DE10100632A1

DE10100632A1 - Method of providing a partially solidified alloy suspension and operations

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Publication number: DE10100632A1
Application number: DE10100632A
Authority: DE
Inventors: Peter Eisen; Helmut Kaufmann; Erich Rauch; Alfred Sigmund; Peter Uggowitzer; Kenneth Young; Primus Wohlmuth
Original assignee: RAUCH FERTIGUNGSTECH GmbH
Current assignee: RAUCH FERTIGUNGSTECH GmbH
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2002-07-11
Also published as: CA2434193A1; AR033854A1; EP1349686A1; WO2002055235A1

Abstract

The invention relates to a method for providing a partially solidified alloy suspension, wherein the alloy is initially in a liquid state and is subsequently cooled.In order to be supplied to a forming device (6-8), at least one of the following combinations of features is carried out: a) the residence time on the suspending line (9) is selected in such a way that the desired phase content is obtained at least approximately within the cycle time of the forming machine, b) at least 20 % of the fusion heat is removed from the liquid alloy on the suspension line (9), as disclosed in enthalpy values in kJ/mol, and/or c) the liquid alloy is fed upon distribution of a first plurality of nuclei in a melt volume continuous to a second additional nucleating step in a turbulent flow with heat extraction and the partially solidified alloy suspension thus obtained is conveyed to a forming device (6-8) in a third step. A device for carrying out the method advantageously comprises a storage chamber (9') for liquid alloy and a suspending line (9) running from the input to the output arranged downstream therefrom.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des An spruches 1, 2 und/oder 3, sowie auf die Vorrichtungen mit den Oberbegriffsmerkmalen der Ansprüche 22 und 46.The present invention relates to a method according to the preamble of the Proverb 1, 2 and / or 3, as well as on the devices with the generic features of claims 22 and 46.

Ein Verfahren der genannten Art ist aus der EP-A-0 745 694 bekannt. Dabei wird eine offene Gießpfanne zum Ausgießen der Schmelze über eine offene Rinne benutzt, wobei sich auf der Rinne erste Keime für die Bildung globulitischer Kristalle bilden sollen. Damit diese Keime sich vermehren und wachsen, wird am Ausgang der Rinne eine Anzahl iso lierter Tiegel vorbeigeführt und in einzelnen Chargen befüllt, wobei die Zeit der Wande rung dieser Tiegel über einen Weg bzw. an einem Karussell zur Ausbildung der Globuli ten benützt wird, bevor der letzte Tiegel dann zur Erleichterung des Ausgießens beheizt und dann in eine Formungsmaschine, wie eine Druckgießmaschine, entleert wird.A method of the type mentioned is known from EP-A-0 745 694. Doing so open ladle used to pour the melt over an open channel, where the first seeds for the formation of globulitic crystals should form on the channel. In order to these germs multiply and grow, a number becomes iso at the exit of the channel lined crucible passed and filled in individual batches, the time of the walls This crucible is fed via a path or on a carousel to form the globules is used before the last crucible is heated to make pouring easier and then emptied into a molding machine such as a die casting machine.

Dieses bekannte Verfahren ist relativ aufwendig und nachteilig. Zum einen deshalb, weil eine große Anzahl isolierter Tiegel vorgesehen und dann über einen Weg bewegt werden müssen. Dies ist schon für sich ein großer konstruktiver Aufwand. Tritt aber an der For mungsmaschine eine Arbeitsunterbrechung auf, so ergibt sich in der großen Anzahl von Tiegeln eine andere Temperatur als die gewünschte, damit ein anderer Feststoffanteil, und gegebenenfalls läßt sich das in den Tiegeln erstarrte Material gar nicht mehr entlee ren. Dies führt dann zu einem entsprechenden Materialverlust.This known method is relatively complex and disadvantageous. Firstly because a large number of insulated crucibles are provided and then moved along a path have to. This in itself is a great constructive effort. But occurs at the For machine is interrupted, the large number of Crucible at a different temperature than the desired one so that a different proportion of solids, and if necessary, the material solidified in the crucibles can no longer be emptied ren. This then leads to a corresponding loss of material.

Aus der US-A-3,902,544 ist ein anderes Verfahren bekannt geworden, bei dem ein Ofen behälter durch Induktionsspulen an seinem Umfang erhitzt und das flüssige Metall drei, an die Bodenwandung anschließenden Austragrohren zugeführt wird, in welchen es bis zu einem thixotropen Zustand unter Bildung degenerierter Dendriten gerührt wird. Dies ist relativ aufwendig und im Endeffekt - wie sich gezeigt hat - wenig wirksam. Dazu gehört, daß das Rühren sowohl konstruktiv als auch energetisch aufwendig ist und Anlaß zu Be triebsstillständen sein kann. Die Anordnung der Austragrohre im Bodenbereich führt auch deshalb zu erhöhter Dendritenbildung, weil die Bodenwandung des Ofengefäßes bereits einer gewissen Abkühlung unterworfen ist und sich so eine Art "Sumpf" aus dendritischen Primärkristallen bildete, der unmittelbar dem jeweiligen Austragsrohr zugeführt wurde, wo das Dendritenwachstum dann durch die fortschreitende Abkühlung begünstigt wurde.Another method is known from US-A-3,902,544, in which an oven container heated by induction coils on its circumference and the liquid metal three, discharge pipes adjoining the bottom wall, in which it is fed up is stirred to a thixotropic state to form degenerate dendrites. This is relatively expensive and - as has been shown - in the end not very effective. This includes that the stirring is both constructive and energy-intensive and reason for Be downtimes can be. The arrangement of the discharge pipes in the bottom area also leads therefore to increased dendrite formation, because the bottom wall of the furnace vessel already is subject to a certain cooling and is a kind of "swamp" from dendritic Formed primary crystals, which was fed directly to the respective discharge pipe, where dendrite growth was then promoted by progressive cooling.

Es ist auch aus den verschiedensten Dokumenten bekannt, bei Stranggußanlagen elek tromagnetisch umzurühren. Dies erfolgte stets mit hohen Scherkräften, weil es darauf ankam, die sich am Rande bildenden Dendriten abzuscheren und zu "degenerieren", d. h. zu zerkleinern und abzurunden. Jeder, der einmal in seinem Kaffee umgerührt hat, weiß aber, daß sich beim Umrühren im Zentrum des Rührkreises eine tote Zone bildet, in der keine Vermischung erfolgt. Dies aber führt zu Temperatur- und Konzentrationsgradienten.It is also known from a wide variety of documents, in continuous casting plants elek stir magnetically. This was always done with high shear forces because of it arrived to shear and "degenerate" the marginal dendrites, d. H. to shred and round off. Anyone who has stirred their coffee once knows but that when stirring in the center of the stirring circle, a dead zone forms in which no mixing takes place. But this leads to temperature and concentration gradients.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art effizienter auszubilden. Dies gelingt durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruches 1.The invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned Kind of training more efficiently. This is achieved through the characteristic features of the contractor saying 1.

Im Gegensatz zum zuletzt genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Erkennt nis zugrunde, daß diese bisherigen Verfahren hauptsächlich von der Aufgabe der Zerstö rung sich bildender Dendriten ausgegangen sind, eine solche Zerstörung aber weitge hend unterbleiben könnte, wenn man eine Dendritenbildung von vornherein in hohem Maße unterbände.In contrast to the last-mentioned prior art, the invention is based on the findings nis that these previous methods mainly from the task of destruction dendrites have formed, but such destruction is widespread could be omitted if you started high dendrite formation from the outset Dimensions underbands.

Dazu muß man sich die "Mechanik" der Erstarrung von Metall vor Augen führen. Nach dem Buch von Prof. Dr.-Ing. K. Schwerdtfeger "Metallurgie des Stranggießens", Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, 1992, S. 59, ergibt sich beim Abkühlen einer Schmelze
To do this, one must consider the "mechanics" of the solidification of metal. According to the book by Prof. Dr.-Ing. K. Schwerdtfeger "Metallurgy of continuous casting", Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, 1992, p. 59, results from the cooling of a melt

1. first the formation of cells,
2. which transform into dendritic cells
3. and then become distinct dendrites before it
4. at all to a mushy solidification with the additional formation of Globulite is coming.

Will man also ein globulitisches Gefüge, so käme man nach dieser Aussage an der Bil dung von Dendriten gar nicht vorbei. Die spätere Erläuterung wird zeigen, wie dies doch gelingen kann.So if you want a globulitic structure, you would come to Bil after this statement end of dendrites. The later explanation will show how this does can succeed.

Nun wurde analysiert, warum sich aus dem an sich flüssig vorliegenden Metall überhaupt so viele Dendriten bilden. Diese wachsen aus der kälteren Zone gegen die wärmere, wo bei sich deutliche Konzentrationsverschiebungen ergeben. Im Kurzen waren die Überlegungen der Erfinder nun die folgenden: Der Verlauf der Konzentration vor einer solchen Erstarrungsfront läßt sich durch die Diffusionsgleichung bzw. das 2. Ficksche Gesetz bestimmen. Vor der Erstarrungsfront aber baut sich eine Grenzschicht auf, deren Dicke δ_N von verschiedenen Faktoren, darunter von der Vermischung abhängt und die ebenfalls einen Konzentrationsunterschied zur Schmelze aufweist. Dies führte bei den bekannten Verfahren dazu, daß man eine starke Vermischung, etwa durch elektromagnetisches Rühren, in Gang setzte, um einerseits diesen Seigerungsbereich zu stören, anderseits die bereits gebildeten Dendriten abzuscheren.Now it was analyzed why so many dendrites are formed from the liquid metal. These grow from the colder zone to the warmer, where there are significant shifts in concentration. Briefly, the inventors' considerations were as follows: The course of the concentration in front of such a solidification front can be determined by the diffusion equation or Fick's 2nd law. However, a boundary layer builds up in front of the solidification front, the thickness δ _N of which depends on various factors, including the mixing, and which also has a concentration difference from the melt. In the case of the known methods, this led to a strong mixing, for example by electromagnetic stirring, being started in order to disrupt this area of segregation on the one hand and to shear off the dendrites already formed on the other hand.

Auf der anderen Seite ergibt sich ein Bereich sogenannter "Konstitutioneller Unterküh lung" in einer Schmelze erst dann, wenn der Gradient der tatsächlichen Temperatur grös ser oder gleich groß dem durch Konzentrationsunterschiede an der Erstarrungsfront in duzierten Gradienten der (für eine bestimmte Legierung vorgegebenen) Liquidustempera tur ist. Was aber anzustreben ist, wenn ein halbfestes Material gewünscht wird, ist eine Erstarrungfront einer Dicke von praktisch Null. Die Frage stellt sich also, wie man dies erreicht?On the other hand, there is an area of so-called "constitutional hypothermia" "in a melt only when the gradient of the actual temperature is large or equal to that due to differences in concentration on the solidification front in reduced gradient of the liquidus tempera (given for a certain alloy) door is. But what is desirable if a semi-solid material is desired is one Solidification front with a thickness of practically zero. So the question arises how to do this reached?

Diese Fragestellung führte dann jeweils zu den im Kennzeichen der Ansprüche 1 bis 3 genannten Lösungen. Diese drei Charakterisierungen sind eigentlich nur drei verschiede ne Gesichtspunkte ein und derselben Lösung, wie sich später an Hand der Zeichnungs beschreibung noch ergeben wird. Im Falle des Kennzeichens des Anspruches 1 geht es darum, daß die Verweilzeit so eingestellt wird, daß sie der Zykluszeit der nachgeschalte ten Formungsmaschine entspricht. Die Formungsmaschine kann wahlweise eine Schmie demaschine, ein Extruder, eine Thixo-Formmaschine (mit Extruder), eine Strangpreßma schine, bevorzugt aber eine Druckgießmaschine oder eine mit (mehr oder minder langen) Zyklen arbeitende Stranggießvorrichtung sein. In jedem Falle vermeidet man durch diese Einstellung der Verweilzeit so die Nachschaltung einer Vielzahl von Tiegeln, in denen der Vorgang des Kristallwachstums nach dem Stand der Technik ablaufen soll, mit all den Unannehmlichkeiten, welche oben geschildert wurden, indem man am Ende der Sus pendierstrecke bereits die gewünschte Suspension erhält. Auch kann eine Thixo-Form maschine gegebenenfalls durch die Erfindung einfacher gestaltet werden, weil der dabei im allgemeinen vorgesehene Extruder nicht mehr Dendriten zu zerstören braucht, son dern hauptsächlich dem Einbringen der Legierungs-Suspension in eine Form dient. This question then led to that in the characterizing part of claims 1 to 3 solutions mentioned. These three characterizations are actually only three different ones ne points of view of one and the same solution, as will be seen later with reference to the drawing description will still result. In the case of the characterizing part of claim 1 it works the fact that the dwell time is set so that it corresponds to the cycle time of the downstream ten molding machine. The molding machine can optionally be a Schmie demachine, an extruder, a thixo molding machine (with extruder), an extrusion machine machine, but preferably a die casting machine or one with (more or less long) Cyclic casting machine. In any case, one avoids this Setting the dwell time so the subsequent connection of a variety of crucibles in which the State of the art process of crystal growth should proceed with all of the Inconvenience, which was described above, at the end of Sus already receives the desired suspension. Also a thixo shape machine may be made simpler by the invention because of the fact extruders generally provided no longer need to destroy dendrites, son whose main purpose is to introduce the alloy suspension into a mold.

Nach dem Kennzeichen des Anspruches 2 wird das Maß der Kühlung angegeben, mit dem die gewünschte Suspension erreicht wird. Die Kühlung läßt sich durch Wahl des Kühlmittels oder - bei Verwendung eines strömenden Kühlmittels, z. B. Öl, durch dessen Strömungsmenge pro Zeiteinheit einstellen. Eine derart starke Kühlung hat man offen sichtlich bisher nicht gewagt und sich daher lieber mit einer großen Anzahl von einer Kühlrinne nachgeschalteten Tiegeln abgefunden. Die Erfindung hat aber gezeigt, daß dieses Vorurteil der Fachwelt unberechtigt war.According to the characterizing part of claim 2, the degree of cooling is indicated with which the desired suspension is achieved. The cooling can be done by choosing the Coolant or - when using a flowing coolant, e.g. B. oil, by its Set the flow rate per unit of time. Such cooling is open Obviously not dared so far, and therefore prefers a large number of one Cooling trough downstream crucibles resigned. However, the invention has shown that this prejudice was unjustified to the professional world.

Nach dem Kennzeichen des Anspruches 3 werden die bisher vorgenommenen Verfah rensschritte mit Keimbildung und Keimvermehrung bzw. Wachstum um eine Station vor verlegt, nämlich die erste Keimbildung in das Vorratsgefäß, wobei dem die Erkenntnis zugrundelag, daß eben solche ersten Keime, d. i. Atomanordnungen wie im späteren Kri stall, bereits in einem solchen Vorratsgefäß (das bevorzugt ein Ofen ist) vorliegt. Durch das Verteilen und Zuführen wird aber eine Strömung erzeugt, die es gestattet, solche an sich vorhandenen Keime in die gewünschte Richtung zu führen und auf die Suspendier strecke zu bringen, auf der dann eine so große Anzahl von Kristallisationskeimen durch eine turbulente Strömung, die gegebenenfalls durch statisches Mischen erzeugt wird, gebildet werden, daß für ein Dendritenwachstum gar kein Platz bleibt. D. h. die Grundidee der Erfindung liegt in jedem Falle darin, von Anfang an erst gar keine Dendriten aufkom men zu lassen, die dann zerstört werden müßten.According to the characterizing part of claim 3, the previously carried out procedure steps with nucleation and growth or growth around a station relocated, namely the first nucleation in the storage vessel, the knowledge on the basis that such first germs, d. i. Atomic arrangements as in the later Kri stall, already in such a storage vessel (which is preferably an oven). By the distributing and supplying, however, creates a flow which permits such a flow to direct existing germs in the desired direction and onto the suspenders to bring the route, on which then such a large number of crystallization nuclei a turbulent flow, which may be generated by static mixing, formed that there is no room for dendrite growth. I.e. the basic idea In any case, the invention lies in the fact that no dendrites arise from the start to let them, which would then have to be destroyed.

Gegenüber dem nächstkommenden Stand der Technik ergibt sich durch die oben erläu terten kennzeichnenden Merkmale der Vorteil, statt eines Chargenverfahrens mit einer Unzahl kleiner Chargen (Tiegel) ein praktisch kontinuierliches Verfahren ohne Tiegelbe wegungseinrichtungen und ohne die Gefahr so hoher Materialverluste zu haben. Es ist aber auch gar keine Formstabilität der so gebildeten Legierungs-Suspension erforderlich, wie sie nach dem Stande der Technik angestrebt wurde. Es versteht sich auch, daß es bevorzugt ist, wenn mindestens zwei der oben erläuterten kennzeichnenden Merkmals gruppen in Kombination miteinander verwendet werden. Denn vorzugsweise sind die Merkmale der Ansprüche 26 und/oder 27 vorgesehen, durch welche eine der Zykluszeit angepaßte Dosierung der Schmelze besonders leicht möglich ist. Das bedeutet in jedem Fall, daß die Legierungs-Suspension praktisch gleichzeitig mit dem Zuführen zur For mungseinrichtung (welcher Art sie auch immer sei, wie Schmiedemaschine, Druckgieß maschine usw.) nach Bedarf hergestellt wird. Compared to the closest prior art, the above explains tter characteristic features of the advantage, instead of a batch process with a Countless small batches (jars) a practically continuous process without jar movement equipment and without the risk of such high material losses. It is but also no dimensional stability of the alloy suspension thus formed is required, as was sought in the state of the art. It is also understood that it it is preferred if at least two of the characteristic features explained above groups can be used in combination. Because they are preferred Features of claims 26 and / or 27 provided by which one of the cycle time adapted dosage of the melt is particularly easy. That means in everyone Case that the alloy suspension practically simultaneously with the supply to the For mation device (of whatever type, such as forging machine, die casting machine etc.) is manufactured as required.

An sich genügt die sich an der Suspendierstrecke durch Viskositätseffekte einstellende Turbulenz der Strömung, doch können auch die Merkmale des Anspruches 15 vorgese hen werden. Durch das statische Mischen werden auf einfache Art und Weise die an der Kühlfläche gebildeten Keime homogen in die Schmelze suspendiert. Mit diesem Suspen dierungsschritt wird gleichzeitig die Ausbildung einer Diffusionszone an der Grenzschicht zwischen Keim und Schmelze unterbunden und damit die Voraussetzung für ein Dendri tenwachstum vermieden. Es ergibt sich also keine Konstitutionelle Unterkühlung. Hier sei nochmals darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff "Keim" hier eine dem Kristallgitter entsprechende vorgebildete Atomanordnung zu verstehen ist.In itself, that which arises on the suspension section due to viscosity effects is sufficient Turbulence of the flow, but the features of claim 15 can also be provided will be. Static mixing makes it easy for those at the Cooling surface formed germs homogeneously suspended in the melt. With this suspense dation step is the formation of a diffusion zone at the boundary layer between germ and melt and thus the prerequisite for a dendri growth avoided. So there is no constitutional hypothermia. Be here again pointed out that under the term "germ" here is the crystal lattice corresponding preformed atomic arrangement is to be understood.

Ein wesentlicher Nachteil des Standes der Technik lag auch in den großen der Oxydation preisgegebenen Flächen der Legierungs-Suspension. Nach einer Weiterbildung der Er findung sind deshalb die Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 16 bis 19 vorgese hen.A major disadvantage of the prior art was also the large oxidation surrendered areas of the alloy suspension. After training the Er invention are therefore the features of at least one of claims 16 to 19 vorese hen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise die Merkmale des Anspruches 22 bzw. eines der zugehörigen Unteransprüche auf. Es ist allerdings bei der bevorzugt vorgesehen aktiven Kühlung mittels eines Kühlsystems ein mögliches Problem (das al lerdings auch ohne die Herstellung einer teilerstarrten Legierungs-Suspension auftreten kann), daß dann das Metall zum "Anbacken" an den gekühlten Wandungen neigt. Zu dessen Vermeidung sind vorzugsweise die Merkmale des Anspruches 45 vorgesehen.A device according to the invention preferably has the features of the claim 22 or one of the associated subclaims. However, it is preferred in the provided active cooling by means of a cooling system a possible problem (the al lerdings occur without the production of a partially solidified alloy suspension can) that then the metal tends to "bake" on the cooled walls. To avoiding it, the features of claim 45 are preferably provided.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgen den Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispie len. Es zeigen:Further details of the present invention will become apparent from the following the description of exemplary embodiments shown schematically in the drawing len. Show it:

Fig. 1A eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Bereitstellen einer teiler starrten Legierungs-Suspension zur detaillierten Erläuterung des erfindungsge mäßen Verfahrens; Figure 1A is a device designed according to the invention for providing a divider stared Alloy suspension for explaining in detail the method erfindungsge MAESSEN.

Fig. 1B eine Variante der in Fig. 1A veranschaulichten Vorrichtung zusammen mit einer Stranggießvorrichtung als Formungsmaschine; FIG. 1B shows a variant of the device illustrated in FIG. 1A together with a continuous casting device as a molding machine;

Fig. 2 ein in erfindungsgemäßer Weise nach einem zweiten Ausführungsbeispiel aus gebildetes Ausgießrohr eines Schmelzofens vor einer Druckgießmaschine mit zentrisch bezüglich einer Vertikalebene in eine Druckgießform eingeschossenen Legierungsmetall; Figure 2 is a in the inventive manner according to a second embodiment of a melting furnace before pouring tube formed from a die casting machine with centrally with respect to a vertical plane injected in a die alloy metal.

Fig. 3 ein in erfindungsgemäßer Weise nach einem dritten Ausführungsbeispiel aus gebildetes Ausgießrohr eines Schmelzofens vor einem Teil einer Strangpreßan lage; die Fig. 3 in a manner according to the invention according to a third embodiment formed pouring tube of a melting furnace in front of a part of an extrusion plant; the

Fig. 4 und 5 weitere alternative Ausführungsformen; Fig. 4 and 5 show further alternative embodiments;

Fig. 6 eine Variante zu Fig. 4 in einem Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 4, wozu Fig. 6 shows a variant of Fig. 4 in a section along the line VI-VI of Fig. 4, for what

Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6 ist; Figure 7 is a section on the line VII-VII of Figure 6;

Fig. 8 ein aus einzelnen separat temperierbaren Abschnitten zusammengesetzte Vor richtung, zu der die Fig. 8 is composed of individual separately tempered sections Before direction to which

Fig. 8A ein vergrößerter Ausschnitt eines Details A aus Fig. 8 ist; und FIG. 8A is an enlarged detail of a detail A from FIG. 8; and

Fig. 9 ein Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8. Fig. 9 is a section along the line IX-IX of Fig. 8.

Fig. 1A stellt schematisch einen Teil der Füllbüchse 6 einer Druckgießmaschine 1 mit einem Gießkolben 7 dar. Die Füllbüchse 6 besitzt auch in üblicher Weise eine Einfüllöff nung 8, durch die hindurch zu vergießendes Metall vor den Kolben 7 einfüllbar ist. Das Einfüllen einer Legierung erfolgt über einen Überführungsbehälter 10d, der hier an das Ausgießrohr 9 eines Dosierofens 9' angeschlossen ist. Der Vorteil eines solchen Behäl ters 10d ist, daß mit seinem Volumen leicht dasjenige Volumen an Metall bestimmt wer den kann, welches für einen Schuß in das Einfülloch 8 einzufüllen ist. So kann gegebe nenfalls einer Druckgießzelle (die eine oder mehrere Druckgießmaschinen in unmittelba rer Nähe, z. B. sternförmig angeordnet, umfassen kann) ein einziger Schmelzofen 9' zu geordnet werden, der - wie sich nachstehend noch ergibt, vorteilhaft als Dosierofen 9' ausgebildet ist. Fig. 1A shows schematically part of the filling sleeve 6 of a die casting machine 1 with a casting piston 7. The filling sleeve 6 also has a filler opening 8 in the usual way, through which metal to be poured in front of the piston 7 can be filled. The filling of an alloy takes place via a transfer container 10 d, which is connected here to the pouring tube 9 of a metering furnace 9 '. The advantage of such a container ters 10 d is that the volume of metal can easily be determined by its volume, which can be filled into the filling hole 8 for a shot. Thus, if necessary, a single melting furnace 9 'can be assigned to a die casting cell (which can comprise one or more die casting machines in the immediate vicinity, e.g. arranged in a star shape), which - as will become apparent below - is advantageously designed as a metering furnace 9 ' is.

Vorzugsweise besitzt der Überführungsbehälter 10d eine Auspreßeinrichtung, bevorzugt in Form eines Kolbens 28 (obwohl im Prinzip auch eine Extrusionsschnecke verwendet werden könnte, doch ist ein Kolben 28 einfacher), so daß das darin gesammelte Metall zwangsweise und unter Druck in die Füllbüchse 6 gepreßt werden kann. Da das Metall im teilerstarrten Zustand ist, bewirkt der so ausgeübte Druck gegebenenfalls einen Abfall seiner Viskosität, was das Einfüllen in die Füllbüchse erleichtert. Außerdem kann das ein zufüllende Volumen durch das Volumen des Überführungsbehälters 10d leicht bestimmt werden. Ist eine Änderung des Volumens erwünscht, so kann der Überführungsbehälter 10d vorteilhaft mittels einer lösbaren, hier nicht im einzelnen dargestellten Verbindungs einrichtung vom Ausgießrohr 9c getrennt und durch einen Überführungsbehälter größeren oder kleineren Volumens ersetzt werden.The transfer container 10 d preferably has an extrusion device, preferably in the form of a piston 28 (although in principle an extrusion screw could also be used, but a piston 28 is simpler), so that the metal collected therein is forced into the filling sleeve 6 under pressure can. Since the metal is in the partially solidified state, the pressure thus exerted may cause its viscosity to drop, which makes it easier to fill it into the filling sleeve. In addition, the volume to be filled can easily be determined by the volume of the transfer container 10 d. If a change in volume is desired, the transfer container 10 d can advantageously be separated from the pouring pipe 9 c by means of a releasable connection device, not shown in detail here, and replaced by a transfer container of larger or smaller volume.

Der Überführungsbehälter 10d kann entweder einfach entsprechend isoliert sein, um ei nen isothermen Zustand des in ihm enthaltenen Metalls nach Erhalt eines gewünschten teilerstarrten Zustandes auf der Suspendierstrecke 9 zu sichern. Zweckmäßig wird es jedoch mindestens mit einer Kühleinrichtung mit einem, beispielsweise unten angeordne ten, Zulauf 12 und einem Auslauf 13 sowie Kühlrohren O aufweisen. Das Mundstück des Überführungsbehälters 10d kann mit einem in einer senkrecht zur Zeichenebene verlau fenden Richtung aus der gezeigten Offenstellung in eine Geschlossenstellung verschieb baren bzw. um ein Scharnier H schwenkbaren Verschluß 10" versehen sein, wie das bei einem Tundish bekannt ist. Ein besonderer Zweck des Überführungsbehälters 10d ist auch die Anpassung der Verweilzeit an die Zykluszeit der nachgeschalteten Formungs maschine 1.The transfer container 10 d can either be simply suitably insulated in order to secure an isothermal state of the metal contained in it after obtaining a desired partially solidified state on the suspension section 9 . Appropriately, however, it will have at least one cooling device with an inlet 12 and an outlet 13, as well as an outlet 13 and cooling tubes O, for example arranged below. The mouthpiece of the transfer container 10 d can be provided with a movement in a direction perpendicular to the plane of the drawing from the open position shown into a closed position or can be pivoted about a hinge H closure 10 ", as is known in a tundish. A special purpose the transfer container 10 d is also the adjustment of the dwell time to the cycle time of the downstream molding machine 1st

Nun kann es aber vorkommen, daß Betriebsstörungen auftreten, welche eine sofortige Entleerung des Überführungsbehälters 10d verhindern. In diesem Falle bestünde die Gefahr, daß der Überführungsbehälter 10d am Ende nur mehr voll erstarrtes Metall bein haltet. Um dies zu verhindern, ist es bevorzugt, wenn der Überführungsbehälter 10d auch mit Heizwicklungen X versehen ist. Diesen Heizwicklungen X kann ein Thermosensor (oder ein, beispielsweise induktiver Sensor für den Aggregatzustand des Metalles in ihm, wie er in der Literatur bereits beschrieben worden ist) zugeordnet sein, um die Heizwick lungen, gegebenenfalls auch nur abschnittsweise, einzuschalten, wenn das zum ge wünschten teilerstarrten Zustand gekühlte Metall in diesem Zustand zu bewahren. Ja, solche Heizwicklungen X können auch dazu gebraucht werden, das teilweise erstarrte Material durch Verflüssigung seiner Randzonen leichter aus dem Überführungsbehälter 10d herauszubringen.Now it can happen that malfunctions occur, which prevent an immediate emptying of the transfer container 10 d. In this case, there would be a risk that the transfer container 10 d only holds fully solidified metal at the end. To prevent this, it is preferred if the transfer container 10 d is also provided with heating coils X. These heating coils X can be assigned a thermal sensor (or a, for example inductive sensor for the physical state of the metal in it, as has already been described in the literature) in order to switch on the heating coils, if necessary only in sections, if this is the case wanted to keep partially solidified cooled metal in this state. Yes, such heating coils X can also be used to bring the partially solidified material out of the transfer container 10 d more easily by liquefying its edge zones.

Der Dosierofen 9' weist eine zwangsweise fördernde Pumpe 17 auf. Mit dieser Pumpe werden beim erfindungsgemäßen Verfahren mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllt: Zum einen wird Schmelze, wenigstens periodisch kontinuierlich in das eine Ssuspendierstrec ke für die herabfließende Schmelze bildende Ausgießrohr 9 gefüllt. Hier sei erwähnt, daß es an sich auch möglich wäre, an Stelle des Ausgießrohres 9 eine offene Rinne vorzuse hen, doch bietet ein geschlossenes Rohr einen besseren Schutz gegen Oxydation und erlaubt es auch, eine Schutzgasatmosphäre darin aufzubauen. Da das Metall im Schmelzofen im flüssigen Zustand, also oberhalb der Liquidus-Temperatur, gehalten wird, bedarf es eines kühlenden Zwischenschrittes, wenn man die Füllbüchse 6 mit teilerstarr tem Metall beschicken will. Es versteht sich daher, daß es bevorzugt ist, wenn das Metall im Schmelzofen mit dem Ausgießrohr 9 erst auf eine nicht höhere als 30°C, vorzugsweise nicht höher als 20°C, z. B. auf eine etwa 10°C, über der Liquidustemperatur gelegene Temperatur gebracht wird, um so einerseits Energie zu sparen, anderseits den Vorgang der Abkühlung auf den teilerstarrten Zustand zu beschleunigen. Der Ofen 9' ist vorzugs weise mit einer durch eine Zwischenwand 22 bis auf eine Verbindungsöffnung 23 abge teilten Dosierkammer 24 versehen, über die Verbindungsöffnung 23 mit einer davor gele genen Kammer höherer Temperatur verbunden und ausgangsseitig unmittelbar an das Ausgießrohr 9 angeschlossen ist.The metering furnace 9 'has a forcibly pump 17 . With the pump in the method according to the invention, several functions are fulfilled simultaneously: on the one hand, melt is filled, at least periodically, continuously into the pouring pipe 9 forming a suspension path for the melt flowing down. It should be mentioned here that it would also be possible to provide an open channel instead of the pouring tube 9 , but a closed tube offers better protection against oxidation and also allows a protective gas atmosphere to be built up therein. Since the metal in the melting furnace is kept in the liquid state, i.e. above the liquidus temperature, a cooling intermediate step is required if one wants to load the filling sleeve 6 with partially rigid metal. It is therefore understood that it is preferred if the metal in the melting furnace with the pouring tube 9 only to a temperature not higher than 30 ° C, preferably not higher than 20 ° C, for. B. is brought to a temperature of about 10 ° C, above the liquidus temperature, so as to save energy on the one hand, and on the other hand to accelerate the cooling process to the partially solidified state. The furnace 9 'is preferably provided with a metering chamber 24 divided by an intermediate wall 22 down to a connection opening 23 , connected via the connection opening 23 to a previously higher temperature chamber and directly connected on the outlet side to the pouring pipe 9 .

Eine weitere Funktion der Pumpe 17 liegt darin, daß durch sie in der Schmelze des Ofens 9' eine Strömung erzeugt wird, die ungeschmolzene Kristallisationskeime, sei es Fremd keime oder an den Ofenwandungen gebildete kleine Dendriten, in das Pumpenrohr 17" bringt. Dabei wirkt ein Propeller 17' (oder eine Schraube) als Verteiler (Mischer) und Zer teiler, so daß daraus weitere Keime gebildet werden. Hier sei auf Friedrich Ostermann, "Anwendungstechnologie Aluminium", Springer-Verlag, 1998, S. 306, verwiesen, wo der Vorteil von Rührvorgängen mit Kornverfeinerungswirkung beschrieben ist. Eine weitere Funktion der Pumpe 17 liegt darin, daß mit ihr eine Feindosierung (Legierungs-Suspen sion auf Wunsch") dann durchführbar ist, wenn ihr wenigstens ein zur Förderung über die Zykluszeit der Druckgießmaschine (1 in Fig. 1B) mittels eines von Hand oder durch eine Programmsteuerung betätigbaren Schalters S ein- und abschaltbarer Antrieb, sei es als Getriebe oder als Motor M, zugeordnet ist. Bevorzugt oder alternativ ist der Schrau ben- oder Propellerpumpe 17 ein Antrieb M variierbarer Geschwindigkeit zugeordnet, zu welchem Zweck eine Motorsteuerstufe C vorgesehen sein kann.Another function of the pump 17 is that it generates a flow in the melt of the furnace 9 ', which brings unmelted crystallization nuclei, be it foreign germs or small dendrites formed on the furnace walls, into the pump tube 17 " Propeller 17 '(or a screw) as a distributor (mixer) and divider, so that further germs are formed from it. Here, reference is made to Friedrich Ostermann, "Application technology aluminum", Springer-Verlag, 1998, p. 306, where the Another function of the pump 17 is that it can be used for fine metering (alloy suspension on request ") if at least one pump for conveying it over the cycle time of the die casting machine (1 in FIG 1B) which appear. by means of a manually or by a program controller operable switch S and disconnectable drive is assigned to it as a gear or a motor M, is. Preferably or alternatively, the screw or propeller pump 17 is assigned a drive M of variable speed, for which purpose an engine control stage C can be provided.

Um zusätzliche Primärkeime zu erhalten, kann es zweckmäßig sein, mindestens Teile der Pumpe 17 zu kühlen. Beispielsweise kann das Rohr 17" mit einem Kühlmantel versehen werden. Bevorzugt ist es allerdings, wenn bewegte Teile der Pumpe 17 mit einer solchen Kühleinrichtung versehen werden. Zu diesem Zweck ist die Welle 17a der Pumpe 17 als Hohlwelle ausgebildet, wie dies etwa bei Rührwerksmühlen für Kühlzwecke bekannt ist, so daß die Einzelheiten einer solchen Kühlanordnung nicht beschrieben werden müssen. Dementsprechend läuft Kühlmittel im Sinne eines Pfeiles P durch den zentralen Hohlteil der Welle 17a (ein in die Welle 17a eingesetztes, mitdrehendes und, z. B. nicht ganz bis zum unteren Ende des Hohlraumes der Welle 17a reichendes, Rohr) ein, strömt an des sen unteren Ende in einen radial auswärts in einen Ringkanal und verläßt die Hohlwelle 17a durch einen stationären, bei Rührwerksmühlen an sich bekannten Drehauslaß 17b mit einem Auslaßstutzen 17c. Gewünschtenfalls kann aber auch der Propeller 17' bzw. die Pumpenschraube in an sich bekannter Weise gekühlt werden.In order to obtain additional primary germs, it can be expedient to cool at least parts of the pump 17 . For example, the pipe 17 "can be provided with a cooling jacket. However, it is preferred if moving parts of the pump 17 are provided with such a cooling device. For this purpose, the shaft 17a of the pump 17 is designed as a hollow shaft, as is the case with agitator mills is known for cooling, so that the details of such a cooling arrangement need not be described. Accordingly, not running coolant within the meaning of an arrow P through the central hollow part of the shaft 17 a (a in the shaft 17 a inserted, co-rotating and, z. B. all the way to the lower end of the cavity of the shaft 17 a reaching, pipe), flows at the lower end of the sen in a radially outward into an annular channel and leaves the hollow shaft 17 a through a stationary, known in agitator mills rotary outlet 17 b with a Outlet spout 17 c. If desired, the propeller 17 'or the pump screw can also be cooled in a manner known per se become.

Die Drehung der Welle 17a bringt es mit sich, daß etwaige sich daran bildende Primär dendriten in die Schmelze radial abgeschleudert werden und in der Schmelze so degenie ren, wie es im oben genannten Stand der Technik beschrieben ist. Der Vorteil des erfin dungsgemäßen Verfahrens gegenüber der EP-A-0 745 694 liegt in der zeitlichen und ört lichen Vorverlegung des Keimbildungsprozesses, die das Nachschalten einer Vielzahl bewegter Tiegel für die Nachkühlung und das Keimwachstum und deren Bewegungsap paratur unnötig macht. In einem zweiten Schritt wird dann das so vorgebildeten Keimvo lumen derart erhöht, daß auch unabhängig von den Effekten des statischen Mischens auch die geometrischen Randbedingungen kein Dendritenwachstum mehr zulassen.The rotation of the shaft 17 a entails that any primary dendrites formed thereon are thrown radially into the melt and degenerate in the melt as described in the above-mentioned prior art. The advantage of the method according to the invention compared to EP-A-0 745 694 lies in the temporal and local advance of the nucleation process, which makes it unnecessary to add a large number of moving crucibles for after-cooling and germ growth and their movement apparatus. In a second step, the thus formed Keimvo lumen is increased in such a way that, regardless of the effects of static mixing, the geometric boundary conditions also no longer permit dendrite growth.

Daher fördert die Pumpe 17 die Schmelze in einen vom Pumpenrohr 17" abzweigenden Rohrstutzen 26, an den das Ausgießrohr 9 anschließt. Das Ausgießrohr 9 ist innen glatt ausgebildet, weist aber, ähnlich dem Überführungsbehälter 10d, Kühlschlangen O und Heizwicklungen X zum selben Zweck auf, wie er oben für den Behälter 10d beschrieben wurde. Die mit Vorkeimen versehene Schmelze wird also von der Pumpe 17, vorzugswei se in einer dünnen Schicht, über den Boden des Ausgießrohres 9 gefördert. Die Kühlein richtung O bewirkt dabei, daß die dem Boden zunächst liegende Schicht der Schmelze viskoser wird und langsamer zu fließen beginnt, während eine heißere Schicht schneller darüber rinnt. Die heißere Schicht aber schmilzt die darunterliegende dünne Schicht wie der auf, so daß im Endeffekt eine Turbulenz der Strömung entsteht, die einen Mischeffekt ergibt. Dieser Mischeffekt seinerseits bewirkt eine Homogenisierung der sich so bildenden Legierungs-Suspension, d. h. Temperatur- und Konzentrationsunterschiede über das Vo lumen der Legierung quer zur Strömungsrichtung werden vermieden und damit die Ten denz zur Dendritenbildung. Vielmehr bilden sich weitere Keime, lassen einem Dendriten wachstum gar keinen Raum mehr und vergrößern sich daher in globulitischer Form, was natürlich erwünscht ist. Am Ausgang der vom Ausgießrohr 9 gebildeten Suspendierstrecke ist daher bereits die gewünschte Legierungs-Suspension im wesentlichen fertig vor handen und bedarf daher keiner weiteren Tiegel mehr.The pump 17 therefore conveys the melt into a pipe socket 26 branching off from the pump pipe 17 ", to which the pouring pipe 9 is connected. The pouring pipe 9 is smooth on the inside, but, similar to the transfer container 10 d, has cooling coils O and heating windings X for the same purpose as described above for the container 10 d. The pre-germinated melt is thus pumped by the pump 17 , preferably in a thin layer, over the bottom of the pouring pipe 9. The cooling device O causes the bottom the layer of melt initially lying becomes more viscous and begins to flow more slowly, while a hotter layer runs faster over it, but the hotter layer melts the underlying thin layer like that, so that the result is turbulence in the flow, which results in a mixing effect The mixing effect in turn brings about a homogenization of the alloy suspension thus formed, ie Te Differences in temperature and concentration across the volume of the alloy transverse to the direction of flow are avoided, and thus the tendency to form dendrites. Rather, other germs form, leave no room for dendrite growth and therefore enlarge in a globulitic form, which is of course desirable. At the exit of the suspension section formed by the pouring tube 9 , the desired alloy suspension is therefore essentially ready to use and therefore no longer requires any crucibles.

Falls nun stets ein und dieselbe Legierung und immer mit im wesentlichen demselben Feststoffanteil verarbeitet werden soll, ist die bisher beschriebene Ausbildung der Anord nung nach Fig. 1A ausreichend. Falls aber Änderungen der Legierung bzw. des Fest stoffanteiles ermöglicht werden sollen, so ist dabei zu bedenken, daß bei gleichbleibender Neigung α der Suspendierstrecke 9 zu einer horizontalen, strich-punktiert gezeigten Ebe ne, die Viskosität der jeweiligen Legierung unterschiedlich sein wird, was dann die Kühl zeit im Ausgießrohr beeinflussen würde. Um eine unabhängig wählbare Verweilzeit der Schmelze in der Suspendierstrecke 9 zu erhalten und so den Anteil der aus der Schmelze extrahierten Schmelzwärme zu steuern, ist dessen Neigungswinkel α vorzugsweise ein stellbar. Damit kann die Verweilzeit so gesteuert werden, daß sie einerseits an die Zy kluszeit der nachgeschalteten Formungsmaschine, etwa der an Hand der Teile 6-8 in Fig. 1A angedeuteten Druckgießmaschine, angepaßt wird, anderseits die Extraktion der Schmelzwärme gegebenenfalls auf diese Weise eingestellt werden kann, wogegen eine weitere Methode zur Einstellung dieser Extraktion in der Wahl des Durch die Rohre O fließenden Kühlmittels und dessen Durchsatz pro Zeiteinheit liegt. So kann der über die Suspendierstrecke 9 laufenden Schmelze die Schmelzwärme mit einem Anteil von 20% bis 60%, vorzugsweise 30% bis 50%, derart entzogen werden, daß am unteren Ende der Suspendierstrecke die gewünschte Legierungs-Suspension fertig vorliegt.If now always one and the same alloy and always to be processed with essentially the same solids content, the previously described configuration of the arrangement according to FIG. 1A is sufficient. If, however, changes in the alloy or the solid content are to be made possible, it should be borne in mind that with a constant inclination α of the suspension path 9 to a horizontal, dash-dotted line, the viscosity of the respective alloy will be different, which then would affect the cooling time in the pouring spout. In order to obtain an independently selectable residence time of the melt in the suspension section 9 and thus to control the proportion of the heat of fusion extracted from the melt, its angle of inclination α is preferably adjustable. Thus, the dwell time can be controlled so that it is adapted to the cycle time of the downstream molding machine, for example the die casting machine indicated on the basis of parts 6-8 in FIG. 1A, on the one hand, and on the other hand the extraction of the heat of fusion can optionally be adjusted in this way , whereas another method for setting this extraction lies in the choice of the coolant flowing through the tubes O and its throughput per unit of time. Thus, the heat of fusion can be withdrawn from the melt running over the suspension section 9 in a proportion of 20% to 60%, preferably 30% to 50%, in such a way that the desired alloy suspension is ready at the lower end of the suspension section.

Zu diesem Zweck mag eine Verstellvorrichtung in Form eines um eine ortsfeste Achse 53 oder Welle drehbaren Exzenters 54 in einem mit dem Ausgießrohr 9 verbundenen Rah men 55 vorgesehen sein, womit das Rohr 9 mehr oder weniger geneigt werden kann. Am anderen Ende ist das Rohr um eine, vorzugsweise nahe einer Wand des Ofens 9' bzw. nahe dem Rohrstutzen 26 gelegene, Achse 56 schwenkbar. Es versteht sich, daß die gezeigte Ausbildung nur ein Beispiel darstellt, und daß es sogar bevorzugt sein kann, ein fluidisches Verstellsystem, ein Zahnstangensystem oder ein Hebelgetriebe zu verwenden, um größere Verstellhübe zu erzielen, beispielsweise die Suspendierstrecke 9 über die strich-punktiert gezeigte Horizontalebene hinaus anzuheben und so ein Zurückfließen der Legierung in den Ofen 9' zu erreichen, wenn Störungen an der Formungsmaschine auf treten sollten.To this end, like an adjustment device in the form of a rotatable about a fixed axis 53 or the eccentric shaft 54 in a connected with the discharge pipe 9 Rah men be provided 55 with which the tube 9 can be more or less inclined. At the other end, the pipe can be pivoted about an axis 56 , preferably near a wall of the furnace 9 'or near the pipe socket 26 . It is understood that the design shown is only an example, and that it may even be preferred to use a fluidic adjustment system, a rack and pinion system or a lever mechanism in order to achieve larger adjustment strokes, for example the suspension path 9 over the horizontal plane shown in dotted lines to lift out and so to achieve a backflow of the alloy into the furnace 9 ', should malfunctions occur on the molding machine.

Um eine Schiefstellung des Überführungsbehälters 10d möglichst zu vermeiden, steht der Ofen 9' vorzugsweise auf einem, lediglich schematisch angedeuteten, Hubgestell, das in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann, beispielsweise als hydraulisch oder mecha nisch heb- und senkbares Gestell. Vorzugsweise ist die Verstellung der Verstelleinrich tung 53-55 bzw. die Drehung der Welle 53 mit der Bewegung des Hubgestelles 57 syn chronisiert. Theoretisch wäre es natürlich auch möglich, den Ofen 9' auf einem so hohen Niveau vorzusehen, daß der Behälter 10d in jedem Falle über der (entsprechend groß bemessenen) Einfüllöffnung 8 liegt, auch wenn die Neigung des Rohres 9 unterschiedlich ist.In order to avoid skewing of the transfer container 10 d as far as possible, the oven 9 'preferably stands on a, only schematically indicated, lifting frame, which can be designed in a conventional manner, for example as a hydraulically or mechanically lifting and lowering frame. Preferably, the adjustment of the adjusting device 53-55 or the rotation of the shaft 53 is synchronized with the movement of the lifting frame 57 . In theory, it would of course also be possible to provide the furnace 9 'at such a high level that the container 10 d is in any case above the (correspondingly large) filling opening 8 , even if the inclination of the tube 9 is different.

Es wurde oben die Kühleinrichtung O erwähnt. Eine Kühlung kann jedoch zusätzlich oder alternativ auch so erfolgen, daß in das Ausgießrohr 9 über einen Zulauf 58 Schutzgas, z. B. Stickstoff, zugeführt und am Ende über einen Auslauf 59 abgeführt wird. In einem solchen Falle erübrigt sich ein Aufwärmen des Gases, und es kann dieses bei Raumtem peratur, also etwa 20°C oder auch flüssig, zugeführt werden. Dies ist besonders bei der Verarbeitung von Magnesium von Vorteil, bei dem wohl auch das Innere des Ofens 9' von einer solchen Inertatmosphäre erfüllt sein wird. Natürlich ist eine solche Maßnahme auch für Aluminium oder jedes andere Metall von Vorteil, weil dadurch eine Oxydation hintan gehalten wird.The cooling device O was mentioned above. However, the cooling may also take place additionally or alternatively so that in the discharge pipe 9 via an inlet 58 protective gas, such. B. nitrogen, and is discharged at the end via an outlet 59 . In such a case, there is no need to warm up the gas, and it can be supplied at room temperature, ie around 20 ° C or liquid. This is particularly advantageous in the processing of magnesium, in which the interior of the furnace 9 'will probably also be filled with such an inert atmosphere. Of course, such a measure is also advantageous for aluminum or any other metal, because it prevents oxidation.

Nach Fig. 1B kommt das zu vergießende Metall vom Dosierofen 9' (Fig. 1A), von dem in Fig. 1B nur das Ausgießrohr 9 gezeigt ist. Der Schritt des Befüllens einer Formungsma schine 1a wird bei der Ausführungsform nach Fig. 1B mit einem vom Ausgießrohr geson derten Überführungsbehälter 10 durchgeführt. Der Vorteil eines gesonderten Überfüh rungsbehälters 10 liegt unter anderem darin, daß es gar nicht erforderlich ist, jeder For mungsmaschine einen eigenen Schmelzofen mit Ausgießrohr 9 zuzuordnen, vielmehr ein einziger Schmelzofen an einem zentralen Ort aufgestellt und von dort aus die einzelnen Formungsmaschinen über solche Behälter 10 beliefert werden können.According to FIG. 1B, the metal to be cast comes from the metering furnace 9 '( FIG. 1A), of which only the pouring pipe 9 is shown in FIG. 1B. The step of filling a forming machine 1 a is carried out in the embodiment according to FIG. 1B with a transfer container 10 which is special from the pouring tube. The advantage of a separate transfer container 10 is, inter alia, that it is not at all necessary to assign each molding machine its own melting furnace with pouring tube 9 , rather a single melting furnace is set up at a central location and from there the individual molding machines via such containers 10 can be supplied.

Als Formungsmaschine ist unterhalb des Überführungsbehälters 10, nach einem Sam melbehälter oder Tundish 10e, eine Stranggießeinrichtung 1a an sich bekannter Bauart vorgeschaltet. Es handelt sich dabei um eine ähnliche Stranggießeinrichtung, wie sie et wa aus der DE-A-17 83 060 bekannt geworden ist, nur mit dem Unterschied, daß bei die ser Stranggießmaschine eine elektromagnetische Rühreinrichtung vorgesehen werden mußte, um Dendriten zu zerstören. Diese Einrichtung kann nun durch die Erfindung er spart werden, so daß die Stranggießvorrichtung 1a einfacher und kostengünstiger aufge baut sein kann. Es sei erwähnt, daß eine solche Stranggießmaschine 1a entweder zyklisch - zur Erzeugung mehr oder weniger langer Bolzen - oder kontinuierlich betrieben werden kann.As a molding machine is below the transfer container 10 , after a Sam mel container or tundish 10 e, a continuous casting device 1 a upstream of a known type. It is a similar continuous casting device, as it has become known from DE-A-17 83 060, only with the difference that an electromagnetic stirrer had to be provided in this continuous casting machine to destroy dendrites. This device can now be saved by the invention, so that the continuous casting device 1 a can be built up more easily and cost-effectively. It should be mentioned that such a continuous casting machine 1 a can either be operated cyclically - to produce bolts of more or less length - or continuously.

Um den oben beschriebenen Mischeffekt zu intensivieren, besitzt nun der Behälter 10 eine statische Mischeinrichtung, vorzugsweise in Form von ineinandergreifenden, das Metall jedenfalls von einer zur anderen Seite wendenden und damit mischenden Wan dungsvorsprüngen 11. Diese Wandungsvorsprünge mischen also das Metall während seines Einfüllens und Ausfließens. Im Gegensatz zum bekannten Chargenverfahren, bei dem einzelne Chargen in eine große Anzahl von, z. B. über ein Karussell, bewegten Tie geln gefüllt werden, wird hier also ein Durchflußverfahren angewendet bzw. im Durchfluß das teilerstarrte Metall gewonnen, wobei der Verschluß 10" stets geöffnet oder über hauptweggelassen ist. Gleichzeitig kann der Behälter 10, ähnlich wie der an Hand der Fig. 1A beschriebene Behälter 10d, entweder einfach entsprechend isoliert sein, um die eingefüllte Legierungs-Suspension isotherm zu halten. Zweckmäßig wird es jedoch wie der Behälter 10d mindestens eine Kühleinrichtung mit einem, beispielsweise unten ange ordneten, Zulauf 12 und einem Auslauf 13 sowie Kühlrohren O im Inneren der Vorsprün ge 11 aufweisen. Damit wird die Umwandlung vom (noch) flüssigen Zustand, wie er beim Ausfließen aus dem Rohr 9 herrscht, in einen abgekühlten Zustand gesichert, wobei das Mundstück 10' des Behälters 10 wiederum mit einem verschiebbaren Verschluß 10" ver sehen sein kann, im vorliegenden Fall aber, wie oben erwähnt, nicht sein wird. Es ver steht sich, daß bei Verwendung eines solchen transportablen Überführungsbehälters 10 die Kühlleitung des Ausgießrohres allenfalls herabzusetzen ist, beispielsweise auf die Kühleinrichtung O verzichtet und nur mit Schutzgas gekühlt wird. Aus demselben Grund, wie oben an Hand des Behälters 10d beschrieben, ist auch vorzugsweise eine wahlweise einschaltbare Heizeinrichtung X vorgesehen, die auch zum Aufschmelzen erstarrten Ma terials verwendet werden kann, so daß keine gesonderte Schockheizung 16a erforderlich ist.In order to intensify the mixing effect described above, the container 10 now has a static mixing device, preferably in the form of interlocking wall projections 11 which in any case turn from one side to the other and thus mix. These wall projections therefore mix the metal during its filling and pouring out. In contrast to the known batch process, in which individual batches are divided into a large number of, e.g. B. over a carousel, moving tie gels, so here a flow method is used or in the flow the partially solidified metal is obtained, the closure 10 "is always open or left over. At the same time, the container 10 , similar to that on hand FIG. container 10 described 1A d, either be isolated easily in accordance to hold the filled Alloy suspension isothermally. Suitably, however, it is like the container 10 d at least one cooling device with a, for example, be below arranged, inlet 12 and an outlet 13 and cooling tubes O in the interior of the protrusions 11. This ensures the conversion from the (still) liquid state, as it prevails when flowing out of the tube 9 , into a cooled state, the mouthpiece 10 'of the container 10 again having a slidable shutter 10 "can be seen ver, but in the present case, as mentioned above, will not be. It is ver ver that when using such a portable transfer container 10, the cooling line of the pouring tube is at most to be reduced, for example, dispenses with the cooling device O and is only cooled with protective gas. For the same reason, as described above with reference to the container 10 d, an optionally switchable heating device X is also preferably provided, which can also be used for melting solidified materials, so that no separate shock heating 16 a is required.

An Hand der Fig. 8 wird später erläutert, wie eine zonenweise Überwachung der Tempe ratur mit entsprechender Regelung realisiert werden kann. Es mag aber bei der in Fig. 1B gezeigten Ausführungsform zweckmäßig sein, wenn der Behälter 10 (oder auch der Be hälter 10d), etwa entlang seiner Längsachse 14, geteilt und auseinandernehmbar ist, um diesen nötigenfalls reinigen zu können. In einem solchen Falle wird es zweckmäßig sein, wenn jeder Hälfte eine eigene Zu- und Abfuhr für das jeweilige Temperiermittel (Kühl- oder Heizmittel) zugeordnet wird, wie es im Falle der vier Anschlüsse 15 (je ein Paar für jede Gefäßhälfte) für die elektrischen Anschlüsse der Heizwicklungen X gezeigt ist. With reference to FIG. 8 will be explained later, such as a zone-wise monitoring the temperature Tempe can be realized with appropriate control. But it may be expedient in the case shown in FIG. 1B embodiment shown, when the container 10 (or the loading container 10 d), such as along its longitudinal axis 14, divided and disassembled to this, if necessary, to clean. In such a case, it will be useful if each half is assigned its own supply and discharge for the respective temperature control medium (coolant or heating medium), as is the case for the four connections 15 (one pair for each vessel half) for the electrical ones Connections of the heating windings X is shown.

Fig. 2 zeigt schematisch die Druckgießmaschine 1 mit mehreren Formteilen 2, einer ortsfesten Aufspannplatte 3 für einen stationären Formteil 4, sowie ein stationäres Schild 5. Zwischen der Platte 3 und dem Schild 5 ist die Füllbüchse 6 eingespannt, in der der Gießkolben 7 der Länge nach verschiebbar ist. Die Füllbüches 6 kann mit einer Heizein richtung 16 versehen sein. Es versteht sich, daß statt der Druckgießmaschine 1 auch jede andere Formungsmaschine, beispielsweise ein Extruder für sich oder als Thixo- Formmaschine verwendet werden kann, beispielsweise entsprechend der WO 97/21509. Während der Extruder aber dort unter anderem die Funktion besitzt, allfällige Dendriten durch seine Scherkräfte zu zerstören (und damit auch einen entsprechenden Energiebe darf aufweist), ist dies bei der vorliegenden Erfindung nicht der Fall, weil sich hier ja gar keine Dendriten bilden. Fig. 2 schematically shows the die casting machine 1 with several mold parts 2, a stationary platen 3 for a stationary mold part 4 and a stationary board 5. Between the plate 3 and the shield 5 , the filling sleeve 6 is clamped, in which the casting piston 7 is displaceable in length. The filling bushes 6 can be provided with a heater 16 . It goes without saying that instead of the die casting machine 1 , any other molding machine, for example an extruder by itself or as a thixo molding machine, can be used, for example in accordance with WO 97/21509. However, while the extruder there has the function, among other things, of destroying any dendrites by means of its shear forces (and thus may also have a corresponding energy balance), this is not the case with the present invention, because no dendrites are formed here.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Mischvorsprünge 11a eines Schwerkraftmi schers bzw. statischen Mischers in das Ausgießrohr 9a des Schmelzofens 9' integriert, welch letzterer nur teilweise gezeigt ist. Hier sei angemerkt, daß es zwar bevorzugt ist, das Mischen unter Schwerkraft durchzuführen, daß es aber ebenso denkbar wäre, die Mischvorsprünge, z. B. 11a, in einem aufsteigenden Kühlrohr unterzubringen, durch wel ches das Metall beispielsweise mittels Gasdruck gefördert wird. Der Schmelzofen 9' kann gegebenenfalls verfahrbar sein, um zu jeder zu beliefernden Formungsmaschine zu ge langen, braucht dieser also nicht stationär zugeordnet zu sein. Die Bezugsziffern sind hier, wie in den folgenden Ausführungsbeispielen gleich wie in Fig. 1B, aber gegebenen falls mit einem Zusatz versehen.In the present embodiment, mixing projections 11 integrates a one Schwerkraftmi exchanger and static mixer into the discharge pipe 9 a of the melting furnace 9 ', the latter only partly what is shown. It should be noted here that although it is preferred to carry out the mixing under the force of gravity, it would also be conceivable for the mixing projections, e.g. B. 11 a to accommodate in an ascending cooling tube, by wel ches the metal is promoted for example by means of gas pressure. The melting furnace 9 'may optionally be movable in order to reach each molding machine to be supplied, so it does not need to be assigned to a stationary position. The reference numbers here, as in the following exemplary embodiments, are the same as in FIG. 1B, but are optionally provided with an addition.

Wenn also flüssiges Metall, vorzugsweise knapp über der Liquidustemperatur, aus dem Ofen 9' mit Hilfe einer Dosierpumpe 17 in das Ausgießrohr 9a gefördert wird, rinnt es über die von den Vorsprüngen 11a gebildete Treppe abwärts, wobei das Ausgießrohr 9a entweder so lang bemessen ist, daß sich eine natürliche, nicht erzwungene, Abkühlung ergibt, oder es sind - wie dargestellt - wieder Kühlrohre O in den Vorsprüngen 11a vorge sehen, was bevorzugt ist. Durch das immer wieder erfolgende, kaskadenartige Ergießen auf die jeweils darunter befindliche Treppe 11a ergibt sich der gewünschte Mischeffekt.Thus, when liquid metal is preferably supported slightly above the liquidus temperature of the oven 9 'by means of a metering pump 17 into the discharge pipe 9 a, it runs down by the protrusions 11a formed stairs down, the pouring tube 9 a is either as long is measured that there is a natural, not forced, cooling, or there are - as shown - cooling pipes O in the projections 11 a see again, which is preferred. The cascade-like pouring onto the stairs 11 a located below each time results in the desired mixing effect.

Sollte das Ausgießrohr so dünn bemessen sein, daß das fließende Metall seinen ganzen Innendurchmesser erfüllt, können solche Mischvorsprünge 11a auch an der oberen bzw. an Seitenwandungen des Ausgießrohres vorgesehen sein, wobei die Form der Vorsprün ge gleich oder verschieden sein mag, wobei allenfalls unterschiedliche Formen, etwa der später noch gezeigten Art, gemischt vorliegen können. Beispielsweise wäre es denkbar, am oberen Beginn des Ausgießrohres 9a zur Erzielung eines statischen Mischeffektes eine mit Öffnungen versehene Scheibe quer über den Durchmesser des Rohres vorzuse hen, so daß der Strom flüssigen Metalles in mehrere sich hinter der Scheibe wieder ver einigende und somit mischende Teilströme geteilt wird. Eine solche Scheibe stellt aller dings einen gewissen Strömungswiderstand dar, weshalb ihre Anordnung auf den oberen Bereich des Ausgießrohres 9a beschränkt bleiben sollte.Should be as thin dimensioned the pouring that the metal flowing fulfills its entire inner diameter, such mixed projections 11 may be a well provided on the top or at side walls of the pouring tube, wherein the form of Vorsprün ge same or may be different, and possibly different Shapes, such as the type shown later, can be mixed. For example, it is conceivable a for achieving a static mixing effect an apertured disc vorzuse at the upper start of the pouring tube 9 across the diameter of the tube hen, so that the flow of liquid metal into a plurality of back ver behind the disc unifying and thus mixing substreams is shared. However, such a disc represents a certain flow resistance, which is why its arrangement should remain limited to the upper region of the pouring tube 9 a.

Wie beim Gefäß 10 in Fig. 1B mag es auch hier vorteilhaft sein, Heizwicklungen X einzu bauen, um ein "Anbacken" von Metall an den Wandungen des Ausgießrohres 9a zu ver hindern, falls sich etwa durch Betriebsstörung eine längere Verweildauer des Metalls im Ausgießrohr ergeben sollte. Die Verwendung nicht-benetzender Werkstoffe für den stati schen Mischer bzw. das Ausgießrohr 9, 9a des Ofens ist deshalb von besonderem Vor teil. Als Beispiel seien etwa keramisch beschichtetes Metall oder ganze keramische Bau teile genannt. Wobei eine solche Metallplatte 19 hier strichliert bei 19 angedeutet ist. Die Mischvorsprünge 11a können dann auf der aus dem Rohr 9a zu Reparatur- oder Reini gungszwecken herausziehbaren, in Fig. 2 Platte 19 angeordnet sein. Zusätzliche starke Heizwicklungen X' mögen für eine schockartige Erwärmung dann von Vorteil sein, wenn die Suspension beispielsweise auf Grund einer Störung voll erstarrt ist und erneut zum Fließen gebracht werden soll.As with the vessel 10 in Fig. 1B, it may be also advantageous to build einzu heating coils X to form a "caking" of metal on the walls of the pouring tube a to ver stop 9 when approximately by malfunction for a longer residence time of the metal in the pouring tube should result. The use of non-wetting materials for the static mixer or pouring pipe 9 , 9 a of the furnace is therefore of particular advantage. Examples include ceramic-coated metal or entire ceramic construction parts. Such a metal plate 19 is indicated here by dashed lines at 19 . The mixing projections 11 a can then be arranged on the extractable from the tube 9 a for repair or cleaning purposes, in FIG. 2 plate 19 . Additional strong heating coils X 'may be advantageous for a shock-like heating if the suspension is completely solidified due to a fault, for example, and is to be caused to flow again.

Ferner mag es vorteilhaft sein, eine Hochfrequenz-, bevorzugt eine Ultraschallfrequenz einrichtung 16a an der Suspendierstrecke 9a anzubringen, um ein Eindringen von Schmelze in die Poren des die Vorsprünge 11a bildenden Keramikmaterials zu verhin dern. Es hat sich besonders bei aufgeprägten Ultraschallschwingungen erwiesen, daß diese das Metall aus den Poren austreiben und damit die Lebensdauer der Keramikteile verlängern.Furthermore, it may be advantageous to attach a high-frequency, preferably an ultrasound frequency device 16 a to the suspending section 9 a in order to prevent melt penetration into the pores of the ceramic material forming the projections 11 a. It has been found, particularly in the case of impressed ultrasonic vibrations, that these drive the metal out of the pores and thus extend the life of the ceramic parts.

Das untere Ende des Ausgießrohres 9a kann gegebenenfalls auch mit einem ähnlichen Verschluß versehen werden, wie er in Fig. 1A oder B für den Überführungsbehälter bei 10" angedeutet ist. Dazu kann ein Schiebergehäuse 18 vorgesehen werden. Damit kann das Herabfließen von Legierungs-Suspension bei Störungen der Formungsmaschine (und damit einer Änderung der Zykluszeit) vermieden werden. Gegebenenfalls ist aber das Ausgießrohr 9 um die Achse 56 (Fig. 1A) derart verschwenkbar, daß es in einem sol chen Falle über die in Fig. 1A strich-punktiert gezeigte Horizontalebene aufwärts ver schwenkt wird und so die Legierungs-Suspension wieder in den Ofen 9' (oder ein anderes Vorratsgefäß) zurückfließt. Natürlich wäre es ebenfalls denkbar, das Ausgießrohr 9a, wie im Falle des Gefäßes 10 der Fig. 1B, aus zwei auseinandernehmbaren Hälften zusam menzusetzen, etwa entlang seiner Längsachse L, um es so leichter warten zu können.The lower end of the pouring pipe 9 a can optionally also be provided with a similar closure as indicated in FIG. 1A or B for the transfer container at 10 ". A slide valve housing 18 can be provided for this purpose. This allows the alloy suspension to flow down in the event of malfunctions in the molding machine (and thus a change in the cycle time), but if necessary the pouring tube 9 can be pivoted about the axis 56 ( FIG. 1A) in such a way that in such a case it is over the one shown in dash -dotted lines in FIG. 1A Horizontal plane is ver pivots upward and thus the alloy suspension '(or other reservoir) flows back into the oven 9. of course, it would also be conceivable for the pouring 9 a, demountable as in the case of the vessel 10 of FIG. 1B of two Put halves together, for example along its longitudinal axis L, in order to make it easier to maintain.

Fig. 3 zeigt eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, aber eines modifizierten Ausführungsbei spieles. Als Formungsmaschine kann in diesem Falle eine Extrusionspresse mit einem Extrusionskolben 7b vorgesehen sein, es kann sich aber auch um eine Füllbüchse 6a, ähnlich der Füllbüchse 6 der Fig. 1A für eine Druckgießmaschine handeln. Die Ausbildung dieser Füllbüchse 6a entspricht nun einer solchen nach der deutschen Offenlegungs schrift 100 47 735, deren Inhalt hier durch Bezugnahme als geoffenbart gelten soll. Es ist nämlich sinnvoll, die Füllbüchse 6a, z. B. mittels Heizwicklungen 16 zu heizen, um keine Veränderung der Legierungs-Suspension zu erhalten. Dazu kann es vorteilhaft sein, den Vorderteil der Füllbüchse 6a gewissermaßen als "Überführungsbehälter" aus zubilden und diesen mit einem, z. B. ebenfalls beheizten, Schiebeverschluß 10" zu versehen. Fig. 3 shows one of the Fig. 2 similar representation, but a modified game Ausführungsbei. In this case, an extrusion press with an extrusion piston 7 b can be provided as the molding machine, but it can also be a filling sleeve 6 a, similar to the filling sleeve 6 of FIG. 1A, for a die casting machine. The design of this filling sleeve 6 a now corresponds to that according to German Offenlegungsschrift 100 47 735, the content of which is to be regarded as disclosed here by reference. Indeed, it is useful to the shot sleeve 6 a z. B. to heat by means of heating windings 16 in order not to obtain any change in the alloy suspension. For this purpose, it may be advantageous to form the front part of the filling sleeve 6 a to a certain extent as a "transfer container" and to use a, e.g. B. also heated, slide closure 10 ".

Wie in Fig. 2 ist auch im Falle der Fig. 3 das Ausgießrohr 9b selbst mit einem statischen Schwerkraftmischer entlang einer schlangenartig gewundenen Mittellinie L' zwischen ein ander - ähnlich wie beim Mischer nach Fig. 1B - überlappenden Vorsprüngen 11b verse hen, die eine besonders gute Durchmischung und Homogenisierung erlauben. Obwohl der statische Mischer, im Prinzip auch von der bei Schüttgütern verwendeten Art mit mit Öffnungen versehenen Einbauten ausgebildet sein kann, so daß ein Teil des Stromes durch die Öffnungen nach außen oder nach innen fließt, während ein anderer Teilstrom daran vorbei geht, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung einander überlappende Vorsprünge aus mehreren Gründen besonders bevorzugt. Einerseits neigen mit Öffnun gen versehene Einbauten, etwa wie die oben erwähnte quer eingesetzte Scheibe dazu, sich eher zu verstopfen, sobald nämlich die Temperatur des Metalls entsprechend gesun ken und das Metall viskoser geworden ist. Anderseits bedeutet eine Überlappung, daß ein Teil des Metalles die Wand entlang fließt, ein anderer Teil aber auf den nächsten über lappenden Vorsprung 11b tropft und von dort nach unten abgegeben wird, wo er sich mit dem der Wand entlang, und somit über eine unterschiedliche Strecke geströmten Metall unter Mischen vereinigt.As in FIG. 2, in the case of FIG. 3, the pouring pipe 9 b itself with a static gravity mixer along a serpentine winding center line L 'between another - similar to the mixer according to FIG. 1B - overlapping projections 11 b hen allow particularly good mixing and homogenization. Although the static mixer, in principle also of the type used in bulk goods, can be designed with openings provided with openings, so that part of the flow flows through the openings outwards or inwards, while another part flow passes it, are within the scope overlapping projections of the present invention are particularly preferred for several reasons. On the one hand, internals provided with openings, such as the above-mentioned transversely inserted pane, tend to clog as soon as the temperature of the metal has dropped accordingly and the metal has become more viscous. On the other hand means an overlap that part of the metal flow along the wall, another part is but submitted to the next overlapping projection 11 b drips and from there down to where it joins with the wall varying along, thus over and a Line of streamed metal combined with mixing.

Es ist oben bereits erwähnt worden, daß es vorteilhaft sein kann, sowohl Kühl- als auch Heizeinrichtungen vorzusehen. Da das Metall aus dem Ofen 9' mit höherer Temperatur austritt, mag es sein, daß ein Nachheizen im Falle eines Stillstandes bzw. einer Unterbre chung des Betriebes im oberen Teil des Schwerkraftmischers weniger nötig ist. Diesen Fall zeigt die Fig. 3, bei der im oberen Teil des Ausgießrohres 9b nur Kühlschlangen O vorgesehen sind, jedoch zonenweise um so mehr elektrische Heizeinheiten X angebracht sind, je mehr sich der Mischerraum 21 entlang der Linie L' dem Mundstück 10'b bzw. dem Schiebergehäuse 18 des Ausgießrohres nähert. Die an Hand der Fig. 2 erläuterte Schockheizung 16a für Notfälle kann ebenfalls vorgesehen werden.It has already been mentioned above that it can be advantageous to provide both cooling and heating devices. Since the metal emerges from the furnace 9 'at a higher temperature, it may be that reheating in the event of a standstill or an interruption of the operation in the upper part of the gravity mixer is less necessary. In this case, FIG. 3, in the upper part of the pouring tube 9 b in which only cooling coils O are provided, but are zonally mounted about the more electric heater units X, the more the mixing chamber 21 along the line L 'the mouthpiece 10' b or the slide housing 18 of the pouring tube approaches. The shock heater 16 a for emergencies explained with reference to FIG. 2 can also be provided.

Die Kühleinrichtung bzw. Wärmeleitrohre könnten zwar an sich verschiedenartig ausge bildet sein, beispielsweise auch mit verdampfbarem Kühlmittel arbeiten, doch besteht bei so starker Kühlung die Gefahr einer örtlichen Unterkühlung, die dann zu der in der Litera tur beschriebenen "Konstitutionellen Unterkühlung" und zu einer Dendritenbildung führen kann. Deshalb ist die Kühlung mittels eines fließenden Kühlmediums bevorzugt, wobei zwar in der an Hand der Fig. 1B gezeigten Art im Gegenstrom zum Fluß des Metalles gekühlt werden kann, eine Umkehrung der in Fig. 1B gezeigten Anordnung mit dem Kühl zulauf 12 oben und dem Auslauf 13 unten, d. h. im Gleichstrom, bevorzugt ist, weil so der obere Bereich, wo das flüssige Metall eintritt, stärker gekühlt wird, als der untere Bereich. Dies führt zwar dennoch insgesamt zu einem annähernd linearen Absenken der Metall temperatur über die Länge des Weges, z. B. entlang der Linie L', doch in der Praxis eher doch zu einer mehr oder weniger leichten Degression der Kühlleistung.The cooling device or heat pipes could be different in itself, for example also work with evaporable coolant, but with such strong cooling there is a risk of local hypothermia, which then leads to the "constitutional hypothermia" described in the literature and to dendrite formation can lead. Therefore, cooling by means of a flowing cooling medium is preferred, although cooling in the manner shown in FIG. 1B in countercurrent to the flow of the metal is possible, a reversal of the arrangement shown in FIG. 1B with the cooling inlet 12 at the top and the outlet 13 below, ie in cocurrent, is preferred because the upper area where the liquid metal enters is cooled more than the lower area. This nevertheless leads overall to an approximately linear lowering of the metal temperature over the length of the path, e.g. B. along the line L ', but in practice rather to a more or less slight degression of the cooling capacity.

Es wurde oben erwähnt, daß das aus dem Mundstück 10' (bzw. 10'a oder 10'b) austre tende Metall gegebenenfalls auch halbflüssig sein, d. h. einen Festanteil unter 50% auf weisen kann. Dies erleichtert natürlich das Abfließen des gekühlten Metalles, obwohl in gewissen Fällen gerade für Formungsmaschinen, wie 1 oder 1a, Metall mit einem Fest stoffanteil von ≧ 50 Gew-% bevorzugt ist. In diesem Falle ist es aber unter Umständen schwieriger, es in die Formungsmaschine zu bringen. Fig. 4 zeigt hier einen Ausweg.It was mentioned above that the metal emerging from the mouthpiece 10 '(or 10 ' a or 10 'b) may also be semi-liquid, ie may have a solids content of less than 50%. Of course, this facilitates the drainage of the cooled metal, although in certain cases metal with a solids content of ≧ 50% by weight is preferred, especially for molding machines such as 1 or 1a. In this case, however, it may be more difficult to get it into the molding machine. Fig. 4 shows a way out.

Fig. 4 veranschaulicht wieder den Ofen 9' mit der durch die Zwischenwand 22 bis auf eine Verbindungsöffnung 23 abgeteilten Dosierkammer 24, die unmittelbar mit dem Ausgieß rohr 9c verbunden ist. Dazu taucht das Rohr 17" der Pumpe 17 unter ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau des Schmelzofens 9' ein und fördert die Schmelze über den in das Ausgießrohr 9c ragenden Rohrstutzen 26 in dasselbe hinein. Fig. 4 again illustrates the oven 9 'with the metering chamber 24 divided by the intermediate wall 22 except for a connection opening 23 , which is directly connected to the pouring pipe 9 c. For this purpose, the tube 17 dips "of the pump 17 under a certain liquid level of the melting furnace 9 'and promotes the melt over the pouring tube 9 projecting into the pipe stub 26 c in the same inside.

Innerhalb des Ausgießrohres 9c ist hier der statische Mischer als ortsfeste Schnecken wendel 11c ausgebildet, die gegebenenfalls zur Verbesserung der Mischwirkung mit ein zelnen Zapfen 27 über ihren Umfang bzw. ihre Länge versehen sein kann. Das untere Ende des Ausgießrohres 9c mündet aber nun in einen die Legierungs-Suspension sammelnden Überführungsbehälter 10c, der in der angedeuteten Weise an das Einfülloch 8 andockbar oder auch fest angedockt ist. Der Überführungsbehälter 10c ist vorteilhaft wie der mit einer Auspreßeinrichtung bzw. dem Kolben 28 versehen. Wie ersichtlich und an gedeutet, ist es wiederum von Vorteil, den Behälter 10c mit Heizeinrichtungen X, gegebe nenfalls auch mit einer Kühleinrichtung O zu versehen.Within the pouring pipe 9 c here the static mixer is designed as a stationary screw helix 11 c, which can optionally be provided with an individual pin 27 over its circumference or length to improve the mixing effect. The lower end of the pouring tube 9 c now opens into a transfer container 10 c collecting the alloy suspension, which in the manner indicated can be docked onto the filler hole 8 or is also firmly docked. The transfer container 10 c is advantageously provided with an extrusion device or the piston 28 . As can be seen and interpreted, it is in turn advantageous to provide the container 10 c with heating devices X, possibly also with a cooling device O.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 ist der der Fig. 4 insofern ähnlich, als auch hier eine statische Schneckenwendel 11c eingebaut ist. Die Ausführung veranschaulicht lediglich, daß es denkbar wäre, das Ausgießrohr 9d drehbar in Lagern 29 auf einer Unterlage 29' zu halten und beispielsweise über einen außen angebrachten Zahnkranz 30 und ein Mo torritzel 30 eines Motors M1 anzutreiben. Die Drehrichtung kann, je nach den gewählten Dimensionen, insbesondere der Länge des Ausgießrohres 9d, entweder in Förderrichtung des unter Schwerkraft herabfließenden Metalles oder, vorteilhaft, in Gegenrichtung erfol gen. Im Falle der Gegenrichtung zu der durch die Wendel 11c bestimmten Förderrichtung bleibt das Metall länger im Bereich der Temperiereinrichtungen X bzw. O des Ausgießroh res 9d, d. h. dieses Rohr 9d kann dann gegebenenfalls kürzer bemessen werden. Zusätz lich ergibt sich durch die Schwerkraftförderung in Abwärtsrichtung des Ausgießrohres 9d und die gleichzeitige Drehung dieses Rohres im Gegensinne eine bessere Durchmi schung. Dennoch ist diese Ausführungform wegen des zusätzlich vorzusehenden Antrie bes nicht in allen Fällen bevorzugt.The embodiment according to FIG. 5 is similar to that of FIG. 4 in that a static screw helix 11 c is also installed here. The embodiment merely illustrates that it would be conceivable to hold the pouring tube 9 d rotatably in bearings 29 on a support 29 'and, for example, to drive a pinion 30 of a motor M1 via an externally mounted ring gear 30 and a motor 30 . The direction of rotation, depending on the selected dimensions, in particular the length of the pouring tube 9 d, either in the conveying direction of the metal flowing down under gravity or, advantageously, in the opposite direction. In the case of the opposite direction to the conveying direction determined by the helix 11 c, this remains Metal longer in the area of the temperature control devices X or O of the pouring tube res 9 d, ie this tube 9 d can then be made shorter if necessary. Additional Lich results from the gravity in the downward direction of the pouring tube 9 d and the simultaneous rotation of this tube in the opposite direction a better mixing. Nevertheless, this embodiment is not preferred in all cases because of the additional drive to be provided.

Fig. 6 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform in einer Schnittansicht von oben, etwa im Sinne der Linie VI-VI der Fig. 4. Darin enthält ein an das isotherme Sammelgefäß 10c angeschlossenes Ausgießrohr 9e als Suspendierstrecke eine Reihe von Kühlrippen 31, die allenfalls, aber nicht unbedingt, zum Erzielen einer Mischwirkung mit Umlenkun gen, wie bei 32, und/oder mit Unterbrechungen 33 bzw. Umlenkverdickungen 34 verse hen sein können. Auch könnte in der Rinne zwischen zwei solchen Rippen 31 im Bereich einer Unterbrechung ein Umlenkzapfen, etwa ähnlich den Zapfen 27 der Fig. 4 oder in der Art der später beschriebenen Fig. 9, vorgesehen sein, so daß jedenfalls die durch die Kühlrippen geteilten Metallströme ineinanderfließen, oder aufgestaut werden und sich nachkommendem Metall vermengen. FIG. 6 illustrates a further embodiment in a sectional view from above, approximately in the sense of the line VI-VI of FIG. 4. In it, a pouring tube 9 e connected to the isothermal collecting vessel 10 c contains a row of cooling fins 31 as a suspension path, which at most, but not necessarily, to achieve a mixing effect with deflections, such as at 32 , and / or with interruptions 33 or deflection thickenings 34 can be hen. A deflection pin, similar to pin 27 in FIG. 4 or in the manner of FIG. 9 described later, could also be provided in the channel between two such ribs 31 in the region of an interruption, so that in any case the metal streams divided by the cooling ribs flow into one another , or be dammed up and mixed with the metal that comes after it.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt etwa im Sinne der Linie VII-VII der Fig. 6, bei dem gegeneinan der versetzte Rippen 31 und 31a vorgesehen sind. Deutlich sind auch die Rippen 31a mit Kühlkanälen O versehen. Hier sei erwähnt, daß zueinander parallele Rippen (wie sie in dem Schnitt der Fig. 7 ersichtlich werden), die also für sich keinen statischen Mischeffekt ergeben (außer durch die an Hand der Fig. 1A beschriebenen Turbulenz der Schichten) zu einer Verbesserung der Kühlleistung beizutragen vermögen, weshalb derartige Ein bauten 31, 31a zur Vergrößerung der Kühlflächen vorteilhaft sind. Es ist daher denkbar, daß man unterschiedliche Kühlanforderungen bei unterschiedlichen Legierungen und/ oder Feststoffanteilen durch den Ersatz durch unterschiedliche Größe der Kühlfläche be rücksichtigt. Dazu ist wiederum die oben an Hand der auswechselbaren Platte 19 be schriebene Ausbildung von Vorteil. Gewünschtenfalls könnte aber statt einer auswech selbaren Platte 19 ein auswechselbares Innenrohr vorgesehen werden. Fig. 7 shows a section approximately in the sense of the line VII-VII of Fig. 6, in which against each other the offset ribs 31 and 31 a are provided. The ribs 31 a are also clearly provided with cooling channels O. It should be mentioned here that ribs parallel to one another (as can be seen in the section of FIG. 7), which therefore do not result in a static mixing effect (except as a result of the turbulence of the layers described with reference to FIG. 1A), improve the cooling performance Contribute, which is why such structures 31 , 31 a are advantageous for increasing the cooling surfaces. It is therefore conceivable that one takes into account different cooling requirements for different alloys and / or solid contents by replacing them with different sizes of the cooling surface. For this purpose, the training described above with reference to the interchangeable plate 19 is advantageous. If desired, a replaceable inner tube could be provided instead of a replaceable plate 19 .

An Hand der Fig. 8, 8A und 9 soll eine besondere Ausführungsform gezeigt werden, bei der zunächst ersichtlich ist, daß das Ausgießrohr 9f von oben nach unten immer steiler, d. h. unter einem steileren Winkel zur Horizontalen verläuft. Dies trägt dem Umstand Rechnung, daß das Metall mit zunehmender Abkühlung immer viskoser wird und daher gegebenenfalls langsamer fließt. Der dargestellte Verlauf der Mittellinie L' entspricht dabei vorzugsweise annähernd einer Brachystochrone (Zykloide), doch sind andere Verläufe, beispielsweise mit unter jeweils einem Winkel aneinander anschließenden geraden Ab schnitten, denkbar, die beispielsweise einem Zykloidenverlauf angeglichen sein mögen.With reference to FIGS. 8, 8A and 9 to a particular embodiment shown that the pouring 9 f is initially visible in the below more steeply, that is from top to at a steeper angle to the horizontal. This takes into account the fact that the metal becomes increasingly viscous with increasing cooling and therefore possibly flows more slowly. The course of the center line L 'shown here preferably corresponds approximately to a brachystochron (cycloid), but other courses, for example with sections that are adjacent to each other at an angle from each other, are conceivable, which may be adapted, for example, to a cycloid course.

Ferner ist hier etwas stärker ausgeprägt, was sich bereits bei der Ausführung nach Fig. 3 andeutete, nämlich eine bereichsweise unterschiedliche Temperierung. Dies ist im Falle der Fig. 8 so weit getrieben, daß das Ausgießrohr 9f in einzelne, zusammengesteckte Ringe 9.1 bis 9.5 unterteilt ist, die jeweils gesonderte Temperierungskreisläufe (nur die Kühlkreisläufe sind dargestellt) aufweisen.Furthermore, what is already more pronounced here is what was already indicated in the embodiment according to FIG. 3, namely a different temperature control in some areas. In the case of FIG. 8, this is driven so far that the pouring pipe 9 f is divided into individual, assembled rings 9.1 to 9.5 , each of which has separate temperature control circuits (only the cooling circuits are shown).

So ist ein Zufuhrsammelrohr 35 und ein Abflußsammelrohr 36 entlang des Ausgießrohres 9f vorgesehen, die beide über einen zugehörigen Stutzen 37 bzw. 38 an entsprechende Zufuhrleitungen bzw. Abflußleitungen anschließbar sind. Von diesen Sammelrohren 35, 36 reichen zu jedem der Ringe 9.1 bis 9.5 jeweils ein Zufuhrzweig 39 am oberen Ende jedes Ringes und ein Abflußzweig 40 mit einem Regelventil V am unteren Ende jedes Ringes 9.1 bis 9.5. Das Regelventil V könnte statt im Abflußzweig 40 auch im jeweiligen Zufuhrzweig 39 vorgesehen sein. Jedem Ring 9.1 bis 9.5 ist ein Temperatursensor 41 zugeordnet, der hier an der Oberseite eingezeichnet ist, vorzugsweise aber eher im Be reiche des Abflußzweiges liegt.Thus, a feed manifold 35 and a drain manifold 36 are provided along the pouring tube 9 f, both of which can be connected to corresponding feed lines or drain lines via an associated connection piece 37 or 38 . Of these collecting pipes 35, 36 to each of the rings each extend 1.9 to 5.9, a feed branch 39 at the upper end of each ring and a drain branch 40 with a control valve V on the lower end of each ring 1.9 to 5.9. The control valve V could also be provided in the respective feed branch 39 instead of in the drain branch 40 . Each ring 9.1 to 9.5 is assigned a temperature sensor 41 , which is shown here on the top, but preferably lies in the rich area of the drain branch.

Die Sensoren 41 können beispielsweise - wie von Sensorkabeln bekannt - an einem Bus 42 gelegen sein und werden von einem Prozessor 43 laufend nach der von ihnen gemessenen Temperatur abgefragt. Beispielsweise besitzt jeder Sensor 41 einen Adressierteil mit einer ihm eigenen Adresse und gibt nach dem Aufrufen dieser Adresse durch den Prozessor 43 seine Temperaturdaten an diesen ab. Der Prozessor 43 kann dann, nach einem Vergleich mit einem SOLL-Wert, ein entsprechendes Regelsignal an das jeweils zugehörige Regelventil V abgeben, mit dem er über einen weiteren Bus 44 (oder über Einzelleitungen) verbunden ist. Im Falle eines Busses 44 muß natürlich jedes Regelventil V ebenfalls adressierbar sein. Die SOLL-Werte werden - entsprechend der oben bereits getroffenen Feststellung - im wesentlichen von 9.5 bis 9.1 entweder linear oder leicht de gressiv abnehmen. Das heißt daß bei einem degressiven Temperaturgradientenverlauf von oben nach unten die Temperatur am Mundstück bzw. an der Unterseite des Ausgieß rohres 9f höher sein wird, als sie es wäre, wenn man die Temperatur von Ring zu Ring linear absenkte. Um eine optimale Kühlung zu sichern, kann es zweckmäßig sein, wenn in jedem Ring 9.1 bis 9.5 in einem Mantelraum 45 (vgl. Fig. 8A) jeweils schneckenartige und vom Zulaufzweig 39 zum Abflußzweig 40 führende Wendeln 46 eingebaut sind.The sensors 41 can be located on a bus 42 , for example, as is known from sensor cables, and are continuously queried by a processor 43 for the temperature measured by them. For example, each sensor 41 has an addressing part with its own address and, after this address has been called up by the processor 43, outputs its temperature data to the latter. The processor 43 can then, after a comparison with a SET value, send a corresponding control signal to the associated control valve V, to which it is connected via a further bus 44 (or via individual lines). In the case of a bus 44 , of course, each control valve V must also be addressable. The TARGET values will - depending on the determination already made above - decrease substantially from 9.5 to 9.1 either linearly or slightly de gressively. This means that with a degressive temperature gradient from top to bottom, the temperature at the mouthpiece or at the bottom of the pouring tube 9 f will be higher than it would be if the temperature was reduced linearly from ring to ring. In order to ensure optimum cooling, it can be expedient if in each ring 9.1 to 9.5 in a jacket space 45 (cf. FIG. 8A) in each case screw-like spirals 46 leading from the inlet branch 39 to the outlet branch 40 are installed.

Als statischer Mischer sind hier gegeneinander versetzte Zapfen 27a vorgesehen, die gegebenenfalls mit einer der bereits beschriebenen Ausbildungsformen gemischt vorhan den und entweder nur - wie dargestellt - am Grunde des Ausgießrohres 9f oder auch über den Umfang verteilt angeordnet sein können.As a static mixer here staggered pins 27 a are provided, which if necessary mixed with one of the forms already described vorhan and either only - as shown - can be arranged at the bottom of the pouring tube 9 f or distributed over the circumference.

Fig. 8A zeigt, wie die einzelnen Ringe 9.1, 9.2 ineinandergesteckt werden können. Um ein Eindringen von Metall in den Spalt zwischen zwei Ringen zu verhindern, weist der jeweils obere Ring 9.2 einen inneren, abwärts gerichteten und den Trennspalt 46 überdeckenden Schürzenteil 47 auf. In der so in Axialrichtung statt quer dazu weisenden Trennfuge 46 selbst kann dann eine Dichtung 48, z. B. aus imprägnierten Keramikfasern, in jeweiligen Nuten der beiden Ringe 9.1, 9.2 vorgesehen werden, was bereits auch zu einem festen Halt der beiden Ringe beiträgt. Eine ähnliche Anordnung kann an der Außenseite mit ei nem nach oben gerichteten Schürzenteil 49 des jeweils unteren Ringes 9.1 und einer Dichtung 50) vorgesehen sein. Selbstverständlich ist diese Art der Dichtung nur ein Bei spiel, das im Rahmen des Fachwissens auf dem Gebiet der Dichtungen und Isolierungen beliebig abgewandelt werden kann. Vorteilhaft ist eine solche Isolierung, daß zwischen den einzelnen Ringen eine thermische Entkoppelung entsteht. Zur Sicherung des Zu sammenhaltes kann jeder Ring 9.1, 9.2 Befestigungsohren 51 (vorzugsweise - wie Fig. 9 zeigt an einander gegenüberliegenden Seiten der Ringe) zum Durchstecken einer Befe stigungsschraube 52 haben. Da es vorteilhaft sein wird, das Ausgießrohr bzw. die Ringe aus Keramik auszubilden, ist es günstig, wenn die Befestigungsohren 51 in der in Fig. 8A gezeigten Weise flach aneinanderliegen, um Biegemomente zu vermeiden, wobei die Steckverbindung mit den Dichtungen 48, 50 die Schraubverbindung 51, 52 sowieso von Zugkräften weitgehend entlastet ist. Fig. 8A shows how the individual rings 9.1, 9.2 can be inserted into each other. In order to prevent metal from penetrating into the gap between two rings, the respective upper ring 9.2 has an inner, downward facing apron part 47 which covers the separating gap 46 . In the axial direction instead of transverse to the parting line 46 itself, a seal 48 , for. B. made of impregnated ceramic fibers in the respective grooves of the two rings 9.1 , 9.2 , which already contributes to a firm hold of the two rings. A similar arrangement can be provided on the outside with egg nem apron part 49 of the respective lower ring 9.1 and a seal 50 ). Of course, this type of seal is only an example, which can be modified as desired within the scope of specialist knowledge in the field of seals and insulation. Such insulation is advantageous in that a thermal decoupling occurs between the individual rings. To secure the cohesion to each ring 9.1 , 9.2 mounting ears 51 (preferably - as FIG. 9 shows on opposite sides of the rings) for pushing a fastening screw 52 have. Since it will be advantageous to form the pouring or the rings of ceramic, it is favorable when the mounting ears abut 51 as shown in FIG. Manner shown 8A flat, to avoid bending moments, wherein the plug-in connection with the gaskets 48, 50, Screw connection 51 , 52 is largely relieved of tensile forces anyway.

Nachstehend sollen einige Beispiele das Wesen der Erfindung besser erläutern.Below are some examples to better explain the essence of the invention.

example 1

In einer ersten Versuchsreihe sollte untersucht werden, wie sich bei gegebener Einstel lung eines bestimmten Dosiergewichtes die Neigung der Rinne auf die Temperatur einer Suspension aus der Mg-Legierung AZ 91 nach der Rinne auswirkt. Es wurde ein Dosier gewicht von 1260 g (konstante Pumpenleistung von ca. 50 cm³/s und Pumpdauer von ca. 15 s) eingestellt und eine Suspendierstrecke der Bauart ähnlich Fig. 4 verwendet. Statt der Formungsmaschine war ein die Füllbüchse einer Druckgießmaschine nachempfunde nes dickwandiges Stahlgefäß (Auffangbehälter) als Überführungsbehälter 10 eingesetzt, aus dessen Mitte die noch zu beschreibende Probenentnahme erfolgte. Statt des Aus preßkolbens 26 war ein Deckel auf dem Überführungsbehälter 10 aufgebracht, durch den zwei Thermoelemente zur Aufzeichnung der Suspensionstemperaturen hindurchgeführt worden waren. Die gesamte Mg-Oberfläche war mit Schutzgas abgedeckt. Aus Vorversu chen war bekannt, daß der Überführungsbehälter 10 auf etwa 585°C einzustellen ist, um praktisch die anzustrebenden isothermen Verhältnisse zu bieten. Die Entnahme der Sus pension aus dem Überführungsbehälter 10 erfolgte 35 s nach dem Einschalten der Do sierpumpe 17, was einer der Dosiermenge durchaus adäquaten Zykluszeit einer Druck gießmaschine entspricht. Die dabei festgestellten Werte sind in Tabelle 1 festgehalten.In a first series of experiments it was to be investigated how the inclination of the trough affects the temperature of a suspension of the magnesium alloy AZ 91 after the trough for a given setting of a certain dosage weight. A metering weight of 1260 g (constant pump output of approx. 50 cm ³ / s and pump duration of approx. 15 s) was set and a suspension section of the type similar to FIG. 4 was used. Instead of the molding machine, a thick-walled steel vessel (collecting container) based on the filling sleeve of a die casting machine was used as a transfer container 10 , from the center of which the sampling, which will be described later, took place. Instead of the plunger 26 , a lid was placed on the transfer container 10 , through which two thermocouples had been passed to record the suspension temperatures. The entire Mg surface was covered with protective gas. It was known from preliminary tests that the transfer container 10 should be set to approximately 585 ° C. in order to offer practically the isothermal conditions to be aimed at. The removal of the Sus pension from the transfer container 10 was 35 s after switching on the Do sierpumpe 17 , which corresponds to the dosage amount adequate cycle time of a die casting machine. The values determined are set out in Table 1.

Tabelle 1 Table 1

Der Einfluß der durch die in gewissen Grenzen variierten Neigung der Suspendierstrecke 9 auf die Temperaturverteilung in der Suspension ist also gering. Dementsprechend ge ring sind die Schwankungen des Temperaturgradienten im Zwischenbehälter 10 (rechte Spalte.The influence of the inclination of the suspension section 9 , which varies within certain limits, on the temperature distribution in the suspension is therefore slight. Accordingly, the fluctuations in the temperature gradient in the intermediate container 10 (right column.

Zur Untersuchung des nach einer Verformung zu erwartenden Gefüges wurde nach je dem Versuch unmittelbar nach dem Befüllen des Auffangbehälters eine zylindrische Pro be ausgestochen, entnommen und abgeschreckt. Die anschließend angefertigten Schliffbilder zeigten keinerlei Dendriten. Die mittlere Korngröße des überwiegend globuli tischen Gefüges lag bei 100 µm.To investigate the structure to be expected after deformation, depending on immediately after filling the collecting container, try a cylindrical pro be cut out, removed and quenched. The subsequently made Micrographs showed no dendrites. The average grain size of the predominantly globuli table structure was 100 µm.

Example 2

In einer zweiten Versuchsreihe sollte untersucht werden, wie sich die Temperaturverhält nisse im Zwischenbehälter 10 ändern, wenn die Wärmeabfuhr in der Suspendierstrecke über unterschiedliche Ausbildung der Fließwege erfolgt. Damit sollte nachgewiesen wer den, daß die Wärmeabfuhr erhöht werden kann, um die Zykluszeit einer nachgeschalte ten Druckgußmaschine trotz steigendem Dosiergewicht nicht über Gebühr zu verlängern.In a second series of experiments, it should be investigated how the temperature conditions in the intermediate container 10 change when the heat is dissipated in the suspension section via different design of the flow paths. This should demonstrate who the that the heat dissipation can be increased so as not to prolong the cycle time of a downstream th die casting machine despite increasing dosing weight.

Dazu wurde bei jedem Versuch die gleiche Dosiermenge von etwa 2200 g der Mg- Legierung AZ91 verwendet. Zum einen erfolgte bei zwei Versuchen die Abkühlung auf der Suspendierstrecke 9 wie bei Beispiel 1 (15° Neigung, gleiche Kühlmitteltemperatur) auf die Zieltemperatur durch Erhöhung der Pumpzeit (von 15 s auf 30 s: Wärmeentzug 1); Zum anderen erfolgte bei zwei weiteren Versuchen die Abkühlung auf der Suspendier strecke durch Erhöhung der Wärmeabfuhr bei der ursprünglichen Pumpzeit von 15 s (Wärmeentzug 2). Die erhöhte Wärmeabfuhr wurde im Wesentlichen durch Verbreitern der Suspendierstrecke und Erhöhung des Kühlmitteldurchsatzes erreicht. Die Ergebnisse der insgesamt zwei mal zwei Versuche sind in Tabelle 2 festgehalten: For this purpose, the same dosage amount of approximately 2200 g of the AZ91 magnesium alloy was used in each experiment. On the one hand, in two tests, the suspension section 9 cooled as in Example 1 (15 ° inclination, same coolant temperature) to the target temperature by increasing the pumping time (from 15 s to 30 s: heat extraction 1); On the other hand, in two further tests the cooling on the suspension line was carried out by increasing the heat dissipation at the original pumping time of 15 s (heat removal 2). The increased heat dissipation was mainly achieved by widening the suspension section and increasing the coolant throughput. The results of the two times two tests are shown in Table 2:

Tabelle 2 Table 2

Die in der letzen Spalte angeführten Temperatur-Abweichungen im Zwischenbehälter sind einheitlich. Die Ursache für die geringfügige Erhöhung gegenüber Beispiel 1 dürfte daran liegen, daß der Zwischenbehälter nach wie vor auf 585°C gehalten worden war. Diese Versuche wurden auch mit Aluminium-Legierungen wiederholt, es zeigte sich ein analoges Bild.The temperature deviations in the intermediate tank listed in the last column are uniform. The reason for the slight increase compared to example 1 is likely this is because the intermediate container was still kept at 585 ° C. These experiments were also repeated with aluminum alloys, it turned out analog picture.

Das Beispiel veranschaulicht, daß durch die Wahl einer entsprechenden Suspendier strecke 9 eine weitgehende Anpassung an die Zykluszeit einer Druckgießmaschine (oder einer anderen Formungsvorrichtung) und an die erforderlichen Dosiergewichte möglich ist.The example illustrates that the choice of a corresponding suspension route 9 allows an extensive adaptation to the cycle time of a die casting machine (or another shaping device) and to the required dosing weights.

Wie bei Beispiel 1 wurden Proben gefertigt. Die anschließend angefertigten Schliffbilder zeigten wieder keinerlei Dendriten. Die mittlere Korngröße des überwiegend globuliti schen Gefüges lag ebenfalls bei 100 µm.Samples were made as in Example 1. The micrographs then made again showed no dendrites. The average grain size of the predominantly globuliti structure was also 100 µm.

Example 3

Hier sollte der Einfluß der Verweilzeit im Zwischenbehälter und der Einfluß der Tempera tur des Zwischenbehälters auf das Gefüge untersucht werden. Die Versuche wurden mit einer Mg-Legieung durchgeführt, die nur 6% Aluminium aufwies und dementsprechend gegenüber der Legierung von Beispiel 2 und 3 ein geringeres Erstarrungsintervall hatte. Der Zwischenbehälter 10 wurde auf 570°C vortemperiert und die Legierung wie bei Ver such 8 und 9 über die Suspendierstrecke gekühlt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 festgehalten. Here, the influence of the dwell time in the intermediate container and the influence of the temperature of the intermediate container on the structure should be examined. The tests were carried out with a Mg alloy which had only 6% aluminum and accordingly had a shorter solidification interval than the alloy of Examples 2 and 3. The intermediate container 10 was preheated to 570 ° C. and the alloy was cooled as in tests 8 and 9 via the suspension section. The results are shown in Table 3 below.

Tabelle 3 Table 3

Nach der Entnahme der Suspension wurde diese an zwei Stellen (Rand und Mitte) unter sucht. Obwohl keine Dendriten festgestellt wurden, zeigte sich deutlich, daß vor allem in den Randzonen eutektische Einschlüsse feststellbar waren. Mit zunehmender Verweilzeit im Zwischenbehälter zeigte sich auch eine Tendenz zu größeren Kristallen. Aus diesem Beispiel lässt sich aber trotzdem schließen, daß die Einhaltung isothermer Bedingungen im Zwischenbehälter 10 wohl anzustreben aber nicht besonders kritisch ist: Geringfügige Temperaturverluste im Behälter bewirken noch keine nennenswerten Gefügeänderungen. Allerdings sollte es vermieden werden, längere Einwirkungen eines größeren Tempera turgradienten zuzulassen, da dadurch eine merkliche Konstitutionelle Unterkühlung auf treten kann.After the suspension was removed, it was examined at two points (edge and center). Although no dendrites were found, it was clearly shown that eutectic inclusions were found especially in the peripheral zones. With increasing dwell time in the intermediate container there was also a tendency towards larger crystals. However, it can be concluded from this example that compliance with isothermal conditions in the intermediate container 10 may be desirable, but is not particularly critical: slight temperature losses in the container do not yet cause any significant structural changes. However, it should be avoided to allow prolonged exposure to a larger temperature gradient, as this can cause a noticeable constitutional hypothermia.

Bei allen Versuchen (Mg und Al) zeigte sich das typische thixotrope Verhalten, nämlich daß eine gewisse Kontiguität (Skelettierung zwischen den Globuliten) die Formfestigkeit der aus dem Auffangbehälter ausgeworfenen Legierung sicherstellte, das Material konnte aber unter Schereinwirkung leicht verformt werden.The typical thixotropic behavior was shown in all experiments (Mg and Al), namely that a certain contiguity (skeletonization between the globulites) the dimensional stability the alloy ejected from the bin ensured the material could but easily deformed under shear.

Claims

1. A method for providing a partially solidified alloy suspension with a desired solid and liquid phase fraction, in which the alloy is first in liquid form and then cooled on a suspension section ( 9 ) during a dwell time in order to be fed to a cyclically operating shaping device, characterized in that the dwell time on the suspension section ( 9 ) is selected such that the desired phase component is at least approximately reached within the cycle time of the molding machine on the suspension section ( 9 ).

2. A method for providing a partially solidified alloy suspension with a desired solid and liquid phase fraction, in which the alloy is first in liquid form and then cooled on a suspension section ( 9 ) during a dwell time in order to be fed to a shaping device, characterized that at least 20% of the heat of fusion, given in enthalpy values in kJ / mol, is removed from the liquid alloy on the suspension section ( 9 ).

3. A method for providing a partially solidified alloy suspension with a desired solid and liquid phase portion, in which the alloy is first in liquid form and then cooled to be fed to a shaping device, characterized in that the liquid alloy is initially distributed the first number of nuclei in a melt volume is continuously fed to a second step as an additional nucleation step in a turbulent flow with heat removal and the partially solidified alloy suspension obtained in this way is brought to the forming device ( 1 , 16 , 20 ) in a third step.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a maximum of 60% of the heat of fusion, given in enthalpy values in kJ / mol, is withdrawn from the liquid alloy on the suspension section ( 9 ).

5. Process according to claims 2 and 4, characterized in that 30% to 50% of the heat of fusion, given in enthalpy values in kJ / mol, is withdrawn from the liquid alloy on the suspension section ( 9 ).

6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the suspension section ( 9 ) is cooled with oil as a coolant.

7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the first distribution step in an at least periodically continuously operating För dereinrichtung ( 17 ) for the liquid and provided with a first number of germs melt is carried out.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that the partially solidified alloy suspension obtained cyclically or continuously working continuous caster is supplied.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that the melt initially to a higher than 30 ° C, preferably not higher than 20 ° C, e.g. B. to a temperature about 10 ° C above the liquidus temperature is brought.

10. The method according to any one of claims 3 to 9, characterized in that the melt in the first step to a higher temperature, e.g. B. at least 50 ° C or more than the liquidus temperature and then to a lower, but still in more than the liquidus temperature.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the turbulent flow with the further nucleation step in a suspension section ( 9 ) for the alloy suspension is generated and is promoted by means of heavy force.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the turbulent flow with the further nucleation step in a suspension section ( 9 ) for the alloy suspension and thereby the heat extraction and the nucleation on built-in parts ( 11 , 17 a) during of the funding step in front of the suspension line ( 9 ) and / or on it.

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat is removed from a component ( 17 A) of the conveyor ( 17 ).

14. The method according to claim 13, characterized in that the Wärment train on a conveyor shaft ( 17 A) of the conveyor ( 17 ).

15. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the liquid metal in the suspending section runs through a static mixer ( 11 ) in which essentially as many crystallization nuclei are formed by cooling and homogenizing the temperature over the metal volume by static mixing that dendrite growth is prevented.

16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the third step to the shaping device ( 1 , 16 , 20 ) is carried out via a transfer container ( 10 ) which is directly filled by the suspension section.

17. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that part of the process takes place under oxidation protection.

18. The method according to claim 17, characterized in that the oxidation protection with a protective gas.

19. The method according to claim 18, characterized in that the protective gas as a coolant of a correspondingly lower temperature than the alloy Suspension is, in particular liquid is supplied.

20. The method according to any one of claims 17 to 19, characterized in that for the oxidation protection, the melt or the alloy suspension in the we substantial closed rooms.

21. The method according to any one of the preceding claims, characterized indicates that the metal is a non-ferrous metal, especially a light metal.

22. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a storage space ( 9 ') for liquid alloy and a downstream, from an input to an output extending suspension section ( 9 ), characterized in that in the storage space ( 9 ' ) a distribution and conveying device ( 17 ) is provided for at least periodic continuous conveying of a melt volume over the suspending section ( 9 ).

23. The device according to claim 22, characterized in that the storage space ( 9 ') is designed as a heatable furnace space.

24. The device according to claim 23, characterized in that the heatable furnace chamber ( 9 ') has at least two compartments in which different temperatures can be achieved.

25. The apparatus of claim 22, 23 or 24, characterized in that the distribution and conveying device is designed as a screw or propeller pump ( 17 ).

26. The apparatus according to claim 25, characterized in that the screw or propeller pump ( 17 ) is assigned a drive (M) which can be switched on and off for conveyance via the cycle time.

27. The apparatus of claim 25 or 26, characterized in that the screw or propeller pump ( 17 ) is assigned a drive (M, C) variable speed.

28. Device according to one of claims 25 to 27, characterized in that the screw or propeller pump ( 17 ) has a hollow shaft ( 17 a) cooled by a cooling medium.

29. Device according to one of claims 25 to 28, characterized in that the screw or propeller pump ( 17 ) extends from above into the storage space ( 9 ') and promotes the melt to a pouring arrangement ( 26 , 9 ) lying on top.

30. Device according to one of claims 22 to 29, characterized in that the suspension section ( 9 ) is assigned at least one cooling device (O).

31. The device according to claim 30, characterized in that the Kühleinrich device (O) is divided into at least two successive, independently coolable sections ( Fig. 3, 8).

32. Device according to one of claims 22 to 31, characterized in that the suspension section ( 9 ; 10 ) is assigned at least one heating device (X).

33. Apparatus according to claim 32, characterized in that the Heizeinrich device (X) is divided into at least two, in particular successive, independently heatable sections ( Fig. 1, 3, 8).

34. Apparatus according to claim 32 or 33, characterized in that the Heating device (X) is assigned at least one temperature control device.

35. Device according to one of claims 22 to 34, characterized in that the suspension section ( 9 ) is inclined downward from its entrance to its exit.

36. Apparatus according to claim 35, characterized in that the inclination (a) of the suspension section ( 9 ) is adjustable.

37. Device according to one of claims 22 to 36, characterized in that the storage space ( 9 ') can be brought to different levels by means of a lifting device ( 57 ).

38. Apparatus according to claim 35, 36 or 37, characterized in that the inclination of the suspension section ( 9 f) the output becomes too steep.

39. Device according to one of claims 22 to 38, characterized in that the suspension section ( 9 ) is housed in a closed tube.

40. Device according to one of claims 22 to 39, characterized in that the suspension section ( 9 ) has at least one detachably fastened bottom wall ( 19 ).

41. Device according to one of claims 22 to 40, characterized in that the suspension section ( 9 ) has its flow area over the length-increasing installation ten ( 11 ).

42. Device according to one of claims 22 to 41, characterized in that the internals ( 11 ) are at least partially designed as a static mixer.

43. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the suspension section ( 9 ) is arranged between the inlet and the outlet of a pouring device of a reservoir ( 9 ') for the liquid alloy.

44. Apparatus according to claim 43, characterized in that the pouring device ( 9 ) is the pouring tube of a melting furnace ( 9 ').

45. Device according to one of claims 22 to 44, characterized in that the suspension section ( 9 ) is provided at its exit with a closing device ( 18 ).

46. Device with a storage space for liquid alloy and a downstream suspension section ( 9 ), in particular for performing the method according to one of claims 1 to 21, characterized in that the suspension section ( 9 ) at least one melt leading surface, but at least one has the longitudinally extending floor ( 19 ) and this surface or floor ( 19 ) is at least partially made of a material that is not wettable for the alloy suspension.

47. Apparatus according to claim 46, characterized in that the not be wettable material is a ceramic material.

48. Apparatus according to claim 47, characterized in that the ceramic Has material silicon nitride.

49. Apparatus according to claim 47 or 48, characterized in that the Ke Ceramic material has titanium boride.

50. Device according to one of claims 46 to 49, characterized in that the surface ( 19 ) with the non-wettable material is interchangeably connected to a wear part of the suspension section ( 9 ).

51. Device according to one of claims 22 to 50, characterized in that the suspension section ( 9 ) of a molding machine ( 1 ; 16 ; 20 ), for example a die casting machine ( 1 ) or a continuous casting device, is connected upstream.

52. Device according to one of claims 22 to 51, characterized in that the suspension section ( 9 ) is followed by a transfer container ( 10 ).

53. Apparatus according to claim 52, characterized in that the transfer container ( 10 ) is provided with a heating device (X).

54. Apparatus according to claim 52 or 53, characterized in that the transfer container ( 10 ) is provided with a cooling device (O).