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Dokumentenidentifikation DE102009042454A1 28.04.2011
Titel Gießbehälter zur Aufnahme von flüssigem Metall
Anmelder Schenk Werkzeug- und Maschinenbau GmbH & Co. KG, 73525 Schwäbisch Gmünd, DE
Erfinder Windeisen, Joachim, 73072 Donzdorf, DE
Vertreter Lorenz & Kollegen Patentanwälte Partnerschaftsgesellschaft, 89522 Heidenheim
DE-Anmeldedatum 23.09.2009
DE-Aktenzeichen 102009042454
Offenlegungstag 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse B22D 41/04  (2006.01)  A,  F,  I,  20090923,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Gießbehälter zur Aufnahme von flüssigem Metall, mit einer Außenwandung, welche zwei Seitenwände, zwei Stirnwände und einen Boden aufweist und welche einen behälterförmigen, von oben zugänglichen Hohlraum bildet, mit einer die Außenwandung auskleidenden, den Hohlraum umgebenden Auskleidung aus einem feuerfesten Material und mit wenigstens einem Auslauf an einem oberen Behälterrand einer der Stirnwände der Außenwandung. Die Auskleidung des wenigstens einen Auslaufs weist einen flacheren Winkel gegenüber der Horizontalen auf als die Auskleidung der Stirnwand. Die Auskleidung weist in einem mittleren Bereich des Auslaufs eine in Ausströmrichtung des flüssigen Metalls verlaufende, rinnenartige, zumindest in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisende Vertiefung auf, an welche sich beiderseits den Auslauf in Richtung zu dem Hohlraum verbreiternde Flächen anschließen. Die Auskleidung weist in dem Bereich der Stirnwand eine in Ausströmrichtung des flüssigen Metalls verlaufende, sich an die rinnenartige Vertiefung der Auskleidung des Auslaufs anschließende, rinnenartige, zumindest in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisende zweite Vertiefung auf, an welche sich beiderseits jeweilige den Gießbehälter im Bereich der Stirnwand verbreiternde Flächen anschließen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Gießbehälter zur Aufnahme von flüssigem Metall, mit einer Außenwandung, welche zwei Seitenwände, zwei Stirnwände und einen Boden aufweist und welche einen behälterförmigen, von oben zugänglichen Hohlraum bildet, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Transport eines zur Aufnahme von flüssigem Metall dienenden Gießbehälters gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind derartige Gießbehälter und entsprechende Vorrichtungen zum Transport derselben bekannt. Problematisch bei bekannten Gießbehältern sind häufig die beim Entleeren derselben entstehenden Verwirbelungen, die die Bildung eines homogenen, aus dem Gießbehälter austretenden Gießstrahls verhindern. Außerdem kommt es konstruktionsbedingt bei üblichen Gießbehältern zu einem sogenannten Wandern des Gießstrahls, wodurch es schwierig ist, die teilweise sehr kleinen Öffnungen der Gießöfen mit dem Gießstrahl zu treffen, so dass teilweise das flüssige Material verschüttet wird. Bei manchen Gießbehältern ist außerdem nicht gewährleistet, dass der Gießbehälter vollständig entleert werden kann, so dass dessen reales Volumen geringer ist als das angegebene Volumen.

Die bekannten Vorrichtungen zum Aufnehmen dieser Gießbehälter sind ebenfalls nicht in der Lage, den Gießbehälter so zu bewegen, dass das Wandern des Gießstrahls verhindert wird. Vielmehr ergibt sich teilweise eine Verstärkung der genannten Effekte, was das Befüllen der Gießöfen zum Teil erheblich erschwert.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gießbehälter zur Aufnahme von flüssigem Metall und eine Vorrichtung zur Aufnahme und zum Transport desselben zu schaffen, mit denen ein homogener Gießstrahl ausgegeben werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Geometrie der Auskleidung des Gießbehälters ergibt sich bei annähernd jedem Füllstand desselben ein laminarer, gebündelter und damit sehr homogener Gießstrahl, wodurch weniger Sauerstoff in die Metallschmelze gelangen kann und somit eine hohe Materialqualität erzielt wird. Hierbei sorgen die beiden rinnenartigen, zumindest in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisenden Vertiefungen für eine sichere Beförderung auch kleinerer Mengen des flüssigen Metalls zu dem Auslauf hin, wodurch eine vollständige Entleerung des Gießbehälters sichergestellt wird.

An beide rinnenartigen Vertiefungen schließen sich jeweils den Auslauf bzw. die Stirnwand verbreiternde Flächen an, die zum Einen dafür sorgen, dass trotz des relativ geringen Radius der rinnenartigen Vertiefungen ein ausreichend breiter Gießbehälter entsteht und die zum Anderen gerade bei einem niedrigen Füllstand des Gießbehälters dafür sorgen, dass das sich in den seitlichen Bereichen des Gießbehälters befindliche flüssige Metall in den mittleren Bereich und somit in die rinnenartigen Vertiefungen gelangt. Das von der Seite in den mittleren Bereich eingeleitete flüssige Metall wird dabei entlang dieser Flächen geleitet, wodurch die bei bekannten, eine zylindrische Form aufweisenden Gießbehältern durch das Zusammentreffen der von beiden Seiten eingeleiteten Materialströme erzeugten Verwirbelungen vermieden werden. Des weiteren ist auf diese Weise ein fließender Übergang von den seitlichen Bereichen des Gießbehälters zu dem mittleren Bereich desselben, in dem der Auslauf angeordnet ist, gegeben.

Insbesondere ergibt sich ein Gießstrahl mit einer sehr laminaren Oberfläche, der auch bei einer geringen Strömungsmenge, wie beispielsweise am Ende des Ausschüttvorgangs, einen zusammenhängenden, gebündelten Gießstrahl sicherstellt.

Durch den flacheren Winkel des Auslaufs im Vergleich zu der Stirnwand ergibt sich eine Kante in dem Bereich, in dem das flüssige Material aus dem Gießbehälter ausgegeben wird. Diese Kante sorgt für ein gewisses Abbremsen des Gießstrahls und verhindert somit eine zu hohe Ausströmgeschwindigkeit desselben aus dem Gießbehälter, wodurch der Gießstrahl beruhigt und Verwirbelungen desselben verhindert werden. Durch das Verhindern der Verwirbelungen kann außerdem die Auskleidung des Gießbehälters vor Verschleiß geschützt werden.

Eine weitere Bündelung des Gießstrahls in Richtung des mittleren, die rinnenartige Vertiefungen aufweisenden Bereichs der Stirnwand ergibt sich, wenn sich an die Flächen, welche sich an die rinnenartigen Vertiefungen anschließen, jeweilige die Breite des Auslaufs bzw. der Stirnwand beschränkende Flächen anschließen.

Als hinsichtlich der Entleerung des Gießbehälter während der letzten Phase des Austretens des flüssigen Metalls hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Auskleidung im Bereich der Stirnwand einen Winkel von 75°–90°, vorzugsweise 78–85°, gegenüber der Horizontalen aufweist.

Um dagegen insbesondere in der Anfangsphase des Entleerens des Gießbehälters ein zu schnelles Ausströmen des flüssigen Metalls zu verhindern, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Auskleidung im Bereich des Auslaufs gegenüber der Horizontalen einen Winkel von 20°–60°, vorzugsweise 30°–55°, aufweist.

Wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung ein durch die sich an die rinnenartige Vertiefung anschließenden Flächen gebildeter Öffnungswinkel des Auslaufs 50°–70°, vorzugsweise 55°–65°, beträgt, so ergibt sich eine weitere Verbesserung der Bündelung und der Homogenität des Gießstrahls.

Um ein gleichmäßiges Entleeren des Gießbehälters in jeder Phase des Entleervorgangs zu erreichen und gleichzeitig eine geeignete Breite des Auslaufs sicherzustellen, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die beiden sich an die rinnenartige Vertiefung im Bereich der Auskleidung des Auslaufs anschließenden Flächen einen Winkel von 130°–145°, vorzugsweise 135°–140°, gegenüber einander aufweisen. Wenn des weiteren vorgesehen ist, dass die beiden sich an die rinnenartige Vertiefung im Bereich der Auskleidung der Stirnwand anschließenden Flächen einen Winkel von 100°–120°, vorzugsweise 107°–112°, gegenüber einander aufweisen, so ergibt sich ein sehr guter Kompromiss aus einer Verbreiterung des Gießbehälters, um ein größeres Volumen desselben zu erreichen, und einem sicheren und gleichmäßigen Zuführen des flüssigen Metalls in die rinnenartige Vertiefung der Auskleidung der Stirnwand in der Endphase des Entleervorgangs.

Um eine Kollision des Gießbehälters mit einer denselben aufnehmenden Vorrichtung zu vermeiden und somit einen sehr großen maximalen Kippwinkel für den Gießbehälter zu erzielen, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Stirnwand in ihrem unteren Bereich eine Abschrägung in Richtung des Bodens aufweist.

Wenn des weiteren der Übergang zwischen der der Stirnwand zugeordneten Auskleidung und der Auskleidung des Auslaufs als Radius ausgebildet ist, so wird zwar das oben beschriebene Abbremsen des aus dem Gießbehälter strömenden, flüssigen Metalls sichergestellt, es wird jedoch eine laminare Strömung mit sehr geringen Verwirbelungen erreicht.

Um in einem seitlichen Bereich einer den erfindungsgemäßen Gießbehälter aufnehmenden Vorrichtung Kollisionen zu vermeiden, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände der Außenwandung jeweilige Abschrägungen gegenüber dem Boden aufweisen.

Eine weitere sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass zwei an einander gegenüberliegenden Stirnwänden der Außenwandung angeordnete Ausläufe vorgesehen sind. Durch die Anordnung zweier Ausläufe an beiden einander gegenüberliegenden Stirnwänden des Gießbehälters wird ein sehr flexibel einsetzbarer Gießbehälter geschaffen, da dieser dann sowohl nach links als auch nach rechts entleert werden kann. Dies kann nicht nur dann vorteilhaft sein, wenn sich in einer Gießerei die Gießbehälter in einer linken und einer rechten Reihe befinden, sondern beispielsweise auch dann, wenn die Produktionsanlagen in einer Gießerei umgestellt werden. Des weiteren ist es auf diese Weise möglich, über eine gewisse Zeitdauer den einen Auslauf des Gießbehälters zu verwenden und anschließend, wenn der erste Auslauf aufgrund von Verschleiß nicht mehr benutzt werden kann, den anderen Auslauf einzusetzen.

In Anspruch 11 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport eines derartigen Gießbehälters angegeben. Diese Vorrichtung ist in der Lage, den Gießbehälter nach beiden Seiten zu kippen, so dass der jeweilige zu befüllende Gießofen nicht auf eine besondere Art und Weise angesteuert werden muss und ein zusätzlicher Handlingaufwand eingespart werden kann. Dabei ergibt sich durch die Anhebeeinrichtung ein sehr einfaches Anheben des Gießbehälters, wobei durch die Verriegelungseinrichtung für die Achsen die Richtung, in die der Gießbehälter gekippt werden soll, ausgewählt werden kann.

Eine konstruktiv sehr einfache Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung kann darin bestehen, dass die Verriegelungseinrichtung einen zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbaren Schieber aufweist. Auf diese Weise lässt sich mit sehr einfachen Mitteln alternativ die eine oder die andere Achse verriegeln, um ein Kippen des Gießbehälters um die jeweils verriegelte Achse zu erreichen.

Um den Gießbehälter aus der Vorrichtung entnehmen zu können, kann des weiteren vorgesehen sein, dass der Schieber in zwei die jeweiligen Achsen verriegelnde Stellungen und in eine Mittelstellung bringbar ist, in welcher keine der beiden Achsen verriegelt ist und der Gießbehälter vollständig von dem Rahmen abhebbar ist.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass die Verriegelungseinrichtung eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Kipprichtung des Gießbehälters aufweist, so ist für eine die erfindungsgemäße Vorrichtung bedienende Person, insbesondere für einen die Vorrichtung mit einer Transporteinrichtung, wie beispielsweise einem Gabelstapler, steuernden Bediener, eine Möglichkeit gegeben, die Richtung, in welche der Gießbehälter durch Betätigen der Anhebeeinrichtung gekippt wird, anzuzeigen. Dadurch können Fehlbedienungen und möglicherweise durch solche Fehlbedienungen entstehende erhebliche Schäden verhindert werden.

Eine vereinfachte Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung kann darin bestehen, dass diese wenigstens ein an dem Rahmen befestigbares Halteelement aufweist.

Eine besonders gute Aufnahme der Achsen und ein einfaches Drehen derselben, um die Kippbewegung des Gießbehälters zu erreichen, kann sich ergeben, wenn an den dem Rahmen zugewandten Enden der Achsen Lagerbuchsen angebracht sind, welche in jeweiligen Ausnehmungen des Rahmens gelagert sind.

Wenn des weiteren die Anhebeeinrichtung wenigstens einen Hydraulikzylinder aufweist, so ergibt sich eine sowohl konstruktiv einfache als auch einfach zu betreibende Ausführungsform der Anhebeeinrichtung.

Eine konstruktiv einfache Ausgestaltung des Rahmens kann sich ergeben, wenn dieser im wesentlichen U-förmig mit einem Bodenabschnitt und zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden ausgebildet ist.

Der Transport der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vereinfacht, wenn an wenigstens zwei, in einem von 180° unterschiedlichen Winkel zueinander angeordneten Seiten des Bodenabschnitts jeweils zwei Ausnehmungen vorgesehen sind. Dadurch ist es möglich, die Vorrichtung so mit der Transporteinrichtung aufzunehmen, dass der Gießbehälter sowohl nach links und rechts als auch, wenn die Ausnehmungen auf der anderen Seite des Bodenabschnitts verwendet werden, nach vorn gekippt werden kann.

Um eine sichere Verbindung der Achsen mit dem Gießbehälters zu erreichen, kann des weiteren vorgesehen sein, dass die Achsen mit einer Außenwandung des Gießbehälters verschweißt sind.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.

Es zeigt:

1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Gießbehälter und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme desselben;

2 einen Schnitt durch den Gießbehälter nach der Linie II-II aus 1;

3 eine Seitenansicht des in der Vorrichtung aufgenommenen Gießbehälters nach dem Pfeil III aus 1;

4 eine Vorderansicht gemäß dem Pfeil IV aus 1;

5 eine perspektivische Ansicht des in der Vorrichtung aufgenommenen Gießbehälters;

6 die Vorrichtung mit dem Gießbehälter in einer nach links gekippten Stellung;

7 die Vorrichtung mit dem Gießbehälter in einer nach rechts gekippten Stellung;

8 die Vorrichtung mit dem Gießbehälter aus 5 in einer nach links gekippten Stellung;

9 die Vorrichtung mit dem Gießbehälter aus 5 in einer nach rechts gekippten Stellung;

10 einen Schnitt nach der Linie X-X aus 4; und

11 eine Transporteinrichtung mit der Vorrichtung und den in der Vorrichtung aufgenommenen Gießbehälter.

1 zeigt einen zur Aufnahme von flüssigem Metall dienenden Gießbehälter 1, dessen äußere Kontur durch eine Außenwandung 2 gebildet wird. Die Außenwandung 2 weist zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 3 und 4, zwei in dem Schnitt gemäß 2 besser zu erkennende Seitenwände 5 und 6 und einen Boden 7 auf. Auf diese Weise bildet die Außenwandung 2 einen behälterförmigen, von oben zugänglichen Hohlraum 8, in dem sich im Falle der Darstellung gemäß 2 flüssiges Metall 9 befindet. Das flüssige Metall 9 kann in an sich bekannter Weise von oben in den Hohlraum 8 des Gießbehälters 1 eingegeben werden. Zum Ausgeben des flüssigen Metalls 9 aus dem Gießbehälter 1 dienen im vorliegenden Fall zwei an einem oberen Behälterrand 10 an den beiden Stirnwänden 5 und 6 vorgesehene Ausläufe 11 und 12. Der in der Darstellung gemäß 1 und 2 linke Auslauf 11 bildet somit den oberen Bereich der Stirnwand 5 und der rechte Auslauf 12 bildet den oberen Bereich der Stirnwand 6. Mit anderen Worten, die Stirnwand 5 geht in Richtung des oberen Behälterrands 10 in den Auslauf 11 über und die Stirnwand 6 geht in Richtung des oberen Behälterrands 10 in den Auslauf 12 über.

Wie in dem Schnitt gemäß 2 sehr deutlich erkennbar ist, weist der Gießbehälter 1 des weiteren eine aus einem feuerfesten Material, wie beispielsweise einem geeigneten Beton, bestehende Auskleidung 13 auf, welche den Hohlraum 8 allseits umgibt bzw. welche sich innerhalb der Außenwandung 2 befindet und diese auskleidet. Zusätzlich ist zwischen der Außenwandung 2 und der Auskleidung 13 eine Isolierung 13a vorgesehen. Zur Bildung des Auslaufs 11 weist die Auskleidung im Bereich des Auslaufs 11 gegenüber der Auskleidung 13 im Bereich der Stirnwand 5 eine im Bezug zu der mit ”A” bezeichneten Horizontalen einen flacheren Winkel &agr; auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Auskleidung 13 im Bereich des Auslaufs 11 gegenüber der Horizontalen A einen Winkel &agr; von 20°–60°, vorzugsweise 30°–55°, auf. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der Winkel &agr; ca. 53°. Dasselbe gilt im wesentlichen auch für den Winkel, den die Außenwandung 2 im Bereich des Auslaufs 11 mit der Horizontalen bildet. Demgegenüber weist die Auskleidung 13 im Bereich der Stirnwand 5 einen Winkel &bgr; von 75°–90°, vorzugsweise 78–85°, gegenüber der Horizontalen A auf. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der Winkel &bgr; ca. 80°. Dadurch ergibt sich ein Übergang zwischen der der Stirnwand 5 zugeordneten Auskleidung 13 und der Auskleidung 13 des Auslaufs 11, der im vorliegenden Fall als Radius ausgebildet ist, was in der Zeichnung jedoch aufgrund des geringen Maßstabs nicht zu erkennen ist. Dieser Übergang von der Stirnwand 5 in den Auslauf 11 stellt ein gewisses Hindernis beim Ausströmen des flüssigen Metalls 9 durch den Auslauf 11 aus dem Gießbehälter 1 dar, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Gießbehälter 1 ausströmenden flüssigen Metalls 9 verringert wird. Durch die Ausführung dieses Übergangs als Radius werden Verwirbelungen dieses Gießstroms verhindert. Da der Gießbehälter 1 im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist, gilt für das Verhältnis des Auslaufs 12 zur Stirnwand 6 dasselbe wie das für das Verhältnis des Auslaufs 11 zu der Stirnwand 5 oben Beschriebene.

In einer vereinfachten Ausführungsform des Gießbehälters 1 könnte auch lediglich einer der beiden Ausläufe 11 oder 12 vorgesehen sein, wobei in diesem Fall die jeweils gegenüberliegende Stirnwand 6 bzw. 5 bis zu dem oberen Behälterrand 10 in einem gleichmäßigen Winkel verlaufen könnte.

In der Draufsicht gemäß 1 ist zu erkennen, dass die Auskleidung 13 in einem mittleren Bereich des Auslaufs 11 und des Auslaufs 12 jeweils eine in der mit ”x” bezeichneten Ausströmrichtung des flüssigen Metalls 9 verlaufende rinnenartige, zumindest in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisende Vertiefung 14 und eine identische dazu ausgebildete Vertiefung 15 aufweist. Diese Vertiefungen 14 und 15 dienen zur Aufnahme von sehr geringen Mengen des sich in dem Gießbehälter 1 befindlichen flüssigen Metalls 9, also beispielsweise einer beim vollständigen Entleeren des Gießbehälters 1 sich in dem Auslauf 11 bzw. 12 ansammelnden Restmenge des flüssigen Metalls 9. Des weiteren wird mit der rinnenartigen Vertiefung 14 bzw. 15 die Formung eines gleichmäßigen, aus dem Gießbehälter 1 durch den Auslauf 11 bzw. 12 austretenden Gießstrahls erreicht. Die Vertiefung 14 bzw. 15 geht an ihren beiden Längsseiten direkt in jeweilige, den jeweiligen Auslauf 11 bzw. 12 in Richtung zu dem Hohlraum 8 hin, also in das Innere des Gießbehälters, verbreiternde Flächen 16 bzw. 17 über. Dabei sind die beiden der Vertiefung 14 des Auslaufs 11 zugeordneten Flächen mit dem Bezugszeichen 16 und die beiden der Vertiefung 15 des Auslaufs 12 zugeordneten Flächen mit dem Bezugszeichen 17 versehen.

In ähnlicher Weise wie die Ausläufe 11 und 12 ist die Auskleidung 13 auch in dem Bereich der beiden Stirnwände 5 und 6 mit jeweiligen, in Ausströmrichtung x des flüssigen Metalls 9 verlaufenden, rinnenartigen, zumindest in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisenden zweiten Vertiefungen 18 und 19 versehen, welche sich nach unten an die Vertiefungen 14 bzw. 15 anschließen. In ähnlicher Weise wie bei den Vertiefungen 14 und 15 schließen sich auch an die Vertiefungen 18 und 19 auf beiden Seiten jeweilige den Gießbehälter 1 im Bereich der Stirnwände 5 und 6 verbreiternde Flächen 20 und 21 an. Die beiden sich an die Vertiefung 18 der Stirnwand 5 anschließenden, die Stirnwand 5 verbreiternden Flächen sind mit dem Bezugszeichen 20 und die beiden sich an die Vertiefung 19 der Stirnwand 6 anschließenden, die Stirnwand 6 verbreiternden Flächen sind mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet. Sowohl die Flächen 16 und 17 als auch die Flächen 20 und 21 sorgen dafür, dass der Anteil des sich in diesem Bereich befindlichen flüssigen Metalls 9 in die Vertiefungen 18 und 19 strömt und somit, bei Erreichen eines bestimmten Kippwinkels des Gießbehälters 1, worauf später näher eingegangen wird, in die Vertiefungen 14 bzw. 15 der Ausläufe 11 bzw. 12 gelangt. Da der Übergang zwischen den Vertiefungen 14, 15, 18 und 19 und den zu denselben benachbarten Flächen 16, 17, 20 und 21 fließend ist, ist in den Figuren mit wenigen Ausnahmen keine exakte Trennlinie eingezeichnet.

Im vorliegenden Fall weisen, wie aus 1 hervorgeht, die beiden sich an die rinnenartigen Vertiefungen 14 bzw. 15 im Bereich der Auskleidung 13 des Auslaufs 11 bzw. 12 anschließenden Flächen 16 bzw. 17 jeweils einen Winkel &ggr; von 130° bis 145°, vorzugsweise 135° bis 140°, gegenüber einander auf. Die beiden sich an die rinnenartigen Vertiefungen 18 und 19 im Bereich der Auskleidung 13 der Stirnwände 5 und 6 anschließenden Flächen 20 und 21 weisen jeweils, wie ebenfalls der Draufsicht aus 1 entnommen werden kann, einen Winkel &dgr; von 100° bis 120°, vorzugsweise von 107° bis 112°, gegenüber einander auf. Da die Flächen 16, 17, 20 und 21 aufgrund der Neigung des Auslaufs 11 bzw. 12 sowie der Stirnwand 5 bzw. 6 gegenüber der Horizontalen A schräg verlaufen, ändert sich der Winkel kontinuierlich. Für den Winkel &ggr; zwischen den beiden Flächen 16 und 17 gilt dieser Winkel daher für den Bereich des Übergangs des Auslaufs 11 bzw. 12 in die Stirnwand 5 bzw. 6 und für den Winkel &dgr; für den Bereich des Übergangs der Flächen 20 und 21 in den Boden 7.

Ein durch die sich an die rinnenartigen Vertiefungen 14 und 15 anschließenden Flächen 16 und 17 gebildeter Öffnungswinkel &egr; des Auslaufs 11 bzw. 12 beträgt 50°–70°, vorzugsweise 55°–65°, im vorliegenden Fall ca. 60°. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Bündelung und der Homogenität des Gießstrahls.

Aus der Draufsicht gemäß 1 geht des weiteren hervor, dass sich an die Flächen 16 und 17, welche sich an die rinnenartigen Vertiefungen 14 und 15 anschließen, jeweilige, die Breite des Auslaufs 11 bzw. 12 beschränkende, in die Seitenwand 3 bzw. 4 übergehende Flächen 22 anschließen. Auch an die Flächen 20 und 21, welche sich an die rinnenartigen Vertiefungen 18 und 19 der Stirnwand 5 und 6 anschließen, schließen sich entsprechende, die Breite der Stirnwand 5 und 6 beschränkende und in die Seitenwand 3 bzw. 4 übergehende Flächen 23 an. Um Verwirbelungen zu vermeiden, gehen sämtliche der genannten Flächen 16, 17, 20, 21, 22 und 23 mit geeigneten Radien ineinander über, d. h. es entstehen keine scharfen Kanten. Dies ergibt sich auch aus der Herstellung der Auskleidung 13, welche durch das Eingießen des feuerfesten Materials in einen Raum zwischen einer nicht dargestellten Schablone und der Außenwandung 2 des Gießbehälters 1 erzeugt wird. Die zur Herstellung der Auskleidung 13 verwendete Schablone weist dabei die gewünschte Kontur der Auskleidung 13 auf.

2 kann des weiteren entnommen werden, dass beide Stirnwände 5 und 6 jeweils in ihrem unteren Bereich Abschrägungen 24 und 25 in Richtung des Bodens 7 aufweisen. Die Funktion dieser Abschrägungen 24 und 25 wird zu einem späteren Zeitpunkt deutlich. Gleiches gilt auch für Abschrägungen 26 und 27, welche die einander gegenüberliegenden Seitenwände 3 und 4 gegenüber dem Boden 7 aufweisen, wie aus der Vorderansicht gemäß 4 zu erkennen ist.

Neben dem oben ausführlich beschriebenen Gießbehälter 1 zeigen die 1 bis 11 auch eine Vorrichtung 28 zum Transport und zum Kippen des Gießbehälters 1. Prinzipiell wäre die Vorrichtung 28 auch zum Transportieren eines anderen Gießbehälters verwendbar. Die Vorrichtung 28 ist in den 1 bis 11 in den unterschiedlichsten Ansichten und Positionen dargestellt.

In 4 ist erkennbar, dass die Vorrichtung 28 einen im wesentlichen U-förmigen Rahmen 29 mit einem Bodenabschnitt 30 und zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden 31 und 32 ausgebildet ist. Zwischen den beiden Seitenwänden 31 und 32 des Rahmens 29 ist der Gießbehälter 1 aufgenommen. Hierzu ist an dem Rahmen 29 eine Kippeinrichtung 33 zum Aufnehmen und Kippen des Gießbehälters 1 angebracht. Die Kippeinrichtung 33 weist zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Achsen 34 und 35 auf. Hierbei ist die dem linken Auslauf 11 zugewandte Achse mit dem Bezugszeichen 34 und die dem rechten Auslauf 12 zugewandte Achse mit dem Bezugszeichen 35 versehen. Beide Achsen 34 und 35 sind aufgrund der bereits oben erwähnten Symmetrie des Gießbehälters 1 und der zumindest teilweise symmetrischen Bauform der Vorrichtung 28 identisch zueinander ausgeführt und sind einerseits an dem Gießbehälter 1 angebracht und andererseits an dem Rahmen 29 drehbar gelagert. Zur Anbringung der Achsen 34 bzw. 35 an dem Gießbehälter 1 können diese beispielsweise mit der Außenwandung 2 des Gießbehälters 1 verschweißt sein. Wie ebenfalls aus 1, jedoch beispielsweise auch aus 5, 8 oder 9 erkennbar ist, sind die Achsen 34 und 35 nicht als durchlaufende, einstückige Achsen ausgebildet, sondern weisen jeweils zwei Abschnitte auf, die jeweils von einer der Seitenwände 31 oder 32 zu dem Gießbehälter 1 verlaufen. Die Verbindung der Achsenabschnitte erfolgt über den Gießbehälter 1. Zur drehbaren Lagerung der Achsen 34 und 35 weisen die Seitenwände 31 und 32 jeweilige Ausnehmungen 36 auf, in welchen jeweilige, an den den Seitenwänden 31 und 32 zugewandten Enden der Achsen 34 und 35 angebrachte Lagerbuchsen 37 drehbar gelagert sind. Dadurch ist ein Kippen des Gießbehälters 1 um die Achse 34 oder die Achse 35, wie in den 6 und 7 dargestellt, möglich.

Um dieses Kippen des Gießbehälters 1 um eine der Achsen 34 oder 35 zu erreichen, weist die Kippeinrichtung 33 eine Anhebeeinrichtung 38 auf, welche im vorliegenden Fall einen in 10 deutlich erkennbaren Hydraulikzylinder 39 aufweist, der im vorliegenden Fall im Bereich der Seitenwand 32 angeordnet ist. Gegebenenfalls könnten auch an beiden Seitenwänden 31 und 32 jeweilige Hydraulikzylinder 39 vorgesehen sein. Die Anhebeeinrichtung 38, im vorliegenden Fall der Hydraulikzylinder 39, stützt sich einerseits an dem Rahmen 29, beispielsweise an dem Bodenabschnitt 30 desselben, ab und greift andererseits zwischen den beiden Achsen 34 und 35 an dem Gießbehälter 1 an, so dass beim Ausfahren des Hydraulikzylinders 39, wie in den 6 und 7 dargestellt, der Gießbehälter 1 angehoben und somit gekippt wird.

Um das Anheben des Gießbehälters 1 in ein Kippen um eine der beiden Achsen 34 oder 35 umzuwandeln, weist die Kippeinrichtung 33 des weiteren eine Verriegelungseinrichtung 40 auf, die dazu dient, eine der beiden Achsen 34 oder 35 zu verriegeln. In der Position der Vorrichtung 28 gemäß 6 ist beispielsweise die linke Achse 34 verriegelt, so dass durch ein Betätigen der Anhebeeinrichtung 38 und ein damit verbundenes Ausfahren des Hydraulikzylinders 39 nur die nicht verriegelte Achse 35 angehoben werden kann und sich der Gießbehälter 1 um die verriegelte, also feststehende Achse 34 dreht. Hierzu sind die beiden Achsen 34 und 35 über einen Steg 41 miteinander verbunden. Dadurch wird bei der Darstellung gemäß 6 der Gießbehälter 1 nach links gekippt und das flüssige Metall 9 über den Auslauf 12 aus dem Gießbehälter 1 ausgegeben. Mit der Verriegelungseinrichtung 40 ist also eine der beiden Achsen 34 oder 35 derart verriegelbar, dass mittels der Anhebeeinrichtung 38 nur die nicht verriegelte Achse 34 oder 35 anhebbar ist, um den Gießbehälter 1 um die nicht verriegelte Achse 34 oder 35 zu kippen.

Die Verriegelungseinrichtung 40 weist in der dargestellten Ausführungsform einen zwischen wenigstens zwei, im vorliegenden Fall zwischen drei Stellungen durch hydraulische Betätigung verstellbaren Schieber 42 auf. Der Schieber 42 ist zwischen der die Achse 34 verriegelnden Stellung gemäß 6, der die Achse 35 verriegelnden. Stellung gemäß 7 und einer in den Figuren nicht dargestellten Mittelstellung verstellbar, in welcher keine der beiden Achsen 34 oder 35 verriegelt ist und der Gießbehälter 1 vollständig von dem Rahmen 29 gehoben werden kann. Dies kann beispielsweise dazu dienen, den Gießbehälter 1 auszutauschen. Alternativ könnte der Schieber 42 auch elektrisch oder pneumatisch betätigbar sein.

Durch die beiden Achsen 34 und 35 wird erreicht, dass der äußerste Punkt des Auslaufs 11 bzw. 12 des Gießbehälters 1 weniger weit von dem Drehpunkt des Gießbehälters 1 entfernt ist, so dass sich ein geringeres Wandern des dem Gießbehälter 1 durch den Auslauf 11 bzw. 12 verlassenden Gießstrahls ergibt.

Die oben beschriebenen Abschrägungen 24 und 25 der beiden Stirnwände 5 und 6 in ihrem unteren Bereich in Richtung des Bodens 7 dienen zur Vermeidung einer Kollision des Gießbehälters 1 mit der Vorrichtung 28 während des Kippvorgangs. Durch die oben beschriebenen Abschrägungen 26 und 27 in dem von der Seitenwand 3 bzw. 4 in den Boden 7 übergehenden Bereich wird beim Kippvorgang eine Kollision des in diesem Bereich mit einer den Bodenabschnitt 30 mit der jeweiligen Seitenwand 31 bzw. 32 verbindenden Schräge vermieden.

Um von außen erkennen zu können, welche der beiden Achsen 34 oder 35 mittels der Verriegelungseinrichtung 40 verriegelt ist, weist die Verriegelungseinrichtung 40 eine Anzeigeeinrichtung 43 zum Anzeigen der Kipprichtung des Gießbehälters 1 auf. Die Anzeigeeinrichtung 43 besteht im vorliegenden Fall aus einem mit dem Schieber 42 verbundenen Bolzen 43a, welches an seinen beiden Enden jeweilige Dreiecke 43b aufweist, die entsprechend der Stellung des Schiebers 42 aus einem Schacht 44 ausfahren. In 6 ist erkennbar, dass auf der linken Seite des Schachts 44 ein Dreieck 43b zu erkennen ist, während bei der Stellung der Vorrichtung 28 gemäß 7 auf der rechten Seite des Schachts 44 ein Dreieck 43b der Anzeigeeinrichtung 43 zu erkennen ist.

Um die Vorrichtung 28 mit einer Transporteinrichtung 45, im vorliegenden Fall mit einem in 11 mittels strichpunktierter Linien dargestellten Gabelstapler 45a transportieren zu können, weist der Bodenabschnitt 30 des Rahmens 29 mehrere Ausnehmungen 46 auf, in welche Gabelzinken des Gabelstaplers 45a einführbar sind. Da der durch den Gabelstapler 45a aufgenommene Gießbehälter 1 nur nach vorn, nach links oder nach rechts gekippt werden kann, sind im vorliegenden Fall an vier Seiten des Bodenabschnitts 30 jeweils zwei der Ausnehmungen 46 vorgesehen. Allgemein sollten an wenigstens zwei, in einem von 180° unterschiedlichen Winkel zueinander angeordneten, also im vorliegenden Fall eines rechteckigen Bodenabschnitts 30 aneinander angrenzenden Seiten des Bodenabschnitts 30 jeweils zwei Ausnehmungen 46 vorgesehen sein.

Die Vorrichtung 28 weist des weiteren ein Sicherungselement 47 auf, welches unter anderem in den 5, 6, 7, 8, 9 und 11 erkennbar ist und welches dafür sorgt, dass die Vorrichtung 28 sicher auf der Transporteinrichtung 45 gehalten ist. Das Sicherungselement 47 ist mittels eines Bolzens auf der Gabelzinke gesichert, wobei der Bolzen in zwei verschiedenen Positionen angebracht werden kann, um eine unterschiedliche Eindringtiefe der Gabelzinken in die jeweilige Ausnehmung 46 zu erzielen, sodass der Abstand des Lastschwerpunkts von der Transporteinrichtung 45 im wesentlichen gleich gehalten werden kann.

In einer vereinfachten Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung 40 kann der Schieber 42 durch jeweilige, auf beiden Seiten einer der Achsen 34 oder 35 angeordnete, nicht dargestellte, zum Beispiel in Form von Halbschalen ausgebildete Halteelemente ersetzt werden, die beispielsweise an die jeweilige Seitenwand 31 und 32 oder an ein anderes Teil des Rahmens 29 angeschraubt oder auf andere Weise befestigt werden können, um die jeweilige Achse 34 oder 35 zu verriegeln. Im Gegensatz zu bekannten, sogenannten Drehkranzgeräten ist es mit einer derartigen Ausführungsform möglich, den Gießbehälter 1 von der Transporteinrichtung 45 aus betrachtet nach links, nach rechts und nach vorne zu kippen, wenn an drei Seiten des Bodenabschnitts 30 jeweils zwei Ausnehmungen 46 vorgesehen sind. Somit ist auch im Falle einer solchen vereinfachten Ausführungsform eine sehr flexibel einsetzbare Vorrichtung 28 gegeben.


Anspruch[de]
Gießbehälter zur Aufnahme von flüssigem Metall, mit einer Außenwandung, welche zwei Seitenwände, zwei Stirnwände und einen Boden aufweist und welche einen behälterförmigen, von oben zugänglichen Hohlraum bildet, mit einer die Außenwandung auskleidenden, den Hohlraum umgebenden Auskleidung aus einem feuerfesten Material und mit wenigstens einem Auslauf an einem oberen Behälterrand einer der Stirnwände der Außenwandung, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (13) des wenigstens einen Auslaufs (11, 12) einen flacheren Winkel (&agr;) gegenüber der Horizontalen (A) aufweist als die Auskleidung (13) der Stirnwand (5, 6), dass die Auskleidung (13) in einem mittleren Bereich des Auslaufs (11, 12) eine in Ausströmrichtung (x) des flüssigen Metalls (9) verlaufende, rinnenartige, zumindest in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisende Vertiefung (14, 15) aufweist, an welche sich beiderseits den Auslauf (11, 12) in Richtung zu dem Hohlraum (8) verbreiternde Flächen (16, 17) anschließen, und dass die Auskleidung (13) in dem Bereich der Stirnwand (5, 6) eine in Ausströmrichtung (x) des flüssigen Metalls (9) verlaufende, sich an die rinnenartige Vertiefung (14, 15) der Auskleidung (13) des Auslaufs (11, 12) anschließende, rinnenartige, zumindest in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisende zweite Vertiefung (18, 19) aufweist, an welche sich beiderseits jeweilige den Gießbehälter (1) im Bereich der Stirnwand (5, 6) verbreiternde Flächen (20, 21) anschließen. Gießbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Flächen (16, 17, 20, 21), welche sich an die rinnenartigen Vertiefungen (14, 15) anschließen, jeweilige die Breite des Auslaufs (11, 12) bzw. der Stirnwand (5, 6) beschränkende Flächen (22, 23) anschließen. Gießbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (13) im Bereich der Stirnwand (5, 6) einen Winkel (&bgr;) von 75°–90°, vorzugsweise 78–85°, gegenüber der Horizontalen (A) aufweist. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (13) im Bereich des Auslaufs (11, 12) gegenüber der Horizontalen (A) einen Winkel (&agr;) von 20°–60°, vorzugsweise 30°–55°, aufweist. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die sich an die rinnenartige Vertiefung (14, 15) anschließenden Flächen (16, 17) gebildeter Öffnungswinkel (&egr;) des Auslaufs (11, 12) 50°–70°, vorzugsweise 55°–65°, beträgt. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden sich an die rinnenartige Vertiefung (14, 15) im Bereich der Auskleidung (13) des Auslaufs (5, 6) anschließenden Flächen (16, 17) einen Winkel (&ggr;) von 130°–150°, vorzugsweise 135°–140°, gegenüber einander aufweisen, und dass die beiden sich an die rinnenartige Vertiefung (14, 15) im Bereich der Auskleidung (13) der Stirnwand (5, 6) anschließenden Flächen (20, 21) einen Winkel (&dgr;) von 100°–120°, vorzugsweise 107°–112°, gegenüber einander aufweisen. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand (5, 6) in ihrem unteren Bereich eine Abschrägung (24, 25) in Richtung des Bodens (7) aufweist. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen der der Stirnwand (5, 6) zugeordneten Auskleidung (13) und der Auskleidung (13) des Auslaufs (11, 12) als Radius ausgebildet ist. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände (3, 4) der Außenwandung (2) jeweilige Abschrägungen (26, 27) gegenüber dem Boden (7) aufweisen. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei an einander gegenüberliegenden Stirnwänden (5, 6) der Außenwandung (2) angeordnete Ausläufe (11, 12) vorgesehen sind. Vorrichtung zum Transport eines zur Aufnahme von flüssigem Metall dienenden Gießbehälters, mit einem Rahmen, an welchem eine Kippeinrichtung zum Aufnehmen und Kippen des Gießbehälters angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippeinrichtung (33) zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Achsen (34, 35), welche einerseits an dem Gießbehälter (1) angebracht und andererseits an dem Rahmen (29) drehbar gelagert sind, eine Anhebeeinrichtung (38), die sich einerseits an dem Rahmen (29) abstützt und andererseits zwischen den beiden Achsen (34, 35) an dem Gießbehälter (1) angreift, um den Gießbehälter (1) um eine der beiden Achsen (34, 35) zu kippen, und eine Verriegelungseinrichtung (40) aufweist, mit welcher eine der beiden Achsen (34, 35) derart verriegelbar ist, dass mittels der Anhebeeinrichtung (38) nur die nicht verriegelte Achse (34, 35) anhebbar ist, um den Gießbehälter (1) um die verriegelte Achse (34, 35) zu kippen. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (40) einen zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbaren Schieber (42) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (42) in zwei die jeweiligen Achsen (34, 35) verriegelnde Stellungen und in eine Mittelstellung bringbar ist, in welcher keine der beiden Achsen (34, 35) verriegelt ist und der Gießbehälter (1) vollständig von dem Rahmen (29) abhebbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (40) eine Anzeigeeinrichtung (43) zum Anzeigen der Kipprichtung des Gießbehälters (1) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (40) wenigstens ein an dem Rahmen (29) befestigbares Halteelement aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an den dem Rahmen (29) zugewandten Enden der Achsen (34, 35) Lagerbuchsen (37) angebracht sind, welche in jeweiligen Ausnehmungen (36) des Rahmens (29) gelagert sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebeeinrichtung (38) wenigstens einen Hydraulikzylinder (39) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (29) im wesentlichen U-förmig mit einem Bodenabschnitt (30) und zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (31, 32) ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenabschnitt (30) Ausnehmungen (46) zum Eingriff einer Transporteinrichtung (45) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens zwei, in einem von 180° unterschiedlichen Winkel zueinander angeordneten Seiten des Bodenabschnitts (30) jeweils zwei Ausnehmungen (46) vorgesehen sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (34, 35) mit einer Außenwandung (2) des Gießbehälters (1) verschweißt sind.






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