DE102013000248B4 - Vorrichtung zur Herstellung von Metallgranulat aus der Flüssigphase - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung von Metallgranulat aus der Flüssigphase Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (100) zur Herstellung von Metallgranulat, umfassend:- eine Ofeneinrichtung (110), mit der eine Metallschmelze bereit gestellt werden kann;- wenigstens eine Ausbringeinrichtung (120), mit der die Metallschmelze durch Abtropfen vereinzelter Schmelzetropfen ausgebracht werden kann;- eine Auffangeinrichtung (150), die unterhalb der Ausbringeinrichtung (120) angeordnet ist und mit der die Schmelzetropfen so aufgefangen werden können, dass diese zu Granulatkörnern erstarren; und- eine Förderleitung (130), durch die hindurch die Metallschmelze von der Ofeneinrichtung (110) zu der Ausbringeinrichtung (120) gefördert werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass in der Förderleitung (130) zwischen der Ofeneinrichtung (110) und der Ausbringeinrichtung (120) eine Sammlereinrichtung (140) angeordnet ist, in der eine variable Menge an Metallschmelze bevorratet werden kann, wobei an der Sammlereinrichtung (140) der Zulauf (142) für die Metallschmelze tiefer angeordnet ist als der Ablauf (143) zur Ausbringeinrichtung (120) und wobei sich abhängig vom Füllstand in der Sammlereinrichtung (140) ein hydrostatischer Druck (p) einstellt, mit dem die Abströmgeschwindigkeit der Metallschmelze zur Ausbringeinrichtung (120) und damit der Abtropfvorgang der Metallschmelze durch die Ausbringeinrichtung (120) beeinflusst werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallgranulat gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Unter einem Metallgranulat wird eine Menge in loser Schüttung befindlicher Granulatkörner verstanden, wobei die Granulatkörner bspw. rund, elliptisch, linsenförmig oder dergleichen ausgebildet sein können. Solche Metallgranulate werden unter anderem für das Metallspritzgießen (Thixomolding) verwendet. Metallgranulate sind, vor allem im Hinblick auf die Herstellung und Verarbeitung, grundsätzlich zu unterscheiden von Metallpulvern, wie diese bspw. für Sinterverfahren verwendet werden.
  • Eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallgranulat ist aus der DE 10 2009 010 600 A1 bekannt. Die vorbekannte Vorrichtung umfasst:
    • - eine Ofeneinrichtung, mit der eine flüssige Metallschmelze erzeugt bzw. bereitgestellt werden kann;
    • - eine Ausbringeinrichtung, mit der die bereitgestellte Metallschmelze durch Abtropfen vereinzelter Schmelzetropfen ausgebracht werden kann;
    • - eine Auffangeinrichtung, die unterhalb der Ausbringeinrichtung angeordnet ist und mit der die Schmelzetropfen so aufgefangen werden können, dass diese zu Granulatkörnern erstarren können; sowie
    • - eine Förderleitung, durch die hindurch die Metallschmelze von der Ofeneinrichtung zu der Ausbringeinrichtung gefördert wird bzw. gefördert werden kann.
  • Eine andere Vorrichtung zur Herstellung von Metallgranulat (metallic pellets) ist aus der schon etwas älteren GB 749,144 A bekannt, wobei diese Vorrichtung eine Ausbringeinrichtung (droping box) mit einem integrierten Sammler bzw. Speicher (pool) für die auszubringende Metallschmelze aufweist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Vorrichtung zur Herstellung von Metallgranulat, insbesondere zur weiteren Verwendung für das Metallspritzgießen, anzugeben, die wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur in einem verminderten Umfang aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich sowohl aus den abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich zu der vorbekannten Vorrichtung dadurch, dass in der Förderleitung zwischen der Ofeneinrichtung und der Ausbringeinrichtung eine Sammlereinrichtung angeordnet ist, in der eine variable Menge an Metallschmelze bevorratet werden kann, wobei an der Sammlereinrichtung der Zulauf für die Metallschmelze tiefer angeordnet ist als der Ablauf zur Ausbringeinrichtung und wobei sich abhängig vom (Metallschmelze-) Füllstand in dieser Sammlereinrichtung ein hydrostatischer Druck einstellt, mit dem die Abströmgeschwindigkeit der Metallschmelze zur Ausbringeinrichtung und damit der Abtropfvorgang beeinflusst und insbesondere bestimmt oder vorgegeben werden kann.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Abtropfvorgang der Metallschmelze durch die Ausbringeinrichtung bzw. Abtropfeinrichtung nur durch den hydrostatischen Druck bzw. Schweredruck innerhalb der in der Sammlereinrichtung bevorrateten Metallschmelze initiiert und aufrecht erhalten. Es handelt sich somit um eine schwerkraftbedingte Abströmung der Metallschmelze durch die Ausbringeinrichtung. Ein zusätzlicher Pumpendruck ist nicht erforderlich. Durch eine Veränderung des Metallschmelze-Füllstands in der Sammlereinrichtung kann, insbesondere durch Einflussnahme auf die Abtropfgeschwindigkeit (Abtropfmenge pro Zeit) und/oder die Tropfengröße, der Abtropfvorgang der Metallschmelze durch die Ausbringeinrichtung sehr präzise beeinflusst (bzw. bestimmt oder vorgegeben) und somit verändert, eingestellt oder sogar geregelt werden. Es wird eine feine Dosierung der Tropfengröße zur Einstellung der Granulatkörnergröße ermöglicht. Sensible Schmelzepumpeneinrichtungen, die in der Anschaffung teuer und zudem wartungsintensiv sind, werden hierfür nicht benötigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für einen präzisen und störungsfreien Langzeitbetrieb ausgelegt.
  • Neben den bereits genannten Vorteilen sind weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin zu sehen, dass kostengünstig bzw. wirtschaftlich ein weitgehend verunreinigungsfreies Metallgranulat hergestellt werden kann und dass bei der Herstellung keine Metallstäube anfallen, die gesundheitsgefährdend, umweltbelastend und/oder sicherheitskritisch (bspw. Explosionsgefahr von Magnesiumstäuben) sein können. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, dass enge Legierungstoleranzen eingehalten werden können.
  • Bei der zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehörenden Ofeneinrichtung kann es sich um einen Schmelzofen oder um einen Warmhalteofen handeln. Die Ausbringeinrichtung kann eine Vielzahl von Düsen aufweisen, die derart gestaltet sein können, dass sich einzelne Schmelzetropfen ablösen oder dass sich dünne Schmelzestrahlen ablösen, die anschließend in einzelne Schmelzetropfen zerfallen. An der Ausbringeinrichtung kann eine Haube, Glocke oder dergleichen angeordnet sein, mit der eine Schutzgasatmosphäre für die abtropfenden Schmelzetropfen erzeugt werden kann. Bei der Auffangeinrichtung kann es sich bspw. um einen Drehteller (bzw. eine Drehscheibe), ein Förderband oder dergleichen handeln, der bzw. das mit Abstand unterhalb der Ausbringeinrichtung angeordnet ist, so dass die fallenden Schmelzetropfen hierauf auftropfen und im weiteren zu Granulatkörnern erstarren können. Der Drehteller kann mit einer Kühleinrichtung, die bspw. an der Unterseite angeordnet ist, ausgebildet sein. Die erstarrten Granulatkörner können mit einer Abstreifeinrichtung, einer Absaugeinrichtung, einer Abblasvorrichtung oder dergleichen vom Drehteller entfernt und der weiteren Verwendung zugeführt werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Granulatkörner für ein Metallspritzgießen (Thixomolding) verwendet werden sollen, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere auch das Herstellen von Metallgranulat vor Ort ermöglicht.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sammlereinrichtung eine Füllstandsregeleinrichtung zur Füllstandsregelung umfasst, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass zu dieser Füllstandsregeleinrichtung wenigstens ein berührungsloser und somit verschmutzungsfreier Füllstandsmesssensor gehört. Erkennt die Füllstandsregeleinrichtung in Bezug auf einen gewünschten Metallschmelze-Füllstand (Schmelze-Spiegel) einen zu niedrigen Metallschmelze-Füllstand, so wird die Nachförderung von Metallschmelze aus der Ofeneinrichtung veranlasst. Im umgekehrten Fall wird die Nachförderung von Metallschmelze gestoppt. Die Förderung von Metallschmelze aus der Ofeneinrichtung in die Sammlereinrichtung kann bspw. mit einer Pumpe (einfach konzipierte Schmelzepumpe) und/oder mit einer Druckbeaufschlagung des Ofenraums bewerkstelligt werden.
  • Die Sammlereinrichtung kann wenigstens eine Heizeinrichtung umfassen, um eine Abkühlung der bevorrateten Metallschmelze zu verhindern. Alternativ oder ergänzend kann die Sammlereinrichtung mit einer thermischen Isolierung ausgebildet sein.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an der Sammlereinrichtung der Zulauf für die Metallschmelze (in die Bevorratungskammer) tiefer angeordnet ist als der Ablauf zur Ausbringeinrichtung. Dies hat bspw. den Vorteil, dass beim Einschalten der Vorrichtung zunächst die Bevorratungskammer in der Sammlereinrichtung über die Zulaufleitung (Förderleitung von der Ofeneinrichtung zur Sammlereinrichtung) allmählich mit Metallschmelze gefüllt werden kann ohne dass diese sofort zu der Ausbringeinrichtung abfließt bzw. abströmt. Anderseits kann beim Abschalten der Vorrichtung die noch in der Bevorratungskammer befindliche Metallschmelze durch die Zulaufleitung in die Ofeneinrichtung zurückfließen. Ventile oder dergleichen sind hierzu nicht erforderlich.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ausbringeinrichtung wenigstens ein waagrechtes Verteilrohr (oder einen funktionsgleichen Verteilkörper oder dergleichen) aufweist, in dessen Wandung und insbesondere in dessen unteren Wandungsabschnitt eine Vielzahl von Düsenröhrchen bzw. Abtropfröhrchen angeordnet ist, wobei diese Düsenröhrchen nach innen überstehen bzw. einwärts gerichtet von der Rohrwand bzw. Wandung, insbesondere nach oben, abragen, so dass ein Abtropfen der Metallschmelze nur möglich ist, wenn die Metallschmelze im Verteilrohr ein Schmelze-Niveau (bzw. einen Füllstand) erreicht hat, das über den inneren Düsenöffnungen an den oberen Enden der Düsenröhrchen liegt. Die Düsenröhrchen erstrecken sich durch die Wandung des Verteilrohrs hindurch und weisen insbesondere eine vertikale Längserstreckung auf, wobei sich die oberen Düsenöffnungen im Inneren des Verteilrohrs und die unteren Düsenöffnungen außerhalb des Verteilrohrs befinden. Düsenröhrchen, welche über den inneren Boden bzw. die untere Wandung des Verteilrohrs hinausragen, haben auch den Vorteil, dass sich Oxyde und Verunreinigungen in der Metallschmelze nach unten absetzen können ohne die Düsenöffnungen zu verstopfen.
  • Das waagrechte Verteilrohr kann sich gerade oder gekrümmt in einer horizontalen Ebene über der Auffangeinrichtung erstrecken. Insbesondere ist vorgesehen, dass das waagrechte Verteilrohr in direkter oder indirekter Weise waagrecht bzw. in einer Ebene mit dem Ablauf der Sammlereinrichtung verbunden ist, so dass das Schmelze-Niveau im Verteilrohr dem Metallschmelze-Füllstand in der Sammlereinrichtung entspricht, sofern der Metallschmelze-Füllstand in der Sammlereinrichtung nicht unter oder über dem Ablauf liegt. Das Verteilrohr kann wenigstens eine Heizeinrichtung aufweisen und/oder isoliert ausgebildet sein.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mehrere Ausbringeinrichtungen bzw. Abtropfeinrichtungen aufweisen, die von der einen Sammlereinrichtung gespeist werden. D. h., an einer Sammlereinrichtung können mehrere Ausbringeinrichtungen angebunden sein. Dadurch kann die Schmelzeausbringung (pro Zeiteinheit) und die Produktivität der Vorrichtung erhöht werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient vorrangig der Herstellung von Leichtmetallgranulat und insbesondere Magnesiumgranulat. Das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Leichtmetallgranulat bzw. Magnesiumgranulat wird vorrangig für ein Metallspritzgießen (Thixomolding) verwendet. Als Ausgangsmaterial für eine Magnesiumgranulatherstellung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt insbesondere auch Recyclingmaterial in Betracht. Das geschmolzene Recyclingmaterial kann mit frischem Magnesiummaterial, insbesondere mit speziellen Legierungen hiervon, gemischt werden.
  • Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Granulatkörner, wobei es sich vorzugsweise um Leichtmetallgranulatkörner und insbesondere um Magnesiumgranulatkörner handelt, weisen bevorzugt eine linsenförmige Gestalt auf, vorzugsweise mit einem Durchmesser von etwa 2,0 mm bis etwa 12,0 mm, insbesondere von etwa 4,0 mm bis etwa 8,0 mm, und mit einer Dicke von etwa 1,5 mm bis etwa 6,0 mm, insbesondere von etwa 2 mm bis etwa 4 mm. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit vor allem auch größere Granulatkörner hergestellt werden, was durch andere Herstellungsverfahren, insbesondere durch spanende Herstellungsverfahren, nicht oder nur mit großem Aufwand möglich ist. Bei spanenden Herstellungsverfahren besteht zudem das Problem der Metallstaubbildung.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Siebeinrichtung (bzw. Klassieranlage) zur Klassierung der hergestellten Granulatkörner umfassen. Mit dieser Siebeinrichtung kann das Metallgranulat nach dem Granulierungsprozess gesiebt werden, um eventuell anfallendes Unter- oder Überkorn zu entfernen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die schematischen und nicht maßstabsgerechten Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein.
    • 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Magnesiumgranulat.
    • 2 zeigt in einer Schnittdarstellung die Sammlereinrichtung und das Verteilrohr der Vorrichtung aus 1.
    • 3 zeigt eine Schnittdarstellung des Verteilrohrs aus 2 gemäß dem angegebenen Schnittverlauf.
  • Die in 1 gezeigte Vorrichtung 100 zur Herstellung von Magnesiumgranulat umfasst eine Ofeneinrichtung 110 und eine Ausbringeinrichtung bzw. Abtropfeinrichtung 120 die über eine Förderleitung 130 miteinander verbunden sind. Die in der Ofeneinrichtung 130 befindliche flüssige Magnesiumschmelze kann durch die Förderleitung 130 der Ausbringeinrichtung 120 zugeführt werden, wo diese durch Abtropfen vereinzelter Schmelzetropfen ausgebracht wird. Die abfallenden Schmelzetropfen können auf den Drehteller 151 einer unterhalb der Ausbringeinrichtung 120 angeordneten Auffangeinrichtung 150 auftropfen und anschließend zu Granulatkörnern erstarren. Die Schmelzetropfen erstarren zu Granulatkörnern, sobald diese auf den Drehteller 151 aufkommen bzw. auftreffen. Die Förderleitung 130 kann mit wenigstens einer Heizeinrichtung (bspw. mit einem oder mehreren Heizbändern) ausgestattet sein.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der Förderleitung 130 zwischen der Ofeneinrichtung 110 und der Ausbringeinrichtung 120 eine Sammlereinrichtung 140 angeordnet ist, in der eine variable Menge an Magnesiumschmelze bevorratet werden kann. Mit 115 ist eine an der Ofeneinrichtung 115 angeordnete Pumpe bezeichnet, mit der die im Ofenraum 111 befindliche Magnesiumschmelze über die Förderleitung bzw. Zuleitung 130 in die Sammlereinrichtung 140 gefördert werden kann. Dies kann auf unterschiedliche Weise bewerkstelligt werden (bspw. direkte Pumpförderung mittels Schmelzepumpe und/oder indirekte Förderung durch Druckbeaufschlagung des Ofenraums 111).
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Sammlereinrichtung 140. Die Sammlereinrichtung 140 weist eine Bevorratungskammer 141 mit einem Zulauf 142 und einem Ablauf 143 auf. Der Zulauf 142 für die Magnesiumschmelze ist um die Höhendifferenz d tiefer angeordnet als der Ablauf 143 zur Ausbringeinrichtung 120. Mit 144 und 145 sind eine Heizeinrichtung und eine Isolierung bezeichnet. Insbesondere können auch der Zulauf 142 und der Ablauf 143 beheizbar sein (siehe Bezugszeichen 144'). Ferner weist die Sammlereinrichtung 140 einen berührungslosen Füllstandsmesssensor 146 auf, der Bestandteil einer zur Sammlereinrichtung 140 gehörenden Füllstandsregeleinrichtung ist. Mit 147 ist eine ebenfalls zur Füllstandsregeleinrichtung gehörende Sonde bzw. ein Sensor zur Abschaltung der Pumpe 115 und insbesondere zur Notabschaltung vorgesehen, falls das Schmelze-Niveau bzw. der Magnesiumschmelzespiegel in der Bevorratungskammer 141 zu hoch ansteigt.
  • 2 zeigt auch eine Schnittdarstellung der Ausbringeinrichtung 120. Die Ausbringeinrichtung 120 umfasst ein waagrechtes Verteilrohr 121 mit einem endseitigen Verschluss 122. Das Verteilrohr 122 ist von einer Isolierung 123, in der auch wenigstens eine Heizeinrichtung (siehe Bezugszeichen 126 in 3) integriert ist, umgeben. An der Unterseite des Verteilrohrs 121 ist eine Vielzahl von zueinander beabstandeten Düsenröhrchen 125 angeordnet, die sich vertikal durch die Wandung des Verteilrohrs 121 und eine Bodenplatte 124 hindurch erstrecken, wobei die Düsenröhrchen 125 sowohl nach innen bzw. nach oben überstehen als auch nach außen bzw. nach innen überstehen und die Isolierung 123 nach unten überragen. Die unteren Düsenöffnungen liegen somit außerhalb des Verteilrohrs 121 und der Isolierung 123. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Düsenröhrchen 125 auswechselbar sind. Das Verteilrohr 121 kann verschiedenartig und mit unterschiedlichsten Querschnitten ausgebildet sein. Aufgrund seiner Funktion kann das Verteilrohr auch als Düsenstock bezeichnet werden.
  • Abhängig vom Füllstand der Magnesiumschmelze in der Bevorratungskammer 141 stellt sich im Ablauf 143 ein hydrostatischer Druck bzw. Schweredruck p ein, wodurch quasi unter Nutzbarmachung der Schwerkraft die Abströmgeschwindigkeit der Magnesiumschmelze in das Verteilrohr 121 und damit der Abtropfvorgang der Magnesiumschmelze durch die Düsenröhrchen 125 bestimmt und insbesondere auch eingestellt werden kann, wie obenstehend erläutert. Ein Abtropfen der Magnesiumschmelze ist jedoch nur möglich, wenn die Magnesiumschmelze im Verteilrohr 121 ein Niveau bzw. Schmelze-Niveau erreicht hat, das zumindest oberhalb der inneren Düsenöffnungen an den oberen Enden der Düsenröhrchen 125 liegt. Damit kann in einfacher Weise der Abtropfvorgang ein- und ausgeschaltet werden, ohne dass Ventile oder dergleichen erforderlich sind.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist die Ausbringeinrichtung 120 über einen Anschlussflansch 148 direkt mit der Sammlereinrichtung 140 verbunden, wobei sich das Verteilrohr 121 in einer Ebene mit dem Ablauf 143 befindet und quasi eine waagrechte Verlängerung des Ablaufs 143 der Sammlereinrichtung 140 bildet. Somit kann sich im gesamten Verteilrohr 121 derselbe hydrostatische Druck p wie im Ablauf 143 der Sammlereinrichtung 140 einstellen, was insbesondere vorteilig ist für gezielte Beeinflussung des Abtropfvorgangs. Ferner kann in einfacher Weise das Schmelze-Niveau im Verteilrohr 121 verändert werden. Das Schmelze-Niveau im Verteilrohr 121 entspricht dem Magnesiumschmelze-Füllstand in der Bevorratungskammer 141, sofern dieser nicht unter oder über dem Ablauf 143 liegt.
  • 3 zeigt die Ausbringeinrichtung 120 in einer Schnittansicht. Unterhalb der Ausbringeinrichtung 120 befindet sich der Drehteller 151, der sich in der Richtung M relativ zur Ausbringeinrichtung 120 bewegt. Mit 124 ist eine Bodenplatte bzw. Abstützplatte bezeichnet, durch welche sich die Düsenröhrchen 125 gleichfalls hindurch erstrecken. Mit 126 sind Heizeinrichtungen in Form von Heizpatronen bezeichnet. Mit 127 sind Schutzgaszuführungen bezeichnet, um eine Schutzgasatmosphäre für die abtropfenden Schmelzetropfen erzeugen zu können. Eine Sichtscheibe 128 und eine metallische Bürstendichtung 129 begrenzen haubenartig den Abtropfbereich zur Aufrechterhaltung der Schutzgasatmosphäre.
  • Beim Einschalten der Vorrichtung 100 werden zunächst die beheizten Komponenten (Förderleitung 130, Sammlereinrichtung 140 und Ausbringeinrichtung 120) auf eine Betriebstemperatur von ca. 680° vorgeheizt. Anschließend wird die Bevorratungskammer 141 über die Zulaufleitung 130 von der Ofeneinrichtung 110 mit Magnesiumschmelze befüllt. Der Füllstand in der Bevorratungskammer 141 wird zunächst noch auf einem niedrigen Niveau E1 gehalten, wobei sich im Verteilrohr 121 dasselbe Schmelze-Niveau E1 einstellt, das unterhalb der inneren Düsenöffnungen an den oberen Enden der Düsenröhrchen 125 liegt. Zu diesem Zeitpunkt tropft noch keine Magnesiumschmelze aus den Düsenröhrchen 125 und die gesamte Anordnung kann sich durch Temperaturausgleich auf eine einheitliche Betriebstemperatur oder auf ein bestimmtes Temperaturprofil einstellen, was bspw. mit eingebauten Temperaturmesssensoren erfasst werden kann. Hiernach wird der Füllstand in der Bevorratungskammer 141 auf ein Schmelze-Niveau E2 angehoben und der Abtropfvorgang beginnt, wobei sich in Abhängigkeit vom Schmelze-Niveau E2 ein hydrostatischer Druck p einstellt, der den Abtropfvorgang der Magnesiumschmelze durch die Düsenröhrchen 125 maßgeblich beeinflusst. Ventile oder dergleichen sind hierfür nicht erforderlich.
  • Abhängig vom Innendurchmesser der Düsenröhrchen 125 beginnt der Abtropfvorgang nicht sofort dann, wenn das Schmelze-Niveau die inneren bzw. oberen Düsenöffnungen übersteigt. Insbesondere bei kleineren Düsenöffnungen bzw. Bohrungsdurchmessern muss der hydrostatischer Druck p hoch genug sein, um die innere Reibung und/oder Kapillareffekte zu überwinden. Typischerweise beginnt der Abtropfvorgang somit erst dann, wenn das Schmelze-Niveau deutlich oberhalb der inneren bzw. oberen Düsenöffnungen liegt.
  • Beim Abschalten der Vorrichtung 100 kann die in der Bevorratungskammer 141 befindliche Magnesiumschmelze durch den Zulauf 142 und die Zulaufleitung bzw. Förderleitung 130 zwischen der Ofeneinrichtung 110 und der Sammlereinrichtung 140 in den tieferliegenden Ofenraum 111 der Ofeneinrichtung 110 zurückfließen, wobei sich der Füllstand in der Bevorratungskammer 141 absenkt. Unterschreitet der Füllstand den Ablauf 143, so kann die im Verteilrohr 121 befindliche Magnesiumschmelze in die Bevorratungskammer 141 und von dort in die Ofeneinrichtung 110 zurückfließen. Hierfür sind Pumpeneinrichtungen, Ventile oder dergleichen nicht erforderlich. In vorteilhafter Weise befindet sich nur verhältnismäßig wenig Magnesiumschmelze in der Sammlereinrichtung 140 und der Ausbringeinrichtung 120, so dass beim Abschalten auch nur verhältnismäßig wenig Magnesiumschmelze durch die Ausbringeinrichtung 120 nachtropfen kann, was vor allem bei einer Notabschaltung von Vorteil ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Beheizung so lange aufrecht erhalten bleibt, bis die Magnesiumschmelze vollständig in die Ofeneinrichtung 110 zurückgeflossen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Vorrichtung
    110
    Ofeneinrichtung
    111
    Ofenraum
    115
    Pumpe
    120
    Ausbringeinrichtung, Abtropfeinrichtung
    121
    Verteilrohr
    122
    Verschluss
    123
    Isolierung
    124
    Bodenplatte
    125
    Düsenröhrchen
    126
    Heizung
    127
    Schutzgaszuführung
    128
    Sichtfenster
    129
    Bürstendichtung
    130
    Förderleitung, Zuführleitung
    140
    Sammlereinrichtung
    141
    Bevorratungskammer
    142
    Zulauf
    143
    Ablauf
    144
    Heizung
    145
    Isolierung
    146
    Füllstandsmesssensor
    147
    Sonde
    148
    Flansch
    150
    Auffangeinrichtung
    151
    Drehteller, Drehscheibe
    E1, E2
    Schmelze-Niveau
    M
    Relativbewegung
    d
    Höhendifferenz
    p
    hydrostatischer Druck, Schweredruck

Claims (10)

  1. Vorrichtung (100) zur Herstellung von Metallgranulat, umfassend: - eine Ofeneinrichtung (110), mit der eine Metallschmelze bereit gestellt werden kann; - wenigstens eine Ausbringeinrichtung (120), mit der die Metallschmelze durch Abtropfen vereinzelter Schmelzetropfen ausgebracht werden kann; - eine Auffangeinrichtung (150), die unterhalb der Ausbringeinrichtung (120) angeordnet ist und mit der die Schmelzetropfen so aufgefangen werden können, dass diese zu Granulatkörnern erstarren; und - eine Förderleitung (130), durch die hindurch die Metallschmelze von der Ofeneinrichtung (110) zu der Ausbringeinrichtung (120) gefördert werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass in der Förderleitung (130) zwischen der Ofeneinrichtung (110) und der Ausbringeinrichtung (120) eine Sammlereinrichtung (140) angeordnet ist, in der eine variable Menge an Metallschmelze bevorratet werden kann, wobei an der Sammlereinrichtung (140) der Zulauf (142) für die Metallschmelze tiefer angeordnet ist als der Ablauf (143) zur Ausbringeinrichtung (120) und wobei sich abhängig vom Füllstand in der Sammlereinrichtung (140) ein hydrostatischer Druck (p) einstellt, mit dem die Abströmgeschwindigkeit der Metallschmelze zur Ausbringeinrichtung (120) und damit der Abtropfvorgang der Metallschmelze durch die Ausbringeinrichtung (120) beeinflusst werden kann.
  2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammlereinrichtung (140) eine Füllstandsregeleinrichtung umfasst.
  3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsregeleinrichtung wenigstens einen berührungslosen Füllstandsmesssensor (146) umfasst.
  4. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammlereinrichtung (140) wenigstens eine Heizeinrichtung (144) umfasst.
  5. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinrichtung (120) ein waagrechtes Verteilrohr (121) aufweist, in dessen Wandung eine Vielzahl von Düsenröhrchen (125) angeordnet ist, wobei diese Düsenröhrchen (125) nach innen überstehen, so dass ein Abtropfen der Metallschmelze nur möglich ist, wenn die Metallschmelze im Verteilrohr (121) ein Schmelze-Niveau erreicht hat, das oberhalb der inneren Düsenöffnungen an den oberen Enden der Düsenröhrchen (125) liegt.
  6. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mehrere Ausbringeinrichtungen (120) aufweist, die von der Sammlereinrichtung (140) gespeist werden.
  7. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese der Herstellung von Leichtmetallgranulat dient.
  8. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese der Herstellung von Magnesiumgranulat dient.
  9. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hergestellten Granulatkörner linsenförmige Gestalt haben, mit einem Durchmesser von 2,0 mm bis 12,0 mm und einer Dicke von 1,5 mm bis 6,0 mm.
  10. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Siebeinrichtung zur Klassierung der hergestellten Granulatkörner umfasst.
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