffern in 5 entsprechen den Bezugsziffern oder Bezeichnungen in 4. 5 shows an embodiment of the invention, in which a mold plug 35 is used to the flow of molten metal through the mold inlet 32 stop when a predetermined condition occurs, such as a leak. Comparable reference numerals in FIG 5 correspond to the reference numbers or designations in 4 ,

6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, in der die Ausgleichskraft durch einen Träger 40 erreicht wird, der bei dieser Ausführungsform starr ist. Der untere Trägerbereich 40a wäre der Bereich, der teilweise oder vollständig zerstört würde, oder der Opfer-Sensor, und der obere Bereich des Trägers 40 würde dazu dienen, die Metallstrom-Anhaltevorrichtung, einen Form-Stopfen 35 oberhalb des Form-Einlasses 32 zu tragen. Die Formstopfen-Stange 46 kann mit einer Formstopfen-Stangen-Plattform 45 zusammengesetzt sein, um mit dem oberen Trägerbereich 40b zusammenzuwirken. 6 zeigt ferner, wie ein weiterer unterer Träger 41 als Teil des unteren Trägerbereichs 40a verwendet werden kann, wobei der untere Träger 41 der durch die Metallschmelze zerstörte Opfer-Sensor ist. 6 shows an embodiment of the invention, in which the compensating force by a carrier 40 is reached, which is rigid in this embodiment. The lower carrier area 40a would be the area that would be partially or completely destroyed, or the victim sensor, and the top of the vehicle 40 would serve the metal flow arrestor, a mold plug 35 above the mold inlet 32 to wear. The mold plug rod 46 Can with a mold plug rod platform 45 be composed to coincide with the upper support area 40b co. 6 also shows how another lower carrier 41 as part of the lower support area 40a can be used, the lower carrier 41 which is destroyed by the molten metal victim sensor.

Vergleichbare Bezugsziffern in 6 entsprechen den Bezugsziffern oder -zeichen in den 5 und 4.Comparable reference numerals in FIG 6 correspond to the reference numerals or characters in the 5 and 4 ,

Es versteht sich ferner für den Fachmann, dass die hydraulische oder pneumatische Ausführungsform dieser Erfindung als ein System zur Auslösung des Strömungsvorgangs beim Füllen des Metall-Verteilungssystems vor der Zuleitung des Stroms der Metallschmelze zu einem der Form-Hohlräume verwendet werden kann. In dieser Hinsicht kann entweder die Vorspannkraft bei einem höheren Wert beginnen als die Ausgleichskraft, indem die Vorspannkraft vergrößert wird oder die Ausgleichskraft vermindert oder beseitigt wird. Dies wird sich als sehr wirkungsvoll erweisen, wenn Formstopfen als Vorrichtungen zum Anhalten des Metallstroms verwendet werden.It is also understood for the person skilled in the art that the hydraulic or pneumatic embodiment this invention as a system for triggering the flow process when filling the metal distribution system before the supply of the stream of molten metal used to form one of the cavities can be. In this regard, either the biasing force at a higher Start value as the balancing force by increasing the preload force or the balancing force is reduced or eliminated. this will prove to be very effective when molding plugs as devices be used to stop the metal stream.

Wenn sich alle Metallstrom-Anhaltevorrichtungen an Ort und Stelle befinden und den Metallstrom zu den Form-Hohlräumen unterbinden, kann die Metallschmelze die Metallrinnen füllen, während sie nicht in die Form-Hohlräume eindringt. Dann kann die Ausgleichskraft anwachsen, so dass gleichzeitig die Formstopfen aus den Form-Hohlräumen entfernt werden und die Metallschmelze annähernd gleichzeitig in jeden der Form-Hohlräume eindringen kann.If all metal flow stopping devices are in place and prevent the flow of metal to the mold cavities, the Molten metal filling the metal gutters while it does not penetrate into the mold cavities. Then the balancing force can increase, so that at the same time Mold plug from the mold cavities be removed and the molten metal approximately simultaneously in each the mold cavities can penetrate.

Gemäß den Vorschriften wurde die Erfindung hier sprachlich mehr oder weniger spezifisch anhand struktureller und methodischer Merkmale beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten und beschriebenen spezifischen Merkmale beschränkt ist, da die hier offenbarten Mittel bevorzugte Formen zur Anwendung der Erfindung umfassen. Die Erfindung wird daher in verschiedenen Formen oder Abwandlungen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche beansprucht, die im Rahmen der Äquivalenzdoktrin angemessen zu interpretieren sind.According to the regulations the invention was linguistically more or less specific structural and methodological features. It understands However, the invention is not limited to those shown and described limited to specific characteristics As the agents disclosed herein are preferred forms for use of the invention. The invention is therefore in various Forms or modifications claimed within the scope of the appended claims, in the context of the doctrine of equivalence are to be interpreted appropriately.

Claims

A system for stopping the flow of molten metal through a continuous casting mold, comprising: a) a mold system including a mold inlet receiving a stream of molten metal; and b) a metal flow arrest system comprising i. a metal flow stopping device ( 20 ); ii. a victim sensor ( 24 ) operatively connected to the metal flow stopping device; wherein the destruction of the sacrificial sensor causes movement of the metal flow stopping device into the mold inlet, thereby stopping the flow of the molten metal through the mold inlet.

A system according to claim 1, wherein the metal mold is provided with a metal flow cavity, and the metal flow stopping device (10). 20 ) corresponds to the metal stream cavity.

A system according to claim 2, further comprising a guided pneumatic cylinder ( 22 ), to which the metal flow stopping device ( 20 ) is mounted in such a way that the metal flow stopping device is insertable into the metal flow cavity, and which victim sensor is a victim sensor ( 24 ) for molten metal operatively connected to the guided pneumatic cylinder and disposed in a molten metal measuring position at the outlet of the mold.

System according to claim 3, in which the victim sensor for molten metal a pneumatic sacrificial air duct is operative with the pneumatic guided Cylinder in a pressurizing arrangement for moving the Metal current arrestor for blocking the metal flow cavity is connected and in a measuring arrangement for melted Metal at the outlet of the mold is arranged.

System according to claim 1 or claim 2, wherein the metal flow arrest system further comprises out includes pneumatic cylinder, operative with the victim sensor to receive an error signal connected by this, which guided pneumatic cylinder and operatively connected to the metal flow stopping device in such a manner is that due to the receipt of an error signal from the Opersensor the guided pneumatic Cylinder movement of the metal flow stopping device in the Form inlet causes it and thereby stopping the flow of molten metal through the mold inlet.

System according to claim 2 or one of the claims 2 to 5 depending of claim 2, further comprising a source of biasing force is arranged to the biasing force on the metal flow stopping device to exert blocking the metal stream cavity.

System according to claim 6, which also provides a source for includes a balancing force, counteracts the biasing force of the metal flow stopping device.

System according to claim 7, in which the victim sensor is operative with the source of the balancing force is connected and arranged by the molten metal destroyed to become, being the destruction of the victim sensor the compensating force sufficiently reduced, so that the biasing force move the metal flow stop device into the metal stream cavity can.

Method for stopping the flow of molten metal through a mold inlet in egg continuous casting mold for metal, which process comprises the following steps: a. Providing a metal stream cavity; b. Providing a metal flow stopping device corresponding to the metal stream cavity; c. Providing a guided pneumatic cylinder to which the metal flow stopping device is attached in such a manner that the metal flow stopping device is insertable into the metal flow cavity; d. Providing a molten metal sacrificial sensor operatively connected to the guided pneumatic cylinder which exerts a balancing pressure for moving the metal flow stopping device to block the metal flow cavity, the molten metal sacrificial sensor in a molten metal measuring position at Outlet of the mold is arranged; e. Measuring the presence of molten metal by destroying the molten metal sacrificial sensor so as to eliminate the equalizing pressure that opposes the movement of the metal-current stopping device into the metal-stream cavity; and f. Allowing movement of the metal flow stopping device into the metal stream cavity for stopping the flow of molten metal through the mold inlet.

Method according to claim 9, in which the victim sensor for molten metal is a pneumatic Air line is.

Method according to claim 9 or claim 10, further comprising applying a biasing force the metal flow stopping device for blocking a metal stream cavity includes.

Method according to claim 11, which further includes the creation of a balancing force, the Biasing force on the metal flow stopping device to such Counteracts that the balancing force the biasing force prevents the metal flow stopping device from moving into the mold inlet.

Method according to claim 12, in which the victim sensor is operatively connected to the balancing force and in a measuring position for melted Metal at the outlet of Form is arranged, which method further the measurement of molten metal through the destruction of the victim sensor includes whereby a reduction of the balancing force is effected, so that moves the metal flow stopping device into the metal stream cavity becomes.

Method according to claim 12 or claim 13, wherein the step of reducing the Balancing force to eliminate the balancing force leads.

Method according to one the claims 12 to 14, wherein the biasing force when an error occurs is enlarged, so that the biasing force is sufficiently greater than the balancing force, causing the metal flow arrestor into the metal stream cavity is moved.