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Dosierungsverfahren für flüssiges Metall und Vorrichtung zu dessen Durchführung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Dosierungsverfahren ihr flüssiges Metall, das aus einem hermetisch abgedichteten Behälter mittels eines Druckgases, vorzugsweise Luft, durch die Ausflussöffnung eines Austrittsstutzens herausgedrückt wird, wobei die konstante, zum Ausfliessen einer gleichbleibenden Menge des Metalls erforderliche Zeit gemessen wird, sowie auf eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.
Es sind Dosierungsverfahren der eingangs umrissenen Art für flüssige Metalle bekannt. Die dabei verwendeten bekannten Vorrichtungen besitzen einen Geber zum Festlegen des Metallpegelstandes, wobei der Geber elektropneumatisch mit einem Verschlussventil gekoppelt ist, über das Druckgas aus einer Druckgasquelle zugeführt wird. Ausserdem ist der Geber elektrisch mit einem die ausströmende Metallteilmenge steuernden Zeitgeber gekoppelt.
Bei den bekannten Verfahren ist es jedoch nicht möglich, konstante Metallteilmengen zu erhalten, wenn sich der Metallpegelstand im Behälter senkt. Ferner sind die hiefür verwendeten bekannten Vorrichtungen in konstruktiver Hinsicht kompliziert, daher schwer zu reparieren und zu bedienen, sowie auch nicht betriebssicher. Die Ungleichheit der dosierten Teilmengen ist bei diesen Verfahren dadurch bedingt, dass der Ausgangspegelstand des Metalls sich nach Ausgabe einer Teilmenge senkt, so dass das Volumen des freien Raumes wächst. Infolgedessen steigt der Druck im Behälter bei der Ausgabe der nächstfolgenden Teilmenge langsamer an, wodurch sich die Grösse der Teilmenge ändert.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Dosierungsverfahrens ihr flüssiges Metall, bei welchem die gewünschten Teilmengen trotz Senkung des Ausgangspegelstandes des Metalls im Behälter stets konstant bleiben, wobei die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens einfach und betriebssicher ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäss das Metall im Austrittsstutzen mitteL des Druckgases auf einen bestimmten, zwischen dem Metallpegel im hermetisch abgedichteten Behälter und der Ausflussöffnung festgelegten Pegelstand angehoben und hierauf dem hermetisch abgedichteten Behälter zusätzlich eine gleichbleibende und vorbestimmte Menge Druckgas zugeführt. Dadurch wird ein weiteres schnelles Ansteigen des Druckes gewährleistet, der zum Konstanthalten der Metallteilmengen erforderlich ist.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist mit einem zum Festlegen des Metallpegels herangezogenen Geber versehen, der elektropneumatisch mit einem Absperrventil, über das von einer Druckgasquelle kommendes Druckgas zugeführt wird, und elektrisch mit einem Zeitgeber zur Steuerung der aus dem hermetisch dichten Behälter über den Austrittsstutzen ausfliessenden Metallmenge gekoppelt ist. Erfindungsgemäss ist an der eben umrissenen Vorrichtung eine Einrichtung zur
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zusätzlichen Zufuhr einer gleichbleibenden Druckgasmenge, z. B. ein Druckbehälter vorgesehen, deren Verbindung mit dem hermetisch abgeschlossenen Behälter ein bei einem vorgegebenen Metallpegelstand ansprechender Geber herstellt und dabei gleichzeitig das Absperrventil schliesst sowie den Zeitgeber einschaltet.
Die Einrichtung zur zusätzlichen Zuleitung von Druckgas in den hermetisch abgedichteten Behälter kann in Form eines anschliessbaren Druckbehälters ausgeführt werden, dessen Volumen bedeutend geringer als jenes des hermetisch abgedichteten Behälters ist und nur 0, 1 bis 5% des Volumens des letzteren aufweist.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher das Gesamtschema der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt ist, wobei sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben werden.
Die Vorrichtung umfasst einen hermetisch abgedichteten Behälter der einen mit
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Elektroofenanschliessbaren, wesentlich kleineren Druckbehälters --5-- ausgeführt ist.
Am Austrittsstutzen --3-- ist, einer ausflussöffnung --6-- desselben gegenüberliegend, ein Geber--7--angeordnet, der bei einem vorgegebenen Pegelstand des Metalles --2-- im Stutzen - -3-- anspricht.
Der Geber-7-ist elektropneumatisch mit dem Absperrventil --4-- und dem
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--5-- gekoppelt.- 3-jeweils ausgegebene Metallteilmenge steuert.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Beim Öffnen des Absperrventiles --4-- beginnt Druckgas in den Behälter--l-- einzuströmen, der mit flüssigem Metall --2-- gefüllt ist. Das Gas strömt in Richtung des Pfeiles --A--. Der Pegelstand des Metalles -2-- steigt im Austrittsstutzen --. 3-- bis zum Ansprechen des Gebers --7-- an, der sodann das Absperrventil -4-- schliesst und gleichzeitig den Druckbehälter-5-mit dem hermetisch abgedichteten Behälter --1-- verbindet.
Die nun zusätzlich zugeführte konstante Menge eines Druckgases aus dem druckbehälter --5-gewährleistet schnelles Ansteigen des Druckes im dichten Behälter --1--. Im gleichen Augenblick wird der Zeitgeber --8-- eingeschaltet, welcher die ausgegebene Metallteilmenge steuert, indem er nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne schaltet und den Behälter-l-in Richtung des Pfeiles --B-- ventiliert, d. h. mit der freien Atmosphäre verbindet.
Hiedurch wird der Druck im Behälter-l-an den atmosphärischen Druck angeglichen und das Metall --2-- kann nicht weiter ausströmen.
In der gleichen Weise wird der Vorgang wiederholt, um weitere genau gleich dosierte Metallteilmengen zu erhalten.
Die besten Ergebnisse hinsichtlich der Genauigkeit der Dosierung der Metallteilmenge liefert die beschriebene Vorrichtung, wenn das Volumen des geschmolzenen Metalles sowie das Volumen des Druckbehälters-5-bedeutend geringer sind als das Volumen des dichten Behälters-l-mit dem Elektroofen, wobei jedes der erstgenannten Volumen höchstens 5% des Volumens des dichten Behälters--1--aufweist.
Das Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung gestatten es, eine genau dosierte konstante Metallteilmenge trotz beliebiger Senkung des Ausgangspegelstandes des Metalles im Behälter zu erhalten, wobei weder der Druck im Druckbehälter-5-noch dessen Volumen noch die durch den Zeitgeber --8-- bestimmte Ausströmzeit zwecks Ausgabe jeder folgenden Teilmenge verändert wird und somit auch keine Notwendigkeit besteht, diese jeweils einzustellen. Durch diesen Umstand ist die Bedienung der Vorrichtung wesentlich vereinfacht und ihre Betriebssicherheit erhöht.
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