DE102020205545A1 - Method for manufacturing a material cartridge, container for use in a corresponding method, material cartridge and method for manufacturing a cast product using the material cartridge, and a corresponding cast product - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Materialpatrone zum Konservieren einer gegenüber Luft korrosionsanfälligen Materialmischung, insbesondere einer Metallschmelze. Ein Behälter mit einer Öffnung zum Aufnehmen der Materialmischung wird bereitgestellt. Vor dem Einfüllen einer Materialmischung in den Behälter wird der Behälter mit einem Schutzgas gespült. Durch die Öffnung des Behälters wird eine Materialmischung, insbesondere eine Schmelze, eingefüllt. Das Einfüllen der Materialmischung in den Behälter erfolgt vorzugsweise unter Luftabschluss, insbesondere in einer Schutzgasatmosphäre. Die Öffnung des Behälters wird nach dem Einfüllen der Materialmischung gasdicht verschlossen.Ferner betrifft die vorliegende Anmeldung einen Behälter zur Anwendung in einem derartigen Verfahren zum Herstellen einer Materialpatrone sowie die hergestellte Materialpatrone, umfassend den Behälter. Des Weiteren betrifft die Anmeldung ein Verfahren zum Herstellen eines Gussproduktes unter Verwendung der Materialpatrone sowie ein entsprechendes Gussprodukt.The present application relates to a method for producing a material cartridge for preserving a material mixture which is susceptible to corrosion from air, in particular a molten metal. A container having an opening for receiving the mixture of materials is provided. Before a material mixture is poured into the container, the container is purged with an inert gas. A material mixture, in particular a melt, is poured in through the opening of the container. The material mixture is preferably filled into the container in the absence of air, in particular in a protective gas atmosphere. The opening of the container is closed in a gas-tight manner after the material mixture has been filled. Furthermore, the present application relates to a container for use in such a method for producing a material cartridge and to the material cartridge produced, comprising the container. The application also relates to a method for producing a cast product using the material cartridge and a corresponding cast product.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Materialpatrone zum Konservieren einer gegenüber Luft korrosionsanfälligen Materialmischung, insbesondere einer Metallschmelze.The present application relates to a method for producing a material cartridge for preserving a material mixture which is susceptible to corrosion from air, in particular a molten metal.

Ferner betrifft die vorliegende Anmeldung einen Behälter zur Anwendung in einem derartigen Verfahren zum Herstellen einer Materialpatrone sowie die hergestellte Materialpatrone, umfassend den Behälter.The present application also relates to a container for use in such a method for producing a material cartridge and the produced material cartridge, comprising the container.

Des Weiteren betrifft die Anmeldung ein Verfahren zum Herstellen eines Gussproduktes unter Verwendung der Materialpatrone sowie ein entsprechendes Gussprodukt.The application also relates to a method for producing a cast product using the material cartridge and a corresponding cast product.

In verschiedensten Anwendungsgebieten, insbesondere im Gießereiwesen, werden Materialmischungen verwendet, die mit Luft reagieren. Insbesondere bei hohen Anforderungen an Materialeigenschaften sind definierte Materialmischungen, beispielsweise Legierungen, unumgänglich. Reaktionen der definierten Materialmischungen mit Bestandteilen der Luft führt zu sich ändernden Zusammensetzungen der Materialmischungen, was zu Qualitätseinbußen zur Folge hat.Mixtures of materials that react with air are used in a wide variety of fields of application, particularly in foundries. Defined material mixtures, such as alloys, are essential, especially when there are high demands on material properties. Reactions of the defined material mixtures with constituents of the air lead to changes in the composition of the material mixtures, which results in a loss of quality.

Diese Problematik ist insbesondere im Gießereiwesen, im Besonderen bei der Verwendung von Legierungen, vorherrschend.This problem is particularly prevalent in foundries, especially when using alloys.

Die Prozesse werden hier typischerweise auf genau definierte Legierungen mit vorbestimmten Materialanteilen ausgelegt. Diese definierte Legierung wird dann in mehreren Prozessschritten, die mit Transportschritten verbunden sind, hergestellt. Dafür werden die festen Legierungsbestandteile vorgewärmt, der Hauptlegierungsbestandteil in einem Schmelzofen geschmolzen und in einem Legierungsofen eine genaue Einstellung der Legierung in einem flüssigen Zustand durch Beimischen der einzelnen Legierungsbestandteile, beispielsweise durch Diffusion oder aktive Vermischung, vorgenommen. Die flüssige Legierung wird anschließend in Transportbehälter umgefüllt und zu einer Abgusseinrichtung verbracht. Dort erfolgt typischerweise ein weiteres Umfüllen in einen Warmhalteofen, der die Legierungsschmelze auf einer gewünschten Gießtemperatur hält. Typischerweise wird die Legierungsschmelze nun chargenweise aus dem Warmhalteofen entnommen, zum Beispiel mittels eines Gießlöffels, zu einer Gießform transportiert, beispielsweise mit einem Roboterarm, und dort in die bereitgestellte Gießform, zum Beispiels eine metallische Dauerform mit eingelegten Sandkernen, eingefüllt.The processes here are typically designed for precisely defined alloys with predetermined material proportions. This defined alloy is then produced in several process steps that are connected with transport steps. For this purpose, the solid alloy components are preheated, the main alloy component is melted in a melting furnace and the alloy is precisely adjusted in a liquid state by adding the individual alloy components, for example by diffusion or active mixing. The liquid alloy is then transferred to transport containers and taken to a pouring device. A further transfer to a holding furnace, which keeps the alloy melt at a desired casting temperature, typically takes place there. Typically, the alloy melt is now removed in batches from the holding furnace, for example by means of a pouring spoon, transported to a casting mold, for example with a robot arm, and there it is poured into the provided casting mold, for example a metallic permanent mold with inserted sand cores.

Die Einstellung der Legierungszusammensetzung erfordert daher eine Vielzahl an Mess- und Prüfeinrichtungen und Gießereibetriebe müssen kostenintensive Anschaffungen an Anlagentechnik in Form von Öfen, Transportbehälter, Abgussanlagen und Logistikflächen in Kauf nehmen.Adjusting the alloy composition therefore requires a large number of measuring and testing equipment and foundries have to accept costly purchases of plant technology in the form of furnaces, transport containers, casting systems and logistics areas.

Während der Legierungsbereitstellung kommt eine signifikante Oberfläche der Legierung in Kontakt mit der Umgebungsluft. Die Legierung degradiert bei dem Kontakt mit der Umgebungsluft. Austauschprozesse wie Reaktionen von Legierungselementen mit den Bestandteilen der Luft, zum Beispiel Oxidation durch den Luftsauerstoff, Aufnahme von Wasserstoff aus dem in Luft gelösten Wasser oder auch direktes Verdampfen von Legierungselementen in die Umgebungsatmosphäre, führen zu einer sich verändernden Legierungszusammensetzung. Dies kann unter anderem Fehler im Gussprodukt zur Folge haben, wie zum Beispiel niedrigere Festigkeiten, Fehlstellen, Gasblasen, Lunker oder frühzeitige Erstarrung.During the alloy preparation, a significant surface area of the alloy comes into contact with the ambient air. The alloy degrades on contact with the ambient air. Exchange processes such as reactions of alloying elements with the constituents of the air, for example oxidation by the oxygen in the air, absorption of hydrogen from the water dissolved in air or even direct evaporation of alloying elements into the ambient atmosphere, lead to a changing alloy composition. Among other things, this can result in defects in the cast product, such as lower strengths, imperfections, gas bubbles, voids or premature solidification.

Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik liegt darin, dass eine Lager- und Transportfähigkeit durch die Degradations- bzw. Korrosionsgefahr eingeschränkt ist. Im erhitzten bzw. flüssigen Zustand von Materialmischungen, insbesondere von Legierungen findet die Degradation innerhalb von kurzer Zeit, d.h. Minuten bis Stunden statt. Aber auch in festem, erstarrten Zustand der Materialmischung findet weiterhin eine Degradation statt, die zwar reduziert ist, jedoch signifikante Materialeinbußen, wie oben beschrieben, zur Folge haben kann.Another disadvantage of the prior art is that storage and transportability is restricted by the risk of degradation or corrosion. In the heated or liquid state of material mixtures, especially alloys, the degradation takes place within a short time, i.e. minutes to hours. However, even in the solid, solidified state of the material mixture, degradation continues to take place, which, although reduced, can result in significant material losses, as described above.

Bei der Transportfähigkeit von heißen, flüssigen Materialmischungen, insbesondere Legierungen, beispielsweise Metallschmelzen, kommen zudem Gefahren durch die hohe Wärmekapazität hinzu, die den Transport aufwendig machen, hohe Sicherheitsvorkehrungen erfordern und kosteneffektive und schnelle Prozessabläufe erschweren.In the case of the transportability of hot, liquid material mixtures, in particular alloys, for example molten metal, there are also dangers due to the high heat capacity, which make transport expensive, require high safety precautions and make cost-effective and fast processes more difficult.

Bekannte Transportbehälter haben ferner den Nachteil, dass eine Reinigung nach dem Gebrauch aufwändig ist. Enthaltene Schlackereste in dem Behälter können zu einer Verunreinigung der Materialmischung bei einem erneuten Gebrauch des Transportbehälters führen und damit ebenso Fehler im Endprodukt, beispielsweise im Gussprodukt, hervorrufen.Known transport containers also have the disadvantage that cleaning after use is time-consuming. Slag residues contained in the container can lead to contamination of the material mixture when the transport container is used again and thus also cause defects in the end product, for example in the cast product.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus dem Verlust von Energie aufgrund von Wärmeabgabe an die Umgebung durch Wärmestrahlung und Konvektion, die durch stetes Warmhalten bzw. Wiederaufheizen oder Überhitzen der Materialmischung, insbesondere einer Metallschmelze, während des Transports und der Bereitstellung der Materialmischung ausgeglichen werden müssen.Another disadvantage arises from the loss of energy due to heat dissipation to the environment through thermal radiation and convection, which must be compensated for by constantly keeping warm or reheating or overheating the material mixture, in particular a molten metal, during transport and the provision of the material mixture.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der bekannten Anlagentechnik in Gießereibetrieben, da Mindestmengen an Füllgut benötigen, um sicher zu funktionieren, sodass minimale Chargengrößen vorgegeben sind. Zum Entgegenwirken der zeitabhängigen Degradation der Materialmischung, insbesondere der Metallschmelze, muss ein im Vergleich zu einer Austauschoberfläche deutlich größeres Legierungsvolumen verarbeitet werden, da sich so die Degradation im Verhältnis zur Gesamtmenge verlangsamt. Auch ist eine genaue Einstellung einer Legierung bei kleinen Mengen schwieriger, da man Überdosierungen nicht mehr durch Zugabe von Ausgleichsmaterial ausgleichen kann, und erfordert aufwendigere Anlagentechnik.Another disadvantage arises from the known system technology in foundries, since minimum quantities of filling material are required in order to function reliably, so that minimal batch sizes are specified. To counteract the time-dependent degradation of the material mixture, in particular the molten metal, a significantly larger alloy volume must be processed compared to an exchange surface, since the degradation is slowed down in relation to the total amount. Precise adjustment of an alloy is also more difficult for small quantities, since overdosing can no longer be compensated for by adding compensating material, and this requires more complex system technology.

Die vorliegende Anmeldung hat deshalb die Aufgabe, die oben beschriebenen Problematiken zumindest teilweise zu lösen und eine Materialpatrone sowie ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen der Materialpatrone für korrosionsanfällige Materialmischungen, insbesondere Metallschmelzen, vorzuschlagen. Ferner kann es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung sein, einen Behälter zur Verwendung in dem entsprechenden Herstellungsverfahren vorzuschlagen sowie ein Verfahren zum Herstellen eines verbesserten Gussproduktes.The present application therefore has the task of at least partially solving the problems described above and proposing a material cartridge and a corresponding method for producing the material cartridge for material mixtures susceptible to corrosion, in particular molten metal. Furthermore, it can be the object of the present application to propose a container for use in the corresponding manufacturing method and a method for manufacturing an improved cast product.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine entsprechende Materialpatrone, einen Behälter sowie ein Verfahren gemäß den nebengeordneten Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.These objects are achieved by a method according to claim 1, a corresponding material cartridge, a container and a method according to the independent claims. Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims.

Das Verfahren zum Herstellen einer Materialpatrone zum Konservieren einer gegenüber Luft korrosionsanfälligen Materialmischung, insbesondere einer Metallschmelze, kann dabei die folgenden Schritte umfassen.The method for producing a material cartridge for preserving a material mixture that is susceptible to corrosion by air, in particular a molten metal, can include the following steps.

Zunächst wird ein Behälter mit einer Öffnung zum Aufnehmen der Materialmischung bereitgestellt.First, a container is provided with an opening for receiving the material mixture.

Vor dem Einfüllen einer Materialmischung in den Behälter wird der Behälter mit einem Schutzgas gespült.Before a material mixture is poured into the container, the container is purged with a protective gas.

Durch die Öffnung des Behälters wird eine Materialmischung, insbesondere eine Schmelze, eingefüllt. Das Einfüllen der Materialmischung in den Behälter erfolgt vorzugsweise unter Luftabschluss, insbesondere in einer Schutzgasatmosphäre.A material mixture, in particular a melt, is poured in through the opening of the container. The material mixture is preferably filled into the container in the absence of air, in particular in a protective gas atmosphere.

Die Öffnung des Behälters wird nach dem Einfüllen der Materialmischung gasdicht verschlossen.The opening of the container is closed in a gas-tight manner after the material mixture has been filled.

Unter einer Materialmischung ist vorliegend sowohl eine Mischung verschiedener Bestandteile zu verstehen als auch ein Material in seiner Reinform. Insbesondere handelt es sich bei der Materialmischung um eine definierte Mischung verschiedener Bestandteile. Beispielsweise handelt es sich bei der Materialmischung um eine Legierung. Die Legierung umfasst vorzugsweise metallische und/oder nichtmetallische Stoffe. Die Legierung kann einen Hauptbestandteil aufweisen. Der minimale Gewichtsanteil des Hauptbestandteils ist typischerweise materialabhängig.Der Hauptbestandteil kann, insbesondere bei Nickelbasislegierungen, zumindest 40 Gewichtsprozent, bevorzugt zumindest 45 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zumindest 50 Gewichtsprozent der Materialmischung umfassen. Der Hauptbestandteil kann, insbesondere bei Bronzebasislegierungen, zumindest 45 Gewichtsprozent, bevorzugt zumindest 50 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zumindest 60 Gewichtsprozent der Materialmischung umfassen. Der Hauptbestandteil kann, insbesondere Mischungen auf Eisen- oder Aluminiumbasis, zumindest 60 Gewichtsprozent, bevorzugt zumindest 70 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zumindest 80 Gewichtsprozent der Materialmischung umfassen. Die Bestandteile der Materialmischungen sind typischerweise metallischer Art. Zusätzlich oder alternativ kann die Materialmischung Übergangsmetalle umfassen. Die Materialmischung kann beispielsweise Aluminium, Zinn, Stahl, Mangan, Lithium, Scandium, Magnesium, Cobald und/oder Vandium umfassen, wobei es sich um eine nicht abschließende Aufzählung handelt. Materialmischungen auf Aluminiumbasis weisen, neben dem Hauptbestandteil Aluminium, typischerweise zumindest Silizium als nichtmetallischen Bestandteil auf. Diese Materialmischungen sind typischerweise anfällig für Verunreinigungen durch Stickstoff oder Oxide. Materialmischungen auf Eisenbasis weisen, neben dem Hauptbestandteil Aluminium, typischerweise zumindest Kohlenstoff als nichtmetallischen Bestandteil auf. Diese Materialmischungen sind typischerweise anfällig für Verunreinigungen durch Oxide und/oder Nitrat und/oder Nitrite. Materialmischungen umfassend Sand/Bindergemische weisen typischerweise Quarzsand und/oder organische Binderbestandteile, beispielsweise Harze auf Kohlenwasserstoffbasis, auf.In the present case, a material mixture is to be understood as meaning both a mixture of different constituents and a material in its pure form. In particular, the material mixture is a defined mixture of different components. For example, the material mixture is an alloy. The alloy preferably comprises metallic and / or non-metallic substances. The alloy may have a main component. The minimum weight fraction of the main constituent is typically material-dependent. The main constituent can, in particular in the case of nickel-based alloys, comprise at least 40 percent by weight, preferably at least 45 percent by weight, particularly preferably at least 50 percent by weight of the material mixture. The main constituent, in particular in the case of bronze-based alloys, can comprise at least 45 percent by weight, preferably at least 50 percent by weight, particularly preferably at least 60 percent by weight of the material mixture. The main constituent, in particular mixtures based on iron or aluminum, can comprise at least 60 percent by weight, preferably at least 70 percent by weight, particularly preferably at least 80 percent by weight of the material mixture. The constituents of the material mixtures are typically metallic. Additionally or alternatively, the material mixture can comprise transition metals. The material mixture can include, for example, aluminum, tin, steel, manganese, lithium, scandium, magnesium, cobalt and / or vanadium, this being a non-exhaustive list. In addition to the main component aluminum, material mixtures based on aluminum typically have at least silicon as a non-metallic component. These mixtures of materials are typically susceptible to nitrogen or oxide contamination. In addition to the main component aluminum, material mixtures based on iron typically have at least carbon as a non-metallic component. These material mixtures are typically susceptible to contamination by oxides and / or nitrates and / or nitrites. Mixtures of materials comprising sand / binder mixtures typically have quartz sand and / or organic binder constituents, for example hydrocarbon-based resins.

Die Materialmischung als Ganzes oder Bestandteile der Materialmischung reagieren typischerweise bei einem Kontakt mit Umgebungsluft mit Bestandteilen der Luft, d.h. sie korrodieren und/oder ändern typischerweise ihre Zusammensetzung. Bei einer Materialmischung in Form einer Legierung degradiert diese typischerweise bei einem Kontakt mit Umgebungsluft.The material mixture as a whole or components of the material mixture typically react with components of the air on contact with ambient air, i.e. they typically corrode and / or change their composition. In the case of a material mixture in the form of an alloy, this typically degrades on contact with ambient air.

Die Materialmischung kann sowohl in fester als auch in flüssiger Form vorliegen. Die Materialmischung wird typischerweise in flüssiger Form in den Behälter eingebracht. Die Materialmischung kann in dem Behälter abgekühlt werden, sodass sie darin erstarrt in fester Form vorliegt. Die Materialmischung kann in flüssiger Form, insbesondere in Form einer Schmelze, bevorzugt in Form einer Metallschmelze vorliegen. Die Temperaturen der Schmelze können dabei durch die Materialeigenschaften der Materialmischungsbestandteile, insbesondere deren Schmelztemperaturen, definiert werden. Die Materialmischung kann beispielsweise ein Feststoffpulver, beispielsweise umfassend Calcium, umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest -196°C, vorzugsweise zumindest -78°C, besonders bevorzugt 20°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 1000°C, bevorzugt höchstens 100°C, besonders bevorzugt höchstens 40°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden.The material mixture can be in both solid and liquid form. The mixture of materials is typically introduced into the container in liquid form. The material mixture can be cooled in the container so that it solidified therein. The material mixture can be in liquid form, in particular in the form of a melt, preferably in the form of a metal melt. The temperatures of the melt can be defined by the material properties of the material mixture components, in particular their melting temperatures. The material mixture can for example comprise a solid powder, for example comprising calcium. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at least -196 ° C., preferably at least -78 ° C., particularly preferably 20 ° C., or can be heated and / or cooled to this temperature in the container. When introduced into the container, this material mixture can for example have a temperature of at most 1000 ° C., preferably at most 100 ° C., particularly preferably at most 40 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container.

Die Materialmischung kann beispielsweise ein Formstoff/Bindermischung, beispielsweise umfassend einen Quarzsand mit organischem Binder, umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest -196°C, vorzugsweise zumindest -78°C, besonders bevorzugt 20°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 100°C, bevorzugt höchstens 60°C, besonders bevorzugt höchstens 25°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden.The material mixture can, for example, comprise a molding material / binder mixture, for example comprising a quartz sand with an organic binder. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at least -196 ° C., preferably at least -78 ° C., particularly preferably 20 ° C., or can be heated and / or cooled to this temperature in the container. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at most 100 ° C., preferably at most 60 ° C., particularly preferably at most 25 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container.

Die Materialmischung kann beispielsweise eine Zinnlegierung umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest 250°C, vorzugsweise zumindest 280°C, besonders bevorzugt 300°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 750°C, bevorzugt höchstens 700°C, besonders bevorzugt höchstens 680°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden.The material mixture can comprise a tin alloy, for example. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at least 250 ° C., preferably at least 280 ° C., particularly preferably 300 ° C., or can be heated and / or cooled to this temperature in the container. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at most 750 ° C., preferably at most 700 ° C., particularly preferably at most 680 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container.

Die Materialmischung kann beispielsweise eine Magnesiumlegierung umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest 600°C, vorzugsweise zumindest 620°C, besonders bevorzugt 650°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 750°C, bevorzugt höchstens 700°C, besonders bevorzugt höchstens 680°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden.The material mixture can for example comprise a magnesium alloy. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at least 600 ° C., preferably at least 620 ° C., particularly preferably 650 ° C., or can be heated and / or cooled to this temperature in the container. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at most 750 ° C., preferably at most 700 ° C., particularly preferably at most 680 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container.

Die Materialmischung kann beispielsweise eine Aluminiumlegierung umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest 665°C, vorzugsweise zumindest 680°C, besonders bevorzugt 700°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 1000°C, bevorzugt höchstens 800°C, besonders bevorzugt höchstens 750°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden.The material mixture can comprise an aluminum alloy, for example. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at least 665 ° C., preferably at least 680 ° C., particularly preferably 700 ° C., or can be heated and / or cooled to this temperature in the container. When introduced into the container, this material mixture can for example have a temperature of at most 1000 ° C., preferably at most 800 ° C., particularly preferably at most 750 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container.

Die Materialmischung kann beispielsweise eine Kupferlegierung umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest 800°C, vorzugsweise zumindest 1000°C, besonders bevorzugt 1100°C aufweisen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 1400°C, bevorzugt höchstens 1300°C, besonders bevorzugt höchstens 1150°C aufweisen.The material mixture can comprise a copper alloy, for example. This material mixture can have a temperature of at least 800 ° C., preferably at least 1000 ° C., particularly preferably 1100 ° C., when it is introduced into the container. When it is introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at most 1400 ° C, preferably at most 1300 ° C, particularly preferably at most 1150 ° C.

Die Materialmischung kann beispielsweise eine Eisenlegierung umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest 1150°C, vorzugsweise zumindest 1200°C, besonders bevorzugt 1250°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 1400°C, bevorzugt höchstens 1350°C, besonders bevorzugt höchstens 1300°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden.The material mixture can for example comprise an iron alloy. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at least 1150 ° C., preferably at least 1200 ° C., particularly preferably 1250 ° C., or can be heated and / or cooled to this temperature in the container. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at most 1400 ° C., preferably at most 1350 ° C., particularly preferably at most 1300 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container.

Die Materialmischung kann beispielsweise eine Eisenlegierung, insbesondere Stahl umfassend, umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest 1500°C, vorzugsweise zumindest 1550°C, besonders bevorzugt 1590°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 1700°C, bevorzugt höchstens 1650°C, besonders bevorzugt höchstens 1600°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden.The material mixture can for example comprise an iron alloy, in particular comprising steel. When introduced into the container, this material mixture can for example have a temperature of at least 1500 ° C., preferably at least 1550 ° C., particularly preferably 1590 ° C., or can be heated and / or cooled to this temperature in the container. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at most 1700 ° C., preferably at most 1650 ° C., particularly preferably at most 1600 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container.

Die Materialmischung kann beispielsweise hochschmelzende Stoffe wie Wolfram umfassen. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von zumindest 2000°C, vorzugsweise zumindest 2500°C, besonders bevorzugt 3480°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden. Diese Materialmischung kann beim Einbringen in den Behälter beispielsweise eine Temperatur von höchstens 3600°C, bevorzugt höchstens 3550°C, besonders bevorzugt höchstens 3500°C aufweisen oder auf diese Temperatur in dem Behälter erhitzt und/oder abgekühlt werden.The material mixture can include, for example, high-melting substances such as tungsten. When introduced into the container, this material mixture can for example have a temperature of at least 2000 ° C., preferably at least 2500 ° C., particularly preferably 3480 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container. When introduced into the container, this material mixture can, for example, have a temperature of at most 3600 ° C., preferably at most 3550 ° C., particularly preferably at most 3500 ° C., or it can be heated and / or cooled to this temperature in the container.

Das Einfüllen der Materialmischung kann in einem Abfüll-Raum vorgenommen werden. Dabei kann der Abfüll-Raum eine Schutzgasatmosphäre aufweisen. Der Abfüll-Raum kann insbesondere gegenüber der Umgebung luftdicht oder im Wesentlichen luftdicht abgeschlossen sein, eine in dem Abfüll-Raum angeordnete Materialmischung nicht oder im Wesentlichen nicht mit Luft in Kontakt kommt. Derart kann beispielsweise ein Einfüllen unter Luftabschluss ermöglicht werden. Dies hat den Vorteil, dass eine Reaktion der Materialmischung mit der Luft vermindert, vorzugsweise verhindert werden kann.The material mixture can be filled in in a filling room. The filling space can have a protective gas atmosphere. The filling space can in particular be hermetically or essentially airtightly sealed off from the surroundings, a material mixture arranged in the filling space not or essentially not coming into contact with air. In this way, for example, filling under the exclusion of air can be made possible. This has the advantage that a reaction of the material mixture with the air can be reduced, preferably prevented.

In einer Ausführungsform des Verfahrens kann beim Einfüllen der Materialmischung das zuvor eingebrachte Schutzgas verdrängt werden. Dabei kann das zuvor eingebrachte Schutzgas vollständig verdrängt werden, insbesondere zumindest zu 95% verdrängt werden, bevorzugt zumindest zu 99% verdrängt werden, besonders bevorzugt zu 99,9% verdrängt werden. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Behälterinnenraum nach einem gasdichten Verschließen im Wesentlichen ausschließlich mit Materialmischung gefüllt ist, wobei zumindest 95% des Behälterinnenraums, bevorzugt zumindest 99%, besonders bevorzugt zumindest 99,9% des Behälterinnenraums mit Materialmischung gefüllt ist.In one embodiment of the method, the previously introduced protective gas can be displaced when the material mixture is poured in. The previously introduced protective gas can be completely displaced, in particular at least 95% displaced, preferably at least 99% displaced, particularly preferably 99.9% displaced. In particular, it can be provided that the container interior is essentially exclusively filled with material mixture after a gas-tight closure, with at least 95% of the container interior, preferably at least 99%, particularly preferably at least 99.9% of the container interior being filled with material mixture.

Zum Abfüllen der Materialmischung in einem Abfüll-Raum kann eine Abfülleinrichtung mit zumindest einem Materialtank in dem Abfüllraum angeordnet sein. Die Abfülleinrichtung kann in dem Materialtank eine bereits definierte Materialmischung enthalten. Die definierte Materialmischung kann dann von der Abfülleinrichtung in den Behälter gefüllt werden. Es ist auch möglich, dass die Abfülleinrichtung verschiedene Materialtanks aufweist und ein Definieren der Materialmischung durch Einfüllen von definierten Mengen des jeweiligen Materials aus dem entsprechenden Materialtank in den Behälter erfolgt. So können die Materialien der Materialmischung erst in dem Behälter gemischt werden.For filling the material mixture in a filling space, a filling device with at least one material tank can be arranged in the filling space. The filling device can contain an already defined material mixture in the material tank. The defined material mixture can then be filled into the container by the filling device. It is also possible for the filling device to have different material tanks and for the material mixture to be defined by filling the container with defined amounts of the respective material from the corresponding material tank. In this way, the materials of the material mixture can only be mixed in the container.

Die Abfülleinrichtung kann auch in einem Abfüll-Raum angeordnet sein, der Luft umfasst. Der oder die Materialtanks können luftdicht abschließbar sein. Der Behälterinnenraum kann über Leitungen der Abfüllvorrichtung mit dem oder den Materialtanks verbunden sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Materialtanks mit den Leitungen und dem Behälter einen gegenüber der Umgebung luftdicht abgeschlossenen Raum bilden. In dem im Wesentlichen luftdicht abgeschlossenen Raum kann eine Schutzgasatmosphäre eingestellt werden.The filling device can also be arranged in a filling space which comprises air. The material tank or tanks can be hermetically sealed. The interior of the container can be connected to the material tank or tanks via lines of the filling device. It can be provided that the material tanks with the lines and the container form a space that is hermetically sealed from the environment. A protective gas atmosphere can be set in the essentially airtight space.

Es kann vorgesehen sein, dass eine luftdicht- bzw. gasdicht abschließbare Glocke die Abfüllvorrichtung und/oder den Behälter einschließt. In der Glocke kann eine Schutzgasatmosphäre eingestellt werden.It can be provided that an airtight or gas-tight lockable bell encloses the filling device and / or the container. A protective gas atmosphere can be set in the bell.

Unter einer Schutzgasatmosphäre kann vorliegend zu verstehen sein, dass ein Schutzgas in einer Umgebung vorherrschend ist und im Wesentlichen die Umgebungsluft verdrängt hat. Eine Schutzgasatmosphäre kann als gegenüber der Materialmischung im Wesentlichen nicht reaktive/inerte gasförmige Umgebung verstanden werden, wobei reaktive Bestandteile nur noch in nicht signifikantem Anteil, insbesondere weniger als 0,1 Volumenprozent, besonders bevorzugt weniger als 0,005 Volumenprozent, ganz besonders bevorzugt 0,001 Volumenprozent, vorhanden sind. Eine Schutzgasatmosphäre kann auch ein Vakuum darstellen.In the present case, a protective gas atmosphere can be understood to mean that a protective gas is predominant in an environment and has essentially displaced the ambient air. A protective gas atmosphere can be understood as an essentially non-reactive / inert gaseous environment with respect to the material mixture, with reactive components only being present in an insignificant proportion, in particular less than 0.1 percent by volume, particularly preferably less than 0.005 percent by volume, very particularly preferably 0.001 percent by volume are. A protective gas atmosphere can also represent a vacuum.

Das Schutzgas kann Argon, Helium, Xenon, Stickstoff, Wasserstoff und/oder Mischungen aus Stickstoff und Wasserstoff umfassen. Das Schutzgas kann auch aus Argon, Helium, Xenon, Stickstoff, Wasserstoff und/oder Mischungen aus Stickstoff und Wasserstoff bestehen.The protective gas can comprise argon, helium, xenon, nitrogen, hydrogen and / or mixtures of nitrogen and hydrogen. The protective gas can also consist of argon, helium, xenon, nitrogen, hydrogen and / or mixtures of nitrogen and hydrogen.

Der Behälter kann mit dem Schutzgas gespült werden. Dazu kann Schutzgas in den Behälter eingebracht, beispielsweise eingedüst werden. Die im Behälter vorhandene Luft kann dabei aus dem Behälter verdrängt werden. Der Behälter kann daraufhin im Wesentlichen gasdicht bzw. luftdicht verschlossen werden. Die Öffnung des Behälters kann beispielsweise durch einen gasdichten Stopfen und/oder Deckel verschlossen werden. So kann gewährleistet werden, dass keine bzw. im Wesentlichen keine Luft in den Behälter eindringt. Der Deckel und/oder Stopfen kann geöffnet werden, um die Materialmischung in den Behälter einzufüllen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Behälter zwischen dem Spülen mit Schutzgas und Einfüllen der Materialmischung nicht verschlossen wird. Das Einfüllen der Materialmischung und das Einfüllen des Schutzgases können durch dieselbe Öffnung des Behälters erfolgen. Es können jedoch auch mehrere Öffnungen vorgesehen sein, durch die das Einfüllen des Schutzgases bzw. der Materialschmelze erfolgt.The container can be purged with the protective gas. For this purpose, protective gas can be introduced into the container, for example injected. The air present in the container can be displaced from the container. The container can then be closed in a substantially gas-tight or airtight manner. The opening of the container can be closed, for example, by a gas-tight stopper and / or cover. It can thus be ensured that no or essentially no air penetrates into the container. The lid and / or stopper can be opened to pour the material mixture into the container. It can also be provided that the container is not closed between the flushing with protective gas and the filling of the material mixture. The filling of the material mixture and the filling of the protective gas can take place through the same opening of the container. However, several openings can also be provided through which the protective gas or the material melt is filled.

In dem Behälter kann nach dem Einfüllen der Materialmischung und nach dem Verschließen der Öffnung des Behälters ein Überdruck vorherrschen. Der Überdruck kann dabei zumindest 1 bar, vorzugsweise zumindest 2 bar, besonders bevorzugt zumindest 3 bar sein. Der Überdruck kann dabei höchstens 10 bar, vorzugsweise höchstens 8 bar, besonders bevorzugt höchstens 6 bar sein. Ein Überdruck in dem Behälter kann den Vorteil haben, dass ein Entleeren des Behälters gegenüber der Umgebung allein durch einen Druckausgleich möglich ist.An overpressure can prevail in the container after the material mixture has been filled in and after the opening of the container has been closed. The overpressure can be at least 1 bar, preferably at least 2 bar, particularly preferably at least 3 bar. The overpressure can be at most 10 bar, preferably at most 8 bar, particularly preferably at most 6 bar. An overpressure in the container can have the advantage that the container can be emptied with respect to the environment solely by pressure equalization.

Es kann vorgesehen sein, dass bei dem gasdichten Verschließen ein Umgebungsdruck in dem Behälter vorherrscht. Der Behälter und/oder der Behälterinnenraum kann nach dem Verschließen abgekühlt werden. Dies kann zu einem Unterdruck in dem Behälter führen.It can be provided that an ambient pressure prevails in the container during the gas-tight closure. The container and / or the interior of the container can be cooled after the closure. This can lead to a negative pressure in the container.

Das Einfüllen der Materialmischung kann mittels metallostatischem Druckunterschied erfolgen. Das Einfüllen mittels metallostatischem Druckunterschied kann entgegen der Schwerkraft erfolgen. Ein Einfüllen kann im Entnahmebereich eines Legierungsofens erfolgen.The material mixture can be filled in by means of a metallostatic pressure difference. The filling by means of a metallostatic pressure difference can take place against the force of gravity. Filling can take place in the removal area of an alloy furnace.

Selbstverständlich kann ein Einfüllen der Materialmischung in den Behälter passiv durch Schwerkraft erfolgen.Of course, the material mixture can be poured into the container passively by gravity.

Alternativ kann ein im Behälter vorherrschender Druck gesenkt werden. Derart kann ein Druckunterschied generiert werden, durch den die Materialmischung in den Behälter eingebracht, insbesondere eingedüst, wird. Der Druck in dem Behälter kann dafür gegenüber einem Druck in einem Tank, in dem die einzufüllende Materialmischung vor dem Einfüllen in den Behälter angeordnet ist, abgesenkt werden. Dabei kann beispielsweise der Druck des im Behälter enthaltenden Schutzgases gesenkt werden. Auch ist denkbar, einen Druck der bereits eingefüllten, flüssig vorliegenden Materialmischung, vorzugsweise der Metallschmelze, abzusenken. Im Behälter kann ferner ein Vakuum erzeugt werden.Alternatively, a pressure prevailing in the container can be reduced. In this way, a pressure difference can be generated, by means of which the material mixture is introduced into the container, in particular is injected. For this purpose, the pressure in the container can be reduced compared to a pressure in a tank in which the material mixture to be filled is arranged before it is filled into the container. In this case, for example, the pressure of the protective gas contained in the container can be reduced. It is also conceivable to lower a pressure of the already filled, liquid material mixture, preferably the molten metal. A vacuum can also be generated in the container.

Im Legierungsofen kann ein Druck erhöht werden, sodass ein Druckgefälle gegenüber dem Druck im Behälterinnenraum besteht. So kann Materialgemisch aus dem Legierungsofen in den Behälter eingefüllt werden.A pressure can be increased in the alloy furnace so that there is a pressure gradient in relation to the pressure in the interior of the container. In this way, a material mixture from the alloy furnace can be poured into the container.

Ein Unterdruck kann bei der Einfüllung erzeugt werden und bis zum gasdichten Verschließen aufrecht erhalten werden. Ferner ist es möglich beispielsweise durch ein Ventil einen Unterdruck nach dem gasdichten Verschließen zu erzeugen. So kann erreicht werden, dass in dem verschlossenen Behälter ein Unterdruck herrscht. Dies kann eine Degradation der Materialmischung weiter vermindern.A negative pressure can be generated during filling and can be maintained until it is gas-tight. It is also possible, for example by means of a valve, to generate a negative pressure after the gas-tight sealing. It can thus be achieved that there is a negative pressure in the closed container. This can further reduce degradation of the material mixture.

Nach dem Einfüllen der Materialmischung kann Schutzgas in den Behälter eingebracht werden, um im Behälter enthaltene Luft zu verdrängen, beispielsweise in Form eines Schutzgasstoßes. Das Schutzgas kann vorzugsweise mit einem Überdruck gegenüber dem im Behälter vorherrschenden Druck von mindestens 1 bar, besonders bevorzugt von mindestens 2 bar, ganz besonders bevorzugt von mindestens 4 bar eingebracht werden. Das Schutzgas kann mit einem Überdruck von höchstens 20 bar, besonders vorzugsweise höchstens 10 bar, ganz besonders bevorzugt höchstens 6 bar Überdruck eingebracht wird. Ein Einbringen von Schutzgas in den Behälter mit erhöhtem Druck kann ein Abdampfen von Bestandteilen der Materialmischung, insbesondere ein Abdampfen von Legierungselementen, durch den Gegendruck des Schutzgases vermindern oder im Wesentlichen verhindern.After the material mixture has been filled in, protective gas can be introduced into the container in order to displace air contained in the container, for example in the form of a protective gas surge. The protective gas can preferably be introduced with an excess pressure compared to the pressure prevailing in the container of at least 1 bar, particularly preferably of at least 2 bar, very particularly preferably of at least 4 bar. The protective gas can be introduced with an overpressure of at most 20 bar, particularly preferably at most 10 bar, very particularly preferably at most 6 bar overpressure. Introducing protective gas into the container at increased pressure can reduce or essentially prevent evaporation of constituents of the material mixture, in particular evaporation of alloy elements, due to the counter pressure of the protective gas.

Der Behälter kann nach dem Einfüllen der Materialmischung, insbesondere der Metallschmelze, gasdicht verschlossen werden. Die Öffnung des Behälters kann mittels Formschluss und/oder Reibschluss und/oder Stoffschluss verschlossen werden. Die Öffnung kann beispielsweise durch Aufsetzen eines Deckels verschlossen werden. Der Deckel und/oder der Behälter können/kann Dichtungselemente aufweisen. Die Dichtungselemente sind vorzugsweise hitzebeständig, besonders bevorzugt bis zu Temperaturen, die die eingebrachte Materialschmelze aufweisen kann. Der Deckel kann lösbar an dem Behälter befestigt sein, beispielsweise mittels Klemmen und/oder Schellen und/oder Pressen und/oder mittels Sicherungsstiften. Der Deckel kann lösbar und reibschlüssig, beispielsweise mittels schrauben und/oder durch Einpressen eines Stopfens, an dem Behälter befestigt werden.. Der Deckel kann die Öffnung mittels Formschluss, beispielsweise analog einem Kronkorken, verschließen. Die Materialien können dabei derart hitzebeständig gewählt werden, dass sie den oben erwähnten Temperaturen, die die Materialschmelze annehmen kann, standhalten. Der Deckel kann als Aufsetzdeckel ausgebildet sein, der mittels Bördeln die Öffnung gasdicht verschließt. Der Deckel kann auch als Stopfen ausgebildet sein, der in die Öffnung eingepresst wird, sodass ein Reibschluss entsteht. Der Deckel kann mit dem Behälter derart verschweißt werden, dass die Öffnung gasdicht verschlossen wird.After the material mixture, in particular the molten metal, has been filled in, the container can be closed in a gas-tight manner. The opening of the container can be closed by means of a form fit and / or friction fit and / or material fit. The opening can be closed, for example, by putting on a cover. The lid and / or the container can / can have sealing elements. The sealing elements are preferably heat-resistant, particularly preferably up to temperatures which the introduced material melt can have. The lid can be releasably attached to the container, for example by means of clamps and / or clamps and / or presses and / or by means of locking pins. The cover can be attached to the container in a detachable and frictional manner, for example by means of screws and / or by pressing in a stopper. The cover can close the opening by means of a form fit, for example analogous to a crown cap. The materials can be selected to be heat-resistant in such a way that they withstand the above-mentioned temperatures that the material melt can assume. The cover can be designed as an attachment cover which closes the opening in a gas-tight manner by means of flanging. The cover can also be designed as a stopper which is pressed into the opening so that a frictional connection is created. The lid can be welded to the container in such a way that the opening is closed in a gas-tight manner.

Das zumindest im Wesentlichen gasdichte Verschließen der Öffnung kann unter Schutzgasatmosphäre oder an Umgebungsluft erfolgen. Das Einbringen von Schutzgas nach dem Einfüllen der Materialmischung kann vor und/oder nach dem gasdichten Verschließen erfolgen. Für ein Einfüllen von Schutzgas nach dem gasdichten Verschließen kann ein Ventil am Behälter vorgesehen sein, über das Schutzgas eingebracht werden kann.The at least essentially gas-tight closing of the opening can take place under a protective gas atmosphere or in ambient air. The introduction of protective gas after filling in the material mixture can take place before and / or after the gas-tight closure. For filling in protective gas after the gas-tight closure, a valve can be provided on the container, via which protective gas can be introduced.

Wird die Materialmischung bei Umgebungsluft in den Behälter eingefüllt und wird nach dem Einfüllen der Materialmischung und vor dem Verschließen des Behälters Schutzgas eingebracht, so ist es vorteilhaft, den Behälter zeitnah zu verschließen, um ein Eindringen von Luft zu vermeiden oder zumindest zu verringern. Insbesondere kann der Behälter innerhalb von maximal 60 Sekunden, bevorzugt maximal 20 Sekunden, besonders bevorzugt maximal 5 Sekunden verschlossen werden .If the material mixture is filled into the container with ambient air and if protective gas is introduced after the material mixture has been filled in and before the container is closed, then it is advantageous to close the container promptly in order to avoid or at least reduce the penetration of air. In particular, the container can be closed within a maximum of 60 seconds, preferably a maximum of 20 seconds, particularly preferably a maximum of 5 seconds.

Aus dem Behälter kann Luft abgepumpt werden. Die kann vor dem Verschließen der Öffnung über die Öffnung geschehen. Es kann auch ein zusätzliches Ventil zum Abpumpen von Luft am Behälter vorgesehen sein. Das Ventil kann zusätzlich oder alternativ zum Einbringen von Schutzgas ausgebildet sein. Vorzugsweise wird Luft nach dem Einfüllen der Materialmischung, insbesondere der Metallschmelze, in den Behälter und vor dem Verschließen des Behälters abgepumpt. Es kann auch nach dem Verschließen des Behälters Luft über das Ventil angepumpt werden. Nach dem Abpumpen von Luft kann erneut Schutzgas in den Behälter eingebracht werden, beispielsweis über das zusätzliche Ventil. Um einen Unterdruck zu vermeiden kann Schutzgas in einen vorher evakuierten Behälter eingefüllt werden.Air can be pumped out of the container. This can be done through the opening before the opening is closed. An additional valve for pumping out air can also be provided on the container. The valve can additionally or alternatively be designed for the introduction of protective gas. Air is preferably pumped out after the material mixture, in particular the molten metal, has been filled into the container and before the container is closed. Air can also be pumped through the valve after the container has been closed. After air has been pumped out, protective gas can be introduced into the container again, for example via the additional valve. In order to avoid negative pressure, protective gas can be filled into a previously evacuated container.

Der Behälter und/oder der Inhalt des Behälters kann abgekühlt werden. Insbesondere kann der Behälter und/oder der Inhalt des Behälters stufenweise, abgekühlt werden. Der Behälter kann von Luft umströmt werden. Die Luftumströmung kann natürlich oder erzwungen sein. Die umströmende Luft kann dafür insbesondere gekühlt worden sein und/oder eine Temperatur aufweisen, die geringer ist als der Behälter und/oder der Behälterinnenraum und die darin befindliche Materialmischung, insbesondere die darin befindliche Metallschmelze. Der Behälter kann zum Kühlen in ein Wärmetauschermedium eingetaucht werden, beispielsweise in Wasser. Der Behälter kann ein integriertes Wärmetauschersystem umfassen, insbesondere ein Heiz-/Kühlsystem zum Kühlen und/oder Heizen des Behälters und/oder des Behälterinnenraums. Insbesondere kann das Heiz-/Kühlsystem Leitungen aufweisen, die mit einem Wärmetauschermedium gefüllt sind oder mit einem Wärmetauschermedium füllbar sind. Das Wärmetauschermedium kann beispielsweise Wasser oder ein Öl sein. Das Wärmetauschermedium kann zumindest ein Gas, beispielsweise Helium, CO2, Stickstoff und/oder Luft umfassen,wobei diese vorzugsweise jeweils mit 10 bar aufwärts verdichtet wurden. Das Wärmetauschermedium kann festes oder flüssiges Metall, beispielsweise Blei und/oder Natrium und/oder festes oder flüssige Salze, beispielsweise Natriumchlorid, und/oder Wärmemittel auf Kohlenwasserstoffbasis unterschiedlicher Zusammensetzung, beispielsweise KW, FKW, FCKW, HFKW, HFCKW, umfassen. Das Wärmetauschermedium kann Wasser sein oder umfassen. Das Heiz-/Kühlsystem kann dafür an eine externe Heiz- und/oder Kühlquelle angeschlossen werden, die ein Wärmetauschermedium kühlt bzw. heizt und das Wärmetauschermedium in die am Behälter vorgesehenen Leitungen einbringt und nach dem passieren des Wärmetauschermediums durch die Leitungen wieder entnimmt. Dafür kann das ein Heiz-/Kühlsystem einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfassen. Das Heiz-/Kühlsystem kann zusätzlich oder alternativ eine am Behälter angeordnete Kühlvorrichtung und/oder Heizvorrichtung zum Erwärmen und/oder Kühlen des Wärmetauschermediums und/oder des Behälters und/oder Behälterinnenraums umfassen. Insbesondere kann der Behälter und/oder der Behälterinnenraum derart abgekühlt werden, dass die darin enthaltene flüssige Materialmischung, insbesondere die darin enthaltene heiße Metallschmelze, erstarrt. Der Behälter und/oder der Behälterinnenraum kann dabei insbesondere auf eine Raumtemperatur, beispielsweise etwa 21 Grad Celsius, abgekühlt werden. Der Behälter und/oder der Behälterinnenraum kann auf eine Temperatur von höchstens 300 Grad Celsius abgekühlt werden, bevorzugt höchstens 100 Grad Celsius abgekühlt werden, besonders bevorzugt höchstens 20 Grad Celsius abgekühlt werden. Der Behälter und/oder der Behälterinnenraum kann dabei insbesondere auf eine Temperatur von minimal -196 Grad Celsius abgekühlt werden, bevorzugt minimal -78 Grad Celsius abgekühlt werden, besonders bevorzugt minimal 20 Grad Celsius abgekühlt werden. Die abgeführte Wärme kann rückgewonnen werden. Wie oben beschrieben kann eine stufenweise Abkühlung erfolgen. Dies kann vorteilhaft sein, um Wärme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus rückzugewinnen.The container and / or the contents of the container can be cooled. In particular, the container and / or the contents of the container can be cooled in stages. Air can flow around the container. The air flow around it can be natural or forced. For this purpose, the air flowing around can in particular have been cooled and / or have a temperature which is lower than the container and / or the container interior and the material mixture contained therein, in particular the molten metal contained therein. For cooling, the container can be immersed in a heat exchange medium, for example in water. The container can comprise an integrated heat exchanger system, in particular a heating / cooling system for cooling and / or heating the container and / or the interior of the container. In particular, the heating / cooling system can have lines which are filled with a heat exchange medium or can be filled with a heat exchange medium. The heat exchange medium can be, for example, water or an oil. The heat exchange medium can comprise at least one gas, for example helium, CO 2, nitrogen and / or air, these preferably each having been compressed upwards at 10 bar. The heat exchange medium can include solid or liquid metal, for example lead and / or sodium and / or solid or liquid salts, for example sodium chloride, and / or heating agents based on hydrocarbons of different composition, for example HC, HFC, CFC, HFC, HCFC. The heat exchange medium can be or comprise water. The heating / cooling system can be connected to an external heating and / or cooling source that cools or heats a heat exchanger medium and introduces the heat exchanger medium into the lines provided on the container and removes it again after the heat exchanger medium has passed through the lines. For this purpose, a heating / cooling system can comprise an input connection and an output connection. The heating / cooling system can additionally or alternatively comprise a cooling device and / or heating device arranged on the container for heating and / or cooling the heat exchanger medium and / or the container and / or the interior of the container. In particular, the container and / or the container interior can be cooled in such a way that the liquid material mixture contained therein, in particular the hot metal melt contained therein, solidifies. The container and / or the container interior can in particular be cooled to room temperature, for example approximately 21 degrees Celsius. The container and / or the container interior can be cooled to a temperature of at most 300 degrees Celsius, preferably at most 100 degrees Celsius, particularly preferably at most 20 degrees Celsius. The container and / or the container interior can in particular be cooled to a temperature of a minimum of -196 degrees Celsius, preferably a minimum of -78 degrees Celsius, particularly preferably a minimum of 20 degrees Celsius. The dissipated heat can be recovered. As described above, cooling can take place in stages. This can be advantageous in order to recover heat at different temperature levels.

Es kann beispielsweise eine dreistufige Abkühlung vorgenommen werden. Nachfolgend sei dies beispielhaft bei einem zumindest teilweise mit einer flüssigen Aluminiumlegierung befüllten Behälter beschrieben. Die erste Stufe der Abkühlung kann von etwa 700°C auf 500°C in einer geschlossenen Kühlstrecke mit einem Luftstrom erfolgen. Dabei kann Heißluft mit Temperaturen bis hin zu 600°C, oder sogar höher, erzeugt werden. Damit kann beispielsweise eine Gasturbine antreibbar sein. Eine zweite Stufe der Abkühlung kann ebenfalls mit Luft oder auch Dampf erfolgen. Dabei kann der Behälter beispielsweise von 500°C auf 200°C abgekühlt werden. Der dabei entstehende erhitze Luftstrom kann dem Betrieb eine Niederdruckdampfturbine oder zur Vorheizung von Schmelzgut dienen. Daraufhin kann der Behälter unter 200°C mittels Luftstrom gekühlt werden. Dies kann einer Trocknung des Schmelzguts oder zur Erzeugung eines Dampfes für die zweite Abkühl-Stufe dienen.For example, a three-stage cooling can be carried out. This is described below by way of example for a container that is at least partially filled with a liquid aluminum alloy. The first stage of cooling can take place from around 700 ° C to 500 ° C in a closed cooling section with an air flow. Hot air with temperatures of up to 600 ° C or even higher can be generated. A gas turbine, for example, can thus be drivable. A second stage of cooling can also take place with air or steam. The container can be cooled from 500 ° C to 200 ° C, for example. The resulting heated air flow can be used to operate a low-pressure steam turbine or to preheat melt material. The container can then be cooled to below 200 ° C by means of an air stream. This can be used to dry the material to be melted or to generate steam for the second cooling stage.

Zusätzlich oder alternativ können mit der Wärmeenergie bei der Abkühlung Wärmepumpen betrieben werden, die eine erhöhte Effizienz für Wärmeanwendungen, beispielsweise für Gebäude oder eine, bedeuten.Additionally or alternatively, heat pumps can be operated with the thermal energy during cooling, which mean increased efficiency for heat applications, for example for buildings or a.

Nachfolgend werden mögliche Ausführungen eines in dem Verfahren anwendbaren Behälters detaillierter beschrieben.Possible embodiments of a container that can be used in the method are described in more detail below.

Der Behälter umfasst eine Stützstruktur. Die Stützstruktur kann einen Innenraum bilden. Der Innenraum kann ausgebildet sein, eine Materialmischung mit einer Temperatur bis zu 800 Grad Celsius, vorzugsweise bis zu 1000 Grad Celsius, besonders bevorzugt bis zu 1600 Grad Celsius aufzunehmen. Der Innenraum kann dafür Schutzschichten umfassen, die den Innenraum zumindest bereichsweise auskleiden.The container includes a support structure. The support structure can form an interior space. The interior can be designed to accommodate a material mixture with a temperature of up to 800 degrees Celsius, preferably up to 1000 degrees Celsius, particularly preferably up to 1600 degrees Celsius. For this purpose, the interior space can comprise protective layers which line the interior space at least in some areas.

Die Stützstruktur kann zylinderförmig und hohl sein, wobei die obere Grundfläche des Zylinders zumindest teilweise als Einfüllöffnung ausgebildet sein kann. In einer Ausführung kann die Stützstruktur topfförmig sein.The support structure can be cylindrical and hollow, with the upper base surface of the cylinder being at least partially designed as a filling opening. In one embodiment, the support structure can be pot-shaped.

Der Behälter umfasst eine erste Öffnung zum Befüllen und/oder Entleeren der Materialmischung, vorzugsweise einer Metallschmelze, in den Innenraum bzw. aus dem Innenraum des Behälters.The container comprises a first opening for filling and / or emptying the material mixture, preferably a metal melt, into the interior or from the interior of the container.

Der Behälter ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er einer eingefüllten heißen Materialmischung, vorzugsweise einer Metallschmelze standhält. Unter Standhalten ist dabei zu verstehen, dass der Behälter mindestens 3 Minuten, vorzugsweise mindestens 15 Minuten, besonders bevorzugt mindestens 60 Minuten eine Materialmischung, vorzugsweise eine Metallschmelze mit einer Temperatur bis zu 800 Grad Celsius, vorzugsweise bis zu 1000 Grad Celsius, besonders bevorzugt bis zu 1600 Grad Celsius aufnehmen kann, ohne derart zerstört oder beschädigt zu werden, dass darin enthaltenes Schutzgas und/oder Materialmischung austritt und/oder der Behälter nicht mehr gasdicht verschlossen werden kann. Umfasst die Materialmischung, vorzugsweise die Metallschmelze, Aluminium, so hält der Behälter vorzugsweise einer Temperatur von mindestens 800° C stand. Umfasst die Materialmischung, vorzugsweise die Metallschmelze, Stahl, so hält der Behälter vorzugsweise einer Temperatur von mindestens 1600° C stand.The container is preferably designed in such a way that it withstands a hot mixture of materials that has been filled in, preferably a molten metal. Withstand is to be understood here that the container for at least 3 minutes, preferably at least 15 minutes, particularly preferably at least 60 minutes, a mixture of materials, preferably a metal melt at a temperature of up to 800 degrees Celsius, preferably up to 1000 degrees Celsius, particularly preferably up to Can absorb 1600 degrees Celsius without being destroyed or damaged in such a way that the protective gas and / or material mixture contained therein escapes and / or the container can no longer be sealed gas-tight. If the material mixture, preferably the molten metal, comprises aluminum, the container preferably withstands a temperature of at least 800.degree. If the material mixture, preferably the molten metal, comprises steel, the container preferably withstands a temperature of at least 1600 ° C.

Die Materialmischung, vorzugsweise die Metallschmelze, kann in dem Behälter, wie oben beschrieben, abgekühlt werden. Der Behälter ist vorzugsweise derart ausgebildet, der Beanspruchung durch ein Abkühlen und ein damit einhergendes Ausdehnen der Materialmischung, vorzugsweise der Metallschmelze, standzuhalten. Ferner kann der Behälter derart ausgebildet sein, dass er nach einem Erstarren der Materialmischung, vorzugsweise der Metallschmelze, einem erneuten Erhitzen der Materialmischung, vorzugsweise der Metallschmelze, sodass diese wieder einen flüssigen Zustand annimmt, standhält. Der Behälter kann eine Stützstruktur umfassen, die Metall, beispielsweise Weißblech, Stahl, insbesondere Baustahl, Edelstahl, Eisen, insbesondere Eisenbasiswerkstoffe und/oder Nickelbasiswerkstoffe und/oder Wolfram, insbesondere pulvermetallurgisch geformt und/oder Keramik, beispielsweise Graphit, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid und/oder Bornitrid, und/oder Glas, beispielsweise Silikatglas, Boratglas, Borsilikat und/oder Phosphatische Gläser umfasst.The material mixture, preferably the molten metal, can be cooled in the container, as described above. The container is preferably designed in such a way that it can withstand the stress caused by cooling and the accompanying expansion of the material mixture, preferably the molten metal. Furthermore, the container can be designed in such a way that, after the material mixture, preferably the metal melt, has solidified, it withstands renewed heating of the material mixture, preferably the metal melt, so that it assumes a liquid state again. The container can comprise a support structure, the metal, for example tinplate, steel, in particular structural steel, stainless steel, iron, in particular iron-based materials and / or nickel-based materials and / or tungsten, in particular powder-metallurgically formed and / or ceramics, for example graphite, aluminum oxide, zirconium oxide and / or Boron nitride and / or glass, for example silicate glass, borate glass, borosilicate and / or phosphatic glasses.

Der Behälterinnenraum kann, zumindest bereichsweise, mit einer Trennschicht, vorzugsweise einer keramischen Trennschicht, beispielsweise umfassend eine keramische Schlichte, ausgekleidet sein. Die Trennschicht kann isolierend wirken und beispielsweise die Stützstruktur vor einer heißen Materialmischung schützen, die in den Behälter einbringbar ist. Die Trennschicht kann zusätzlcih oder altzernativ derart ausgebildet sein, dass sie Materialien umfasst, die wenig oder nicht mit einer einfüllbaren Materialmischung chemisch reagieren.The interior of the container can, at least in some areas, be lined with a separating layer, preferably a ceramic separating layer, for example comprising a ceramic size. The separating layer can have an insulating effect and, for example, protect the support structure from a hot mixture of materials that can be introduced into the container. The separating layer can additionally or alternatively be designed in such a way that it comprises materials that react little or not chemically with a material mixture that can be filled.

Der Behälter kann eine zusätzliche Wärmeisolierung aufweisen. Die Wärmeisolierung kann als Isolationsschicht ausgebildet sein, die zumindest bereichsweise den Innenraum des Behälters auskleidet oder zwischen dem Behälterinnenraum und der Trennschicht angeordnet ist. Die Wärmeisolierung kann außen an der Stützstruktur angeordnet sein. Die Wärmeisolierung in Form einer Isolationsschicht zumindest bereichsweise eine Außenwand des Behälters bedecken. Die Isolationsschicht kann Glaswolle und/oder Isolationsschäume und/oder Gase, und/oder Vakuum umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Wärmeisolierung als Zwischenschicht ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Wärmeisolierung in einer Zwischenschicht zwischen einer Trennschicht und der Stützstruktur angeordnet sein.The container can have additional thermal insulation. The thermal insulation can be designed as an insulation layer which at least partially lines the interior of the container or is arranged between the interior of the container and the separating layer. The thermal insulation can be arranged on the outside of the support structure. The thermal insulation in the form of an insulation layer at least partially cover an outer wall of the container. The insulation layer can comprise glass wool and / or insulation foams and / or gases and / or vacuum. Additionally or alternatively, thermal insulation can be designed as an intermediate layer. Additionally or alternatively, thermal insulation can be arranged in an intermediate layer between a separating layer and the support structure.

Die erste Öffnung des Behälters kann gasdicht verschließbar sein. Die Öffnung kann derart ausgebildet sein, dass eine Materialmischung, insbesondere eine heiße Metallschmelze durch die Öffnung einfüllbar ist. Die Öffnung kann mittels eines Deckels gasdicht verschließbar sein. Der Behälter kann einen Behälterdeckel zum gasdichten Verschließen der ersten Öffnung aufweisen. Der Behälterdeckel kann Dichtelemente zum gasdichten Verschließen der Behälteröffnung umfassen. Der Deckel kann einen Klemmverschluss und/oder Schrauben und/oder Schellen und/oder ähnliche, für den Fachmann gebräuchliche Verschlussmechanismen umfassen. Die Öffnung kann mit einem Deckel abgedeckt werden. Der Deckel kann mit dem Behälter derart verschweißbar sein. Der Deckel kann als Stopfen ausgebbildet sein, der die Öffnung reibschlüssig verschließt.The first opening of the container can be closed in a gas-tight manner. The opening can be designed in such a way that a material mixture, in particular a hot metal melt, can be filled through the opening. The opening can be closed in a gas-tight manner by means of a cover. The container can have a container lid for gas-tight sealing of the first opening. The container lid can comprise sealing elements for gas-tight closing of the container opening. The cover can comprise a clamping lock and / or screws and / or clamps and / or similar locking mechanisms that are customary for a person skilled in the art. The opening can be covered with a lid. The lid can be welded to the container in this way. The cover can be designed as a stopper which frictionally closes the opening.

Bei einem Reibschluss durch Einpressen ist der Deckel und die Stützstruktur typischerweise dicker ausgeführt als bei einem VErschweißen. Bei einem Verschweißen kann der Deckel dünner ausgebildet sein. Wird der Deckel durch Bördeln mit dem Behälter verschlossen, kann die Materialstärke geringer als beim Verschweißen ausgbildet sein. Es ist möglich, dass der Behälter einen Absatz aufweist, so dass der Deckel mit Klemmschellen auf den Behälter gedrückt werden kann. Die Dichtung kann durch Metall und/oder einen Dichtring, vorzugsweise eine Kupferdichtring erfolgen.The cover and the support structure are typically frictional by press fitting made thicker than with a welding. In the case of welding, the cover can be made thinner. If the lid is closed with the container by crimping, the material thickness can be less than when welding. It is possible for the container to have a shoulder so that the lid can be pressed onto the container with clamps. The seal can be made by metal and / or a sealing ring, preferably a copper sealing ring.

Der Deckel kann eine oder mehrere der beschriebenen Trennschichten und/oder Wärmeisolationsschichten und/oder chemische Isolationsschichten aufweisen.The cover can have one or more of the described separating layers and / or thermal insulation layers and / or chemical insulation layers.

Der Behälter kann zumindest eine weitere Öffnung aufweisen. Der Behälter kann eine Öffnung zum Entleeren und eine Öffnung zum Befüllen des Behältres aufweisen. Die Öffnungen können gasdicht verschließbar sein.The container can have at least one further opening. The container can have an opening for emptying and an opening for filling the container. The openings can be closable in a gas-tight manner.

Der Behälter kann zumindest ein Ein-Wege-Ventil und/oder zumindest ein Zwei-Wege-Ventil zum Steuern eines Gasdrucks im Behälterinnenraum aufweisen. Durch das Ein-Wege-Ventil kann beispielsweise Luft aus dem Behälter abgesaugt werden. Das Ein-Wege-Ventil kann alternativ derart ausgebildet sein, dass Schutzgas durch das Ein-Wege-Ventil in den Behälterinnenraum eingebracht werden kann. Das Zwei-Wege-Ventil kann ausgebildet sein Luft aus dem Behälterinnenraum abzusaugen. Das Zwei-Wege-Ventil kann ausgebildet sein Schutzgas in den Behälterinnenraum einbringen zu können. Ein Ein-Wege-Ventil und/oder ein Zwei-Wege-Ventil können/kann an einer Oberseite des Behälters angeordnet sein. Ein Ein-Wege-Ventil und/oder ein Zwei-Wege-Ventil können/kann an dem Deckel angeordnet sein.The container can have at least one one-way valve and / or at least one two-way valve for controlling a gas pressure in the container interior. For example, air can be sucked out of the container through the one-way valve. The one-way valve can alternatively be designed in such a way that protective gas can be introduced into the container interior through the one-way valve. The two-way valve can be designed to suck air from the interior of the container. The two-way valve can be designed to be able to introduce protective gas into the interior of the container. A one-way valve and / or a two-way valve can be arranged on an upper side of the container. A one-way valve and / or a two-way valve can / can be arranged on the cover.

Der Behälter kann einen Schieber aufweisen, der eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Behälterinnenraums ermöglicht. Durch eine Verkleinerung des Behälterinnenraums kann ein Druck im Behälterinnenraum erhöht werden. Dies kann vorteilhaft sein, um bei einer geöffneten Öffnung eine im Behälter enthaltene Materialmischung, insbesondere eine Metallschmelze, definiert aus dem Behälterinnenraum auszubringen.The container can have a slide which enables the interior of the container to be enlarged or reduced. By reducing the size of the interior of the container, a pressure in the interior of the container can be increased. This can be advantageous in order to discharge a material mixture contained in the container, in particular a metal melt, in a defined manner from the container interior when the opening is open.

Der Behälter kann ein Thermoelement zum Überwachen der Temperatur im Behälterinnenraum umfassen. Das Thermoelement kann in einem Schutzrohr angeordnet sein. Das Schutzrohr kann in den Behälterinnenraum ragen. Das Thermoelement kann zusätzlich oder alternativ am Boden des Behälterinnenraums und/oder an einer Behälterinnenraumwand angeordnet sein.The container can comprise a thermocouple for monitoring the temperature in the container interior. The thermocouple can be arranged in a protective tube. The protective tube can protrude into the interior of the container. The thermocouple can additionally or alternatively be arranged on the bottom of the container interior and / or on a container interior wall.

Der Behälter kann eine Sollbruchstelle zum zerstörenden Öffnen des Behälters aufweisen. Die Sollbruchstelle kann in einem Bereich geringer Wandstärke der Stützstruktur angeordnet sein. Die Stützstruktur kann dort eine Wandstärke von höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 2 mm besonders bevorzugt höchstens 0,5 mm aufweisen. Die Stützstruktur kann im Bereich der Sollbruchstelle ein anderes Material und/oder eine andere Zusammensetzung als die übrige Stützstruktur umfassen. Dabei kann die Stützstruktur ein oder mehrere der oben bezüglich der Stützstruktur aufgeführten Materialien umfassen. Die Stützstruktur kann im Bereich der Sollbruchstelle eine Wandstärke von mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 0,2 mm besonders bevorzugt mindestens 0,4 mm aufweisen. Selbstverständlich ist die Auswahl der Wandstärke von dem Material der Stützstruktur abhängig, einem Fachmann geläufig und kann von diesen Werten abweichen.The container can have a predetermined breaking point for opening the container in a destructive manner. The predetermined breaking point can be arranged in an area of low wall thickness of the support structure. The support structure there can have a wall thickness of at most 10 mm, preferably at most 2 mm, particularly preferably at most 0.5 mm. In the area of the predetermined breaking point, the support structure can comprise a different material and / or a different composition than the rest of the support structure. The support structure can comprise one or more of the materials listed above with regard to the support structure. The support structure can have a wall thickness of at least 0.1 mm, preferably at least 0.2 mm, particularly preferably at least 0.4 mm, in the area of the predetermined breaking point. Of course, the selection of the wall thickness depends on the material of the support structure, is familiar to a person skilled in the art and can deviate from these values.

Die Sollbruchstelle kann als Eindrücköffnung und/oder als Zugöffnung ausgebildet sein. Die Sollbruchstelle kann eine kreisflächige Form aufweisen, sodass sie durchstochen werden kann. Die Sollbruchstelle kann auch eine längliche Form, bzw. die Form einer unvollkommenen Ellipse oder eines Kreisbogens, aufweisen, sodass sie ähnlich einer Dose aus dem Lebensmittelbereich, aufgezogen werden kann. Die Sollbruchstelle kann ein Material aufweisen, dass lokal Durchschmolzen werden kann, beispielsweise mit einer Sauerstofflanze.The predetermined breaking point can be designed as a push-in opening and / or a pulling opening. The predetermined breaking point can have a circular shape so that it can be pierced. The predetermined breaking point can also have an elongated shape, or the shape of an imperfect ellipse or a circular arc, so that it can be pulled open like a can from the food industry. The predetermined breaking point can have a material that can be melted through locally, for example with an oxygen lance.

Der Behälter kann ein Heiz- und/oder Kühlsystem zum Erhitzen und/oder Kühlen des Behälterinnenraums umfassen.The container can comprise a heating and / or cooling system for heating and / or cooling the interior of the container.

Wie bereits im Hinblick auf das Verfahren zum Herstellen einer Materialpatrone beschrieben, kann der Behälter ein integriertes Wärmetauschersystem umfassen, insbesondere ein Heiz-/Kühlsystem zum Kühlen und/oder Heizen des Behälters und/oder des Behälterinnenraums. Das Heiz-/Kühlsystem kann als Leitungssystem zum Aufnehmen eines Wärmetauschermediums ausgebildet sein, insbesondere in Form eines in den Behälterinnenraum hineinragenden Wärmetauscherrohrs und/oder in Form von Leitungen, die in eine Behälterwand, an der Stützstruktur anliegen und/oder in die Stütz- oder Trennstruktur eingebettet sind.As already described with regard to the method for producing a material cartridge, the container can comprise an integrated heat exchanger system, in particular a heating / cooling system for cooling and / or heating the container and / or the container interior. The heating / cooling system can be designed as a line system for receiving a heat exchanger medium, in particular in the form of a heat exchanger tube protruding into the interior of the container and / or in the form of lines that rest in a container wall, on the support structure and / or in the support or partition structure are embedded.

Das Wärmetauscherrohr kann mittig im Behälter angeordnet sein. Der Behälter kann über Anschlüsse verfügen, die insbesondere an einer Außenseite des Behälters angeordnet sein können. Eine externe Kühl- und/oder Heizvorrichtung kann mit diesen Anschlüssen zum Transportieren eines Wärmetauschermediums durch das Wärmetauscherrohr verbindbar sein. Am Wärmetauscherrohr kann zusätzlich oder alternativ gut wärmeleitendes Material, beispielsweise Aluminium und/oder Kupfer und/oder Warmarbeitsstahl mit einem hohen Wärmeleitkoeffizienten angebracht sein. Die Oberfläche des Wärmetauscherrohrs kann zumindest bereichsweise eine Mäanderförmige Form aufweisen oder die Form eines Schneekristalls. So kann die Oberfläche erhöht werden, sodass Kühl- und/oder Heizgeschwindigkeiten erhöht werden können.The heat exchanger tube can be arranged centrally in the container. The container can have connections which can in particular be arranged on an outside of the container. An external cooling and / or heating device can be connected to these connections for transporting a heat exchanger medium through the heat exchanger tube. In addition or as an alternative, material that conducts heat well, for example aluminum and / or copper and / or hot-work steel with a high Thermal conductivity coefficient be appropriate. The surface of the heat exchanger tube can have a meandering shape or the shape of a snow crystal, at least in some areas. In this way, the surface can be increased so that cooling and / or heating speeds can be increased.

Das Heiz-/Kühlsystem Leitungen kann Leitungen aufweisen, die mit einem Wärmetauschermedium gefüllt sind oder mit einem Wärmetauschermedium füllbar sind. Das Heiz-/Kühlsystem kann dafür an eine externe Heiz- und/oder Kühlquelle anschließbar sein. Die externe Heiz- und/oder Kühlquelle kann ein Wärmetauschermedium kühlen bzw. heizen und das Wärmetauschermedium in die am Behälter vorgesehenen Leitungen einbringen und nach dem Passieren des Wärmetauschermediums durch die Leitungen das Wärmetauschermedium wieder entnehmen. Dafür kann das Heiz-/Kühlsystem einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfassen. Das Heiz-/Kühlsystem kann zusätzlich oder alternativ eine am Behälter angeordnete Kühlvorrichtung und/oder Heizvorrichtung zum Erwärmen und/oder Kühlen des Wärmetauschermediums und/oder des Behälters und/oder Behälterinnenraums umfassen. Insbesondere kann das Heiz-/Kühlsystem derart ausgebildet sein, dass der Behälter und/oder der Behälterinnenraum derart erhitzt oder abgekühlt wird, dass eine darin einfüllbare Materialmischung durch Erhitzen von einem festen Zustand in einen flüssigen Zustand gebracht werden kann und/oder von einem flüssigen Zustand in einen festen Zustand durch Abkühlen gebracht werden kann.The heating / cooling system lines can have lines which are filled with a heat exchange medium or can be filled with a heat exchange medium. The heating / cooling system can be connected to an external heating and / or cooling source for this purpose. The external heating and / or cooling source can cool or heat a heat exchange medium and introduce the heat exchange medium into the lines provided on the container and remove the heat exchange medium again after the heat exchange medium has passed through the lines. For this purpose, the heating / cooling system can comprise an input connection and an output connection. The heating / cooling system can additionally or alternatively comprise a cooling device and / or heating device arranged on the container for heating and / or cooling the heat exchanger medium and / or the container and / or the interior of the container. In particular, the heating / cooling system can be designed such that the container and / or the container interior is heated or cooled in such a way that a material mixture that can be filled therein can be brought from a solid state to a liquid state and / or from a liquid state by heating can be brought into a solid state by cooling.

Das Heiz-/Kühlsystem kann derart ausgebildet sein, dass der Behälter und/oder der Behälterinnenraum auf eine Temperatur erhitzt bzw. abgekühlt werden kann, die den oben angegebenen, insbesondere materialabhängigen, Temperaturen entspricht.The heating / cooling system can be designed in such a way that the container and / or the container interior can be heated or cooled to a temperature which corresponds to the temperatures specified above, in particular material-dependent.

Das Heiz- und/oder Kühlsystem kann Heizelemente zum Erwärmen des Behälterinnenraums mittels Induktion oder Mikrowellen umfassen. Die Heizelemente können mittels Induktion oder Mikrowellen elektromagnetisch einkoppelbar sein. Die Heizelemente können auch als magnetisch einkoppelbare Schicht ausgebildet sein. Heizelemente können zwischen der Stützstruktur und der Trennschicht angeordnet sein. Die Heizelemente können in der Trennschicht angeordnet sein.The heating and / or cooling system can comprise heating elements for heating the container interior by means of induction or microwaves. The heating elements can be coupled in electromagnetically by means of induction or microwaves. The heating elements can also be designed as a magnetically coupled layer. Heating elements can be arranged between the support structure and the separating layer. The heating elements can be arranged in the separating layer.

Das Heiz- und/oder Kühlsystem kann als elektrisches Heizsystem mit Heizdrähten ausgebildet sein. Die Heizdrähte können zwischen einer Trennschicht und der Stützstruktur verlaufen und/oder in der Stützstruktur verlaufen und/oder an dieser anliegen und/oder in der Trennschicht verlaufen und/oder an dieser anliegen.The heating and / or cooling system can be designed as an electrical heating system with heating wires. The heating wires can run between a separating layer and the support structure and / or run in the support structure and / or bear against it and / or run in the separating layer and / or bear against it.

Der Behälter kann eine Batterie oder einen Akkumulator aufweisen, die/der mit den Heizdrähten verbunden ist.The container can have a battery or an accumulator which is connected to the heating wires.

Das Heiz- und/oder Kühlsystem kann als chemisches Heizmittel ausgebildet sein. Das Heiz- und/oder Kühlsystem kann insbesondere als Heizpulver oder Heizgel ausgebildet sein, das zum Heizen des Behälterinnenraums mittels einer exothermen Reaktion aktivierbar ist. Das Heiz- und/oder Kühlsystem kann in einer Zwischenschicht zwischen Stützstruktur und Trennschicht oder in die Trennschicht und/oder in einer Wärmeisolationsschicht angeordnet sein.The heating and / or cooling system can be designed as a chemical heating means. The heating and / or cooling system can in particular be designed as a heating powder or heating gel, which can be activated for heating the container interior by means of an exothermic reaction. The heating and / or cooling system can be arranged in an intermediate layer between the support structure and the separating layer or in the separating layer and / or in a thermal insulation layer.

Der Behälter kann zumindest eine Aufnahmevorrichtung für automatische Materialflusssysteme aufweisen. Insbesondere kann der Behälter eine Aufnahmevorrichtung für die Aufnahme in Magazine für den Druckguss aufweisen.The container can have at least one receiving device for automatic material flow systems. In particular, the container can have a receiving device for receiving it in magazines for die casting.

Die Aufnahmevorrichtung kann an einer Außenseite des Behälters, vorzugsweise an der Stützstruktur angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Behälter Stapelfüße für das Stapeln in Transportstellagen aufweisen. Der Behälter kann ferner eine oder mehrere Aufnahmevorrichtung/en für das manuelle oder robotergestützte, sichere Heben einzelner oder mehrerer Behälter und/oder für das sichere Transportieren auf Paletten aufweisen. Vorzugsweise umfasst der Behälter über eine im Wesentlichen flächige und/oder ebene Oberseite und/oder Unterseite für vereinfachtes Stapeln. Ferner kann der Behälter Zurr-Ösen für das sichere Transportieren und/oder Haken und/oder Ösen für das Einrasten in Transportsystemen aufweisen.The receiving device can be arranged on an outside of the container, preferably on the support structure. Additionally or alternatively, the container can have stacking feet for stacking in transport racks. The container can furthermore have one or more receiving devices for the manual or robot-assisted, safe lifting of individual or several containers and / or for safe transport on pallets. The container preferably comprises an essentially flat and / or flat top and / or bottom for easier stacking. Furthermore, the container can have lashing eyes for safe transport and / or hooks and / or eyes for engaging in transport systems.

Ferner betrifft die Anmeldung eine Materialpatrone zum Konservieren einer Materialmischung. Die Materialpatrone kann insbesondere durch ein oben beschriebenes Verfahren hergestellt werden. Die Materialpatrone eignet sich insbesondere sowohl für eine Materialmischung in Form einer heißen Metallschmelze als auch für die feste Form der Materialmischung, vorzugsweise in Form einer abgekühlten, erstarrten Metallschmelze.The application also relates to a material cartridge for preserving a material mixture. The material cartridge can in particular be produced by a method described above. The material cartridge is particularly suitable both for a material mixture in the form of a hot metal melt and for the solid form of the material mixture, preferably in the form of a cooled, solidified metal melt.

Die Materialpatrone umfasst einen Behälter gemäß einer oben beschriebenen Ausführung. Ferner umfasst die Materialpatrone eine Materialmischung, vorzugsweise in flüssiger oder fester Form, insbesondere eine flüssig oder erstarrt vorliegende Metallschmelze, sowie vorzugsweise ein in dem Behälter angeordnetes Schutzgas. Die oben in Bezug auf das Verfahren zum Herstellen der Materialpatrone sowie in Bezug auf den Behälter beschriebenen Merkmale können ebenfalls auf die Materialpatrone angewandt werden und umgekehrt und werden der Übersichtlichkeit halber nicht erneut aufgeführt.The material cartridge comprises a container according to an embodiment described above. Furthermore, the material cartridge comprises a material mixture, preferably in liquid or solid form, in particular a molten metal present in liquid or solidified form, and preferably a protective gas arranged in the container. The features described above in relation to the method of manufacturing the material cartridge and in relation to the container can also be applied to the material cartridge and vice versa and are not listed again for the sake of clarity.

In einer Ausführungsform kann die Materialpatrone derart ausgebildet sein, dass der Behälterinnenraum vollständig mit Materialmischung gefüllt ist, insbesondere zumindest 95% des Behälterinnenraums, bevorzugt zumindest 99% des Behälterinnenraums, besonders bevorzugt zumindest 99,9% des Behälterinnenraums mit Materialmischung gefüllt ist.In one embodiment, the material cartridge can be designed such that the container interior is completely filled with material mixture, in particular at least 95% of the container interior, preferably at least 99% of the container interior, particularly preferably at least 99.9% of the container interior is filled with material mixture.

Unter einer Materialpatrone kann vorliegend ein verschlossener Behälter gefüllt mit einem festen oder flüssigen Reinstoff und/oder einer festen und/oder zumindest teilweise flüssigen Materialmischung verstanden werden. Zum Beispiel kann eine Materialpatrone eine Legierungspatrone sein. Eine Legierungspatrone umfasst typischerweiser einen Behälter und eine darin enthaltene metallischen Legierung. Die Legierung kann dabei in flüssigem und/oder festen Zustand vorliegen. Die Materialpatrone kann auch eine eine Formstoff/Binder-Patrone sein. Typischerweise umfasst eine Formstoff/Binder-Patrone einen Behälter und eine darin eingefüllte nichtmetallische Mischung aus Formstoffen mit Binder.In the present case, a material cartridge can be understood to mean a closed container filled with a solid or liquid pure substance and / or a solid and / or at least partially liquid material mixture. For example, a material cartridge can be an alloy cartridge. An alloy cartridge typically includes a container and a metallic alloy contained therein. The alloy can be in the liquid and / or solid state. The material cartridge can also be a molding material / binder cartridge. Typically, a molding material / binder cartridge comprises a container and a non-metallic mixture of molding materials with a binder filled therein.

Des Weiteren umfasst die vorliegende Anmeldung ein Verfahren zum Herstellen eines Gussprodukts aus einer Materialmischung. Die Materialmischung wird dabei insbesondere aus zumindest einer Materialpatrone gemäß obiger Beschreibung entnommen. Aus der Materialpatrone kann die Materialmischung, vorzugsweise eine Metallschmelze, in eine Gussform abgegossen werden.The present application furthermore comprises a method for producing a cast product from a material mixture. The material mixture is in particular taken from at least one material cartridge as described above. The material mixture, preferably a molten metal, can be poured into a casting mold from the material cartridge.

Der Behälter kann durch Erhöhen des Drucks im Behälter, vorzugsweise durch Einbringen von Schutzgas in den Behälter und/oder durch Minimieren des Aufnahmevolumens des Behälters, beispielsweise mittels eines Schiebers, zumindest teilweise, vorzugsweise in eine Gussform, entleert werden.
Der Behälter kann zusätzlich oder vorzugsweise alternativ zerstörend geöffnet werden. Dafür kann beispielsweise eine Sollbruchstelle aufgezogen werden, ein Loch eingestochen werden oder der Behälter lokal durchschmolzen werden. In dem Behälter kann ein Überdruck vorherrschen. Dann kann sich der Behälter beim Öffnen des Behälters durch einen Druckausgleich entleeren.
The container can be emptied at least partially, preferably in a mold, by increasing the pressure in the container, preferably by introducing protective gas into the container and / or by minimizing the volume of the container, for example by means of a slide.
The container can additionally or preferably alternatively be opened in a destructive manner. For this purpose, for example, a predetermined breaking point can be opened, a hole can be pierced or the container can be melted through locally. An overpressure can prevail in the container. Then the container can be emptied by pressure equalization when the container is opened.

Vor dem Entleeren des Behälters kann die Gussform, in die die Materialmischung eingefüllt wird, mit Schutzgas gefüllt und/oder gespült werden.
Vor dem Entleeren des Behälters kann der Gasdruck in der Gussform reduziert werden, vorzugsweise derart, dass ein Vakuum von vorzugsweise maximal 100 mbar, besonders vorzugsweise höchstens 10 mbar, ganz besonders bevorzugt höchstens 1 mbar, in der Gussform vorherrscht. Die Gussform kann auch zunächst mit einem Schutzgas gespült werden und dann ein Vakuum eingestellt werden.
Before the container is emptied, the casting mold into which the material mixture is poured can be filled with protective gas and / or flushed.
Before emptying the container, the gas pressure in the casting mold can be reduced, preferably in such a way that a vacuum of preferably a maximum of 100 mbar, particularly preferably a maximum of 10 mbar, very particularly preferably a maximum of 1 mbar, prevails in the casting mold. The casting mold can also first be flushed with a protective gas and then a vacuum can be set.

In einer Ausführung des Verfahrens werden mehrere Materialpatronen in ein Materialpatronen-Magazin einer Druckgussanlage aufgenommen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird pro Gießzyklus die Materialmischung einer einzigen Materialpatrone verwendet. Es kann auch pro Gießteil die Materialmischung einer einzigen Materialpatrone verwendet werden. Alternativ können mehrere Gussprodukte aus einer Materialpatrone abgegossen werden. Dafür kann eine Öffnung des Behälters zwischen den Abgüssen verschlossen werden.In one embodiment of the method, several material cartridges are received in a material cartridge magazine of a die-casting system. In a preferred embodiment, the material mixture of a single material cartridge is used per casting cycle. The material mixture of a single material cartridge can also be used for each casting. Alternatively, several cast products can be poured from one material cartridge. For this purpose, an opening in the container can be closed between the casts.

Alternativ können mehrere Behälter für einen Abguss serieller Art mittels Verwendung eines Gießtümpels oder parallel mittels Verwendung mehrerer Eingussöffnungen verwendet werden.Alternatively, multiple containers can be used for one pour of a serial type using a pouring pool or in parallel using multiple sprues.

Der Gießtümpel kann ein Reservoir auf einer Oberseite der Form aus dem die Schmelze in die Form fließt bilden. So können mehrere Transportbehälter nacheinander in den Tümpel entleert werden, ohne dass es zu einem Abbruch der Formfüllung kommt, da der Tümpel eine Pufferfunktion erfüllt, während die Transportbehälter gewechselt werden.The pouring pool can form a reservoir on top of the mold from which the melt flows into the mold. In this way, several transport containers can be emptied into the pool one after the other without the mold filling being broken off, since the pool fulfills a buffer function while the transport containers are being changed.

Es können zusätzlich oder alternativ mehrere Einfüllöffnungen vorgesehen sein, so dass zum Beispiel zwei Gießlöffel gleichzeitig in die Form entleert werden können.In addition or as an alternative, several filling openings can be provided so that, for example, two pouring spoons can be emptied into the mold at the same time.

Die Materialpatrone kann vor dem Gießen aufgeheizt werden, vorzugsweise über Strahlung, Konvektion, Konduktion, Mikrowellen, Induktion und/oder elektrische Heizsysteme. Dafür kann es in einer externen Aufwärmvorrichtung angeordnet werden und/oder über ein in der Materialpatrone integriertes Heizsystem aufgeheizt werdenThe material cartridge can be heated before casting, preferably via radiation, convection, conduction, microwaves, induction and / or electrical heating systems. For this purpose, it can be arranged in an external heating device and / or heated via a heating system integrated in the material cartridge

Die Aufwärmvorrichtung kann den Behälter von außen über Strahlung, beispielsweise mittels Heizwendeln, erwärmen.The heating device can heat the container from the outside by means of radiation, for example by means of heating coils.

Der Behälter kann mittels Konvektion (Heißgas) von außen durch den Behälter hindurch aufwärmbar sein. Dabei kann der Behälter derart ausgebildet sein, dass er die Wärme gut leitet, insbesondere durch die Verwendung gut Wärme leitender Materialien Kupfer, Aluminium, Stähle (insbesondere Warmarbeitsstähle). Vorzugsweise ist der Behälter derart ausgebildet, dass er dabei aufkommenden Temperaturen von bis zu 1600 Grad Celsius, zumindest bis zu 750 Grad Celsius zumindest bis zum Abschluss eines Entleervorgangs standhält.The container can be heated from the outside through the container by means of convection (hot gas). The container can be designed in such a way that it conducts heat well, in particular through the use of materials that conduct heat well Copper, aluminum, steels (especially hot-work steels). The container is preferably designed in such a way that it withstands temperatures of up to 1600 degrees Celsius, at least up to 750 degrees Celsius, at least until the end of an emptying process.

Zusätzlich oder alternativ kann die die Aufwärmvorrichtung den Behälter und dessen Innenraum über Konduktion (Wärmebad) erhitzen. Dabei kann der Behälter derart ausgebildet sein, dass er die Wärme gut leitet, insbesondere durch die Verwendung gut Wärme leitender Materialien wie Kupfer, Aluminium, Stähle (insbesondere Warmarbeitsstähle). Vorzugsweise ist der Behälter derart ausgebildet, dass er dabei aufkommenden Temperaturen von bis zu ... Grad Celsius zumindest bis zum Abschluss eines Entleervorgangs standhält.Additionally or alternatively, the heating device can heat the container and its interior via conduction (heat bath). The container can be designed in such a way that it conducts heat well, in particular through the use of materials that conduct heat well, such as copper, aluminum, steels (in particular hot-work steels). The container is preferably designed in such a way that it withstands temperatures of up to.

Die Aufwärmvorrichtung kann den Behälter und/oder den Behälterinnenraum über elektromagnetische Felder (Mikrowellen oder Induktion) aufheizen. Dabei kann der Behälter durchlässig für elektromagnetische Felder sein oder im Falle einer schlecht ankoppelnden, zu schmelzenden Legierung, über eine gut ankoppelnde Innenbeschichtung verfügen, welche die zu schmelzende Legierung über Wärmeleitung und, sobald die zu schmelzende Legierung flüssig ist, über Konvektion erhitzt.The heating device can heat the container and / or the container interior via electromagnetic fields (microwaves or induction). The container can be permeable to electromagnetic fields or, in the case of a poorly coupled alloy to be melted, has a well coupled inner coating which heats the alloy to be melted via heat conduction and, as soon as the alloy to be melted is liquid, via convection.

Die vorliegende Anmeldung betrifft ferner ein Gussprodukt, das gemäß einem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Die oben beschriebenen Merkmale können dabei auf das Gussprodukt übertragen werden.The present application also relates to a cast product which has been produced according to a method described above. The features described above can be transferred to the cast product.

Der Behälter der Materialpatrone kann wiederverwendet werden. Dabei kann der Behälter nach dem Abguss rückgeführt werden, sodass er erneut mit der Materialmischung, vorzugsweise der gleichen Materialmischung befüllt werden kann. Alternativ können die mit der Materialmischung in Kontakt gekommenen Teile des Behälters getauscht werden, so dass der Behälter für eine andere Legierung verwendet werden kann. Durch den Kontakt beschädigte Verschleißteile können ausgetauscht und wiederverwendet werden.The fluid cartridge container can be reused. The container can be returned after the pouring, so that it can be filled again with the material mixture, preferably the same material mixture. Alternatively, the parts of the container that have come into contact with the material mixture can be exchanged so that the container can be used for a different alloy. Wear parts damaged by contact can be exchanged and reused.

Beispielsweise kann die innere Trennschicht zumindest teilweise nach einer Verwendung der Materialpatrone entnommen werden. Eine neue Trennschicht kann zumindest teilweise wieder in den Behälter eingebracht werden. For example, the inner separating layer can at least partially be removed after the material cartridge has been used. A new separating layer can at least partially be introduced back into the container.

Es kann auch der Bereich der Öffnung repariert und/oder ausgetauscht werden. Beispielsweise kann ein Bereich vorgesehen sein, der zerstörend geöffnet wurde. Dieser Bereich kann entfernt werden und mit einem neuen Deckel versehen werden. Teile des zumindest zerstörten Deckels können wiederverwendet werden. Beispielsweise können Ventile wiederverwendet werden. Zur Wiederverwendung kann alternativ oder zusätzlich die Stützstruktur von einem inneren, Verschleißeinsatz getrennt werden. Der Verschleißeinsatz kann in dem Behälterinnenraum vorgesehen sein. Vorzugsweise kann eine Heiz-/Kühlvorrichtung, sofern der Behälter eine derartige umfasst, vom Behälter getrennt und wiederverwendet werden. Dafür ist die Heiz-/Kühlvorrichtung vorzugsweise modular aufgebaut. Die Heiz-/Kühlvorrichtung kann lösbar mit dem Behälter verbunden sein.The area of the opening can also be repaired and / or replaced. For example, an area can be provided that has been opened in a destructive manner. This area can be removed and given a new cover. Parts of the at least destroyed cover can be reused. For example, valves can be reused. For reuse, the support structure can alternatively or additionally be separated from an inner wear insert. The wear insert can be provided in the container interior. A heating / cooling device, if the container comprises such a device, can preferably be separated from the container and reused. For this purpose, the heating / cooling device is preferably of modular design. The heating / cooling device can be detachably connected to the container.

Zusätzlich oder alternativ kann eine zerstörte Öffnung des Behälters wieder repariert werden, zum Beispiel durch Ersetzen einer kaputten Öffnungseinheit durch eine neue Einheit mit intakter Öffnung. So können auch im Mehrwegsystem zerstörende Öffnungssysteme verwendet werden.Additionally or alternatively, a destroyed opening of the container can be repaired again, for example by replacing a broken opening unit with a new unit with an intact opening. Destructive opening systems can also be used in the reusable system.

Alternativ kann der Behälter durch Zerdrücken auf ein kleines Volumen reduziert werden und der Entsorgung/dem Recycling zugeführt werden.
Wie eingangs beschrieben, können Legierungen eine definierte Mischung von unterschiedlichen Metallen und Nichtmetallen darstellen. Die beschriebenen Ausführungen der Erfindung lassen sich daher analog übertragen auf die Verwendung von definiert gemischten Sand-Binder-Systemen, wie sie im Gießereiwesen verwendet werden. Auch diese degradieren unter bestimmten Voraussetzungen und werden daher in vielen Fällen kurz vor der Verwendung angemischt. Die Verwendung von Sand-Binder-Mischungen mit kontrollierten Eigenschaften kann durch die Vermeidung von Degradation prozesstechnische Vorteile bieten. Ebenfalls lassen sich beschriebenen Ausführungen auf Zusatzstoffe im Gießereiwesen erweitern, die üblicherweise in der Gießerei vor Ort zeitnah zur Verwendung angemischt werden müssen, da sie einer zeitlichen Degradation aufgrund des Kontaktes zur Umgebungsluft unterliegen.
Alternatively, the container can be reduced to a small volume by crushing it and sent for disposal / recycling.
As described at the beginning, alloys can represent a defined mixture of different metals and non-metals. The described embodiments of the invention can therefore be applied analogously to the use of sand-binder systems mixed in a defined manner, as used in foundries. These also degrade under certain conditions and are therefore mixed in many cases shortly before use. The use of sand-binder mixtures with controlled properties can offer process engineering advantages by avoiding degradation. The explanations described can also be expanded to include additives in the foundry industry, which usually have to be mixed in the foundry promptly for use, since they are subject to degradation over time due to contact with the ambient air.

In einer Ausführung der Erfindung kann der Behälter automatisiert, beispielsweise mittels eines Industrieroboters, in einer Glocke einer Abfülleinrichtung angeordnet werden. Dabei kann ein noch näher zu beschreibender Deckel neben der Abfüllvorrichtung angeordnet werden. Die Glocke kann nach der Positionierung des Behälters und des Deckels gasdicht verschlossen werden. Die Glocke kann eine Leitung zum Einbringen von Schutzgas aufweisen. So kann eine Schutzgasatmosphäre in der Glocke eingestellt werden. Der Behälter kann mit Schutzgas gespült werden. Die Glocke kann eine weitere Leitung umfassen über die die Materialmischung, vorzugsweise eine definierte Metallschmelze, in den Behälter eingebracht werden kann. Nach dem Einfüllen der Materialmischung kann der Behälter mit dem Deckel gasdicht verschlossen werden. Daraufhin kann die Schutzgasatmosphäre in der Glocke aufgehoben werden.In one embodiment of the invention, the container can be arranged in an automated manner, for example by means of an industrial robot, in a bell of a filling device. A cover to be described in more detail can be arranged next to the filling device. After positioning the container and the lid, the bell can be closed in a gas-tight manner. The bell can have a line for introducing protective gas. In this way, a protective gas atmosphere can be set in the bell. The container can be purged with protective gas. The bell can comprise a further line via which the material mixture, preferably a defined molten metal, can be introduced into the container. After filling in the material mixture, the container can be closed gas-tight with the lid. The protective gas atmosphere in the bell can then be removed.

In einem Materialflusssystem kann der Behälter unter einer Gasdüse angeordnet werden. Durch die Gasdüse kann Schutzgas in den Behälter eingebracht werden, wobei in dem Behälter enthaltene Luft zumindest teilweise verdrängt wird. Daraufhin wird der Behälter an einem Materialmischungstank angeordnet, beispielsweise unter einem Legierungstank, sodass die Materialmischung in den Behälter eingefüllt werden kann. Daraufhin kann der Behälter an einer weiteren Station angeordnet werden, an der der Behälter gasdicht verschlossen wird.In a material flow system, the container can be placed under a gas nozzle. Protective gas can be introduced into the container through the gas nozzle, air contained in the container being at least partially displaced. The container is then placed on a material mixing tank, for example under an alloy tank, so that the material mixture can be poured into the container. Then the container can another station can be arranged at which the container is sealed gas-tight.

In den Figuren werden beispielhafte Ausführungen der Erfindung näher erläutert.

  • 1 (a) zeigt eine Materialpatrone in einer schematischen Querschnittsansicht, ,
  • 1 (b) zeigt eine Materialpatrone gem. 1 (a) mit elektromagnetisch einkoppelbaren Heizelementen,
  • 1 (c) zeigt eine Materialpatrone gem. 1 (a) mit einem Leitungssystem in Form von in eine Behälterwand integrierten Leitungen zum Aufnehmen eines Wärmetauschermediums
  • 1 (d) zeigt eine Materialpatrone gem. 1 (a) mit einem Leitungssystem in Form eines in den Behälterinnenraum hineinragenden Wärmetauscherrohrs.
  • 1 (e) zeigt eine Materialpatrone gem. 1 (a) mit einem Leitungssystem in Form eines in den Behälterinnenraum hineinragenden Wärmetauscherrohrs sowie in eine Behälterwand integrierten Leitungen zum Aufnehmen eines Wärmetauschermediums
  • 1 (f) zeigt eine Materialpatrone gem. 1 (a) mit einem elektrischen Heizsystem mit Heizdrähten.
  • 2 (a) und (b) zeigen eine Materialpatrone, die im Wesentlichen einer Materialpatrone gemäß 1 entspricht, wobei die Materialpatronen der 2 (a) und (b) jeweils ein Ventil umfassen.
  • 3 zeigt eine Materialpatrone mit einem Behälter mit einem Behälterdeckel, der mittels Bördeln an dem Behälter befestigt ist.
  • 4 zeigt eine Materialpatrone mit einem Behälter mit einem an die Behälteröffnung geschweißten Behälterdeckel.
  • 5 zeigt eine Materialpatrone gemäß 4, wobei die Materialpatrone einen zusätzlichen Außentopf umfasst.
  • 6 zeigt einen Einzelgussvorgang mit einer Materialpatrone gemäß einer der vorherigen Figuren.
  • 7 zeigt einen Einzelgussvorgang, der in den Wesentlichen Merkmalen dem der 6 entspricht, wobei ein Gießtümpel eine serielle Anwendung von Patronen ermöglicht.
  • 8 zeigt ein Materialpatronenmagazin.
  • 9 zeigt einen Gießvorgang bei dem parallel aus zwei Materialpatronen Materialmischungen entnommen werden.
  • 10 zeigt eine Abfüllvorrichtung und eine Verschlussstation zum Herstellen einer Materialpatrone.
  • 11 zeigt eine Materialpatrone mit einem Innenschieber.
  • 12 zeigt eine Materialpatrone mit einem Schmelzplättchen.
  • 13 zeigt eine Materialpatrone mit einem Plättchenverschluss.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail in the figures.
  • 1 (a) shows a material cartridge in a schematic cross-sectional view,
  • 1 (b) shows a material cartridge according to. 1 (a) with electromagnetically coupled heating elements,
  • 1 (c) shows a material cartridge according to. 1 (a) with a line system in the form of lines integrated into a container wall for receiving a heat exchanger medium
  • 1 (d) shows a material cartridge according to. 1 (a) with a line system in the form of a heat exchanger tube protruding into the interior of the container.
  • 1 (e) shows a material cartridge according to. 1 (a) with a line system in the form of a heat exchanger tube protruding into the container interior and lines integrated into a container wall for receiving a heat exchanger medium
  • 1 (f) shows a material cartridge according to. 1 (a) with an electric heating system with heating wires.
  • 2 (a) and (b) show a material cartridge substantially similar to a material cartridge according to FIG 1 corresponds to the material cartridges of 2 (a) and (b) each comprise a valve.
  • 3 Figure 10 shows a material cartridge having a container with a container lid flanged to the container.
  • 4th Figure 13 shows a material cartridge having a container with a container lid welded to the container opening.
  • 5 shows a material cartridge according to FIG 4th , wherein the material cartridge comprises an additional outer pot.
  • 6th shows a single casting process with a material cartridge according to one of the previous figures.
  • 7th shows a single casting process, the essential features of which are the 6th corresponds, wherein a pouring pool enables a serial application of cartridges.
  • 8th shows a material cartridge magazine.
  • 9 shows a casting process in which material mixtures are taken from two material cartridges in parallel.
  • 10 shows a filling device and a closing station for producing a material cartridge.
  • 11 shows a material cartridge with an inner slide.
  • 12th shows a material cartridge with a melt platelet.
  • 13th shows a material cartridge with a wafer lock.

Wiederkehrende Merkmale sind in den Figuren vorzugsweise mit denselben Bezugszeichen versehen.Recurring features are preferably provided with the same reference symbols in the figures.

In 1 (a) ist eine mögliche Ausführungsform einer Materialpatrone 1 dargestellt. Die Materialpatrone umfasst einen Behälter 10 mit einer topfförmigen Stützstruktur 101, die einen Behälterinnenraum 102 bildet. Die Stützstruktur 101 der 1 hat eine kreisrunde Bodenfläche 103 und entsprechend nach außen gewölbt ausgebildete Seitenwände, sodass die Stützstruktur die Form eines nach oben geöffneten Hohlzylinders aufweist. Die Stützstruktur 101 umfasst beispielsweise Graphit, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid und/oder Bornitrid, Glas, beispielsweise Silikatglas, Boratglas, Borsilikat und/oder Phosphatische Gläser. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Stützstruktur Weißblech, Stahl (Baustahl), Edelstahl, Eisen, Eisenbasiswerkstoffe und/oder Nickelbasiswerkstoffe und/oder Wolfram (pulvermetallurgisch geformt).In 1 (a) is one possible embodiment of a material cartridge 1 shown. The material cartridge includes a container 10 with a cup-shaped support structure 101 who have favourited a container interior 102 forms. The support structure 101 the 1 has a circular base 103 and side walls that are correspondingly arched outwards, so that the support structure has the shape of a hollow cylinder that is open upwards. The support structure 101 includes, for example, graphite, aluminum oxide, zirconium oxide and / or boron nitride, glass, for example silicate glass, borate glass, borosilicate and / or phosphatic glasses. Additionally or alternatively, the support structure includes tinplate, steel (structural steel), stainless steel, iron, iron-based materials and / or nickel-based materials and / or tungsten (formed by powder metallurgy).

Der Behälter umfasst einen Deckel 105, der eine nach oben weisende Behälteröffnung 106 gasdicht verschließt. Dafür ist der Deckel 105 als Stopfen ausgeführt, der die Behälteröffnung 106 reibschlüssig verschließt. Der Behälterdeckel 105 weist die Form eines sich nach unten verjüngenden Kegelstumpfes auf. Die Behälteröffnung weist eine gegenüber der Lotrechten L geneigte Seitenwand 107 auf, die mit der Form der Behälteröffnung 106 korrespondiert. Der Deckel 105 verschließt die Behälteröffnung 106 mittels einer Presspassung.The container includes a lid 105 , the one upward-facing container opening 106 closes gas-tight. That's what the lid is for 105 designed as a stopper, which the container opening 106 frictionally locked. The container lid 105 has the shape of a downwardly tapering truncated cone. The container opening has one opposite the perpendicular L. inclined side wall 107 on that with the shape of the container opening 106 corresponds. The lid 105 closes the container opening 106 by means of an interference fit.

Der Behälterinnenraum 102, nach oben begrenzt durch den Deckel 105, seitlich begrenzt durch die Seitenwände des Behälters 10 und nach unten begrenzt durch die Bodenfläche 103, ist mit einer Trennschicht 104 ausgekleidet. Die Trennschicht ist als keramische Trennschicht ausgeführt und umfasst Bornitrid, Teflon, Titannitrid, Graphit, silikonhaltige Trennmittel, Mineralöl-haltige Mittel, Wachs-haltige Mittel und/oder Trennstoffe umfassend R-Polysiloxane. Die Trennschicht 104 ist hitze- und kältebeständig und schützt die Stützstruktur 101 vor thermischen Einflüssen. Der Behälter 10 ist teilweise mit einer Materialmischung 108, im vorliegenden Beispiel mit einer Stahllegierung, gefüllt. Ferner ist ein Schutzgas 109, im vorliegenden Fall Argon, im Behälterinnenraum 102 angeordnet.The container interior 102 , limited at the top by the lid 105 , laterally limited by the side walls of the container 10 and limited at the bottom by the floor area 103 , is with a separating layer 104 lined. The separating layer is designed as a ceramic separating layer and comprises boron nitride, Teflon, titanium nitride, graphite, silicone-containing separating agents, agents containing mineral oil, agents containing wax and / or separating agents comprising R-polysiloxanes. The separation layer 104 is heat and cold resistant and protects the support structure 101 from thermal influences. The container 10 is partially with a mixture of materials 108 , in the present example with a steel alloy. Furthermore is a Protective gas 109 , in the present case argon, in the interior of the container 102 arranged.

Im Bereich der Bodenfläche 103 des Behälters 10 ist eine Sollbruchstelle 110 vorgesehen. In dem Bereich der Sollbruchstelle 110 ist eine Materialstärke der Stützstruktur verringert, sodass die Sollbruchstelle 110 zumindest bereichsweise gegenüber der Seitenwand und/oder gegenüber der weiteren Bodenfläche eine um zumindest 20 Prozent verringerte Dicke, vorzugsweise um zumindest 30 Prozent verringerte Dicke, besonders bevorzugt zumindest 50 Prozent verringerte Dicke aufweist. An der Sollbruchstelle 110 kann der Behälter zerstörend, beispielsweise durch Einstechen, geöffnet werden. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Bereich der Sollbruchstelle im Wesentlichen kreisrund ausgebildet. Die Materialstärke der Sollbruchstelle 110 nimmt von einem äußeren Kreisbereich zu einem Kreismittelpunkt 111 der Sollbruchstelle 110 kontinuierlich ab, sodass der Kreismittelpunkt 111 den Bereich der geringsten Materialstärke ausbildet. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Sollbruchstelle 110 eine andere Form aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann statt oder neben einer kontinuierlichen Abnahme der Materialstärke eine sprunghafte Abnahme der Materialstärke vorgesehen sein.In the area of the floor area 103 of the container 10 is a predetermined breaking point 110 intended. In the area of the predetermined breaking point 110 a material thickness of the support structure is reduced, so that the predetermined breaking point 110 has a thickness reduced by at least 20 percent, preferably at least 30 percent reduced, particularly preferably at least 50 percent reduced thickness, at least in some areas with respect to the side wall and / or with respect to the further bottom surface. At the predetermined breaking point 110 the container can be opened in a destructive manner, for example by piercing. In the embodiment of 1 the area of the predetermined breaking point is essentially circular. The material thickness of the predetermined breaking point 110 takes from an outer circle area to a circle center 111 the predetermined breaking point 110 continuously so that the center of the circle 111 forms the area of the lowest material thickness. In other exemplary embodiments, the predetermined breaking point 110 have a different shape. Additionally or alternatively, instead of or in addition to a continuous decrease in the material thickness, a sudden decrease in the material thickness can be provided.

Die Stützstruktur 101 weist, außer im Bereich der Sollbruchstelle 110, vorliegend eine Materialstärke von zumindest 1 mm auf, vorzugsweise zumindest 2 mm, besonders bevorzugt zumindest 5 mm. Die Stützstruktur 101 weist, außer im Bereich der Sollbruchstelle 110, vorliegend eine Materialstärke von höchstens 20 mm auf, vorzugsweise höchstens 10 mm, besonders bevorzugt höchstens 6 mm. Im Bereich der Sollbruchstelle 110, insbesondere im Bereich der geringsten Materialstärke der Sollbruchstelle 110, hier also im Kreismittelpunkt 111, weist die Stützstruktur eine Materialstärke von zumindest 0,5 mm auf, vorzugsweise zumindest 1 mm, besonders bevorzugt zumindest 2,5 mm und/oder eine Materialstärke von höchstens 10 mm auf, vorzugsweise höchstens 5 mm, besonders bevorzugt höchstens 3 mm.The support structure 101 shows, except in the area of the predetermined breaking point 110 , in the present case a material thickness of at least 1 mm, preferably at least 2 mm, particularly preferably at least 5 mm. The support structure 101 shows, except in the area of the predetermined breaking point 110 , in the present case a material thickness of at most 20 mm, preferably at most 10 mm, particularly preferably at most 6 mm. In the area of the predetermined breaking point 110 , especially in the area of the lowest material thickness of the predetermined breaking point 110 , here in the center of the circle 111 , the support structure has a material thickness of at least 0.5 mm, preferably at least 1 mm, particularly preferably at least 2.5 mm and / or a material thickness of at most 10 mm, preferably at most 5 mm, particularly preferably at most 3 mm.

Der Behälter 10 kann ein Heiz- und/oder Kühlsystem zum Erhitzen und/oder Kühlen des Behälterinnenraums 102 umfassen.The container 10 can be a heating and / or cooling system for heating and / or cooling the interior of the container 102 include.

In 1 (b) ist die Materialpatrone gemäß 1 (a) dargestellt, wobei die Trennschicht 104 Heizelemente 112 zum Erwärmen des Behälterinnenraums mittels Induktion oder Mikrowellen umfasst. Die Heizelemente 112 sind mittels Induktion oder Mikrowellen elektromagnetisch einkoppelbar. Die Heizelemente 112 sind in einer Vergrößerung eines Ausschnitts der Trennschicht 104 beispielhaft dargestellt.In 1 (b) is the material cartridge according to 1 (a) shown, the separating layer 104 Heating elements 112 for heating the container interior by means of induction or microwaves. The heating elements 112 can be coupled in electromagnetically by means of induction or microwaves. The heating elements 112 are in an enlargement of a section of the separating layer 104 shown as an example.

In 1 (c) ist die Materialpatrone gemäß 1 (a) dargestellt, wobei die Materialpatrone ein Leitungssystem umfasst. Dafür sind Leitungen 113 in die Stützstruktur 101, hier in die die Behälterwand und den Behälterboden 103, integriert. Die Leitungen 113 verfügen über Anschlüsse (nicht gezeigt), über die ein Wärmetauschermedium in die Leitungen 113 hineingepumpt und wieder abgepumpt werden kann. Die Materialpatrone kann ferner eine Heiz-Kühlvorrichtung umfassen. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann das Wärmetauschermedium umfassen.. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie das Wärmetauschermedium aufheizen und/oder abkühlen kann, beispielsweise mittels Gas oder Strom. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann eine Pumpe aufweisen, um das Wärmetauschermedium durch die Leitungen 113 zu befördern.In 1 (c) is the material cartridge according to 1 (a) shown, wherein the material cartridge comprises a line system. That's what lines are for 113 into the support structure 101 , here in the container wall and the container base 103 , integrated. The lines 113 have connections (not shown) through which a heat exchange medium enters the lines 113 can be pumped in and pumped out again. The material cartridge can further comprise a heating-cooling device. The heating / cooling device can comprise the heat exchange medium. The heating / cooling device can be designed in such a way that it can heat and / or cool the heat exchange medium, for example by means of gas or electricity. The heating / cooling device can have a pump to circulate the heat exchange medium through the lines 113 to transport.

In 1 (d) ist die Materialpatrone gemäß 1 (a) dargestellt, wobei die Materialpatrone ein Leitungssystem in Form eines in den Behälterinnenraum 102 ragenden Wärmetauscherrohrs 114 umfasst. Das Wärmetauscherrohr 114 verfügt über Anschlüsse (nicht gezeigt), über die ein Wärmetauschermedium in das Wärmetauscherrohr 114 hineingepumpt und wieder abgepumpt werden kann. Die Materialpatrone kann ferner eine Heiz-Kühlvorrichtung umfassen. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann das Wärmetauschermedium umfassen. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie das Wärmetauschermedium aufheizen und/oder abkühlen kann, beispielsweise mittels Gas oder Strom. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann eine Pumpe aufweisen, um das Wärmetauschermedium durch das Wärmetauscherrohr 114 zu befördern.In 1 (d) is the material cartridge according to 1 (a) shown, wherein the material cartridge is a line system in the form of a in the container interior 102 protruding heat exchanger tube 114 includes. The heat exchanger tube 114 has connections (not shown) through which a heat exchanger medium enters the heat exchanger tube 114 can be pumped in and pumped out again. The material cartridge can further comprise a heating-cooling device. The heating / cooling device can comprise the heat exchange medium. The heating / cooling device can be designed in such a way that it can heat and / or cool the heat exchanger medium, for example by means of gas or electricity. The heating / cooling device can have a pump to circulate the heat exchanger medium through the heat exchanger tube 114 to transport.

In 1 (e) ist die Materialpatrone gemäß 1 (c) dargestellt, wobei das Leitungssystem ferner ein in den Behälterinnenraum 102 ragendes Wärmetauscherrohrs 114 gemäß 1 (d) umfasst. Leitungssyste, 113,114 verfügt über Anschlüsse (nicht gezeigt), über die ein Wärmetauschermedium in die Leitungen 113 und das Wärmetauscherrohr 114 hineingepumpt und wieder abgepumpt werden kann. Die Materialpatrone kann ferner eine Heiz-Kühlvorrichtung umfassen. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann das Wärmetauschermedium umfassen. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie das Wärmetauschermedium aufheizen und/oder abkühlen kann, beispielsweise mittels Gas oder Strom. Die Heiz-Kühlvorrichtung kann eine Pumpe aufweisen, um das Wärmetauschermedium durch das Wärmetauscherrohr 114 und die Leitungen 113 zu befördern.In 1 (e) is the material cartridge according to 1 (c) shown, wherein the line system also includes a in the container interior 102 protruding heat exchanger tube 114 according to 1 (d) includes. Line system, 113, 114 has connections (not shown) through which a heat exchange medium enters the lines 113 and the heat exchanger tube 114 can be pumped in and pumped out again. The material cartridge can further comprise a heating-cooling device. The heating / cooling device can comprise the heat exchange medium. The heating / cooling device can be designed in such a way that it can heat and / or cool the heat exchanger medium, for example by means of gas or electricity. The heating / cooling device can have a pump to circulate the heat exchanger medium through the heat exchanger tube 114 and the lines 113 to transport.

In 1 (f) ist die Materialpatrone gemäß 1 (a) dargestellt, wobei der Behälter 10 ein Heiz- und/oder Kühlsystem zum Erhitzen und/oder Kühlen des Behälterinnenraums 102 umfasst. Das Heiz- und/oder Kühlsystem ist als elektrisches Heizsystem mit Heizdrähten 115 ausgebildet, die in die Stützstruktur eingelassen sind. Die Heizdrähte können zusätzlich oder alternativ zwischen der Trennschicht 104 und der Stützstruktur 101 verlaufen und/oder in die Trennschicht eingelassen sein. Die Materialpatrone gemäß 1 (f) kann an ein externes Stromnetz anschließbar sein, dafür beispielsweise einen Netzstecker aufweisen, oder eine Batterie und/oder einen Akku umfassen (nicht gezeigt) mit dem das Heiz-/Kühlsystem betrieben werden kann.In 1 (f) is the material cartridge according to 1 (a) shown, the container 10 a heating and / or cooling system for heating and / or cooling the interior of the container 102 includes. The heating and / or cooling system is available as an electrical heating system Heating wires 115 formed, which are embedded in the support structure. The heating wires can additionally or alternatively between the separating layer 104 and the support structure 101 run and / or be embedded in the separating layer. The material cartridge according to 1 (f) can be connected to an external power supply, for example have a power plug, or comprise a battery and / or a rechargeable battery (not shown) with which the heating / cooling system can be operated.

Die Materialpatronen der 1 (a) bis 1 (f) können zusätzlich oder alternativ zu den beschriebenen Heiz-Kühlsystemen ein chemisches Heizmittel aufweisen. Dieses kann insbesondere als Heizpulver oder Heizgel ausgebildet sein und zum Heizen des Behälterinnenraums mittels einer exothermen Reaktion aktivierbar sein. Vorzugsweise ist das chemische Heizmittel in einer Zwischenschicht zwischen Stützstruktur 101 und Trennschicht 104 angeordnet.The material cartridges of the 1 (a) until 1 (f) can have a chemical heating means in addition or as an alternative to the heating / cooling systems described. This can in particular be designed as a heating powder or heating gel and can be activated for heating the interior of the container by means of an exothermic reaction. The chemical heating agent is preferably in an intermediate layer between the support structure 101 and release layer 104 arranged.

Die Materialpatronen der 1 (a) bis 1 (f) können ein in einem Schutzrohr angeordnetes Thermoelement zum Überwachen der Temperatur im Behälterinnenraum umfassen. Das Thermoelement kann auch in der Trennschicht angeordnet sein.The material cartridges of the 1 (a) until 1 (f) can comprise a thermocouple arranged in a protective tube for monitoring the temperature in the interior of the container. The thermocouple can also be arranged in the separating layer.

Die Behälter 10 der 1 (a) bis 1 (f) können zumindest eine Aufnahmevorrichtung für automatische Materialflusssysteme aufweisen. Insbesondere kann der jeweilige Behälter 10 eine Aufnahmevorrichtung für die Aufnahme in Magazine für den Druckguss aufweisen.The containers 10 the 1 (a) until 1 (f) can have at least one receiving device for automatic material flow systems. In particular, the respective container 10 have a receiving device for receiving in magazines for die casting.

Die Aufnahmevorrichtung kann an einer Außenseite des Behälters, vorzugsweise an der Stützstruktur 101 angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Behälter Stapelfüße für das Stapeln in Transportstelllagen aufweisen. Der Behälter 10 kann ferner eine oder mehrere Aufnahmevorrichtung/en für das manuelle oder robotergestützte, sichere Heben einzelner oder mehrerer Behälter 10 und/oder für das sichere Transportieren auf Paletten aufweisen. Vorzugsweise umfasst der Behälter 10 über eine im Wesentlichen flächige und/oder ebene Oberseite und/oder Unterseite für vereinfachtes Stapeln. Ferner kann der Behälter Zurr-Ösen für das sichere Transportieren und/oder Haken und/oder Ösen für das Einrasten in Transportsystemen aufweisen.The receiving device can be on an outside of the container, preferably on the support structure 101 be arranged. Additionally or alternatively, the container can have stacking feet for stacking in transport positions. The container 10 can also have one or more holding devices for the manual or robot-assisted, safe lifting of one or more containers 10 and / or for safe transport on pallets. Preferably the container comprises 10 via an essentially flat and / or flat top and / or bottom for easier stacking. Furthermore, the container can have lashing eyes for safe transport and / or hooks and / or eyes for engaging in transport systems.

Die 2 (a) und 2 (b) zeigen jeweils eine Materialpatrone 1, die im Wesentlichen der Materialpatrone der 1 (a) entspricht. Die Materialpatrone der 2 kann ferner einige oder alle Merkmale, insbesondere die Merkmale betreffend die Heiz-/Kühlsysteme, der 1 (b) - 1 (f) aufweisen.the 2 (a) and 2 B) each show a material cartridge 1 , which is essentially the material cartridge of the 1 (a) is equivalent to. The material cartridge of the 2 may also include some or all of the features, in particular the features relating to the heating / cooling systems of the 1 (b) - 1 (f) exhibit.

Der Deckel 105 des Behälters 10 der 2 (a) umfasst ein Ventil 201, vorzugsweise ausgebildet als Gasventil. Über das Ventil 201 kann Schutzgas in den Behälterinnenraum 102 eingebracht und/oder abgelassen werden. Ferner kann durch das Ventil 201 Luft aus dem Behälterinnenraum 102 abgepumpt werden. Das Ventil 201 weist eine Ventilaktorik 202 auf und ist als Zylinderventil zum Drehen ausgebildet. Auch andere Ventile können vorgesehen sein, um Schutzgas und oder Luft in den Behälter 10 einzubringen und/oder zu entnehmen.The lid 105 of the container 10 the 2 (a) includes a valve 201 , preferably designed as a gas valve. Via the valve 201 shielding gas can enter the interior of the container 102 introduced and / or drained. Furthermore, through the valve 201 Air from the interior of the container 102 be pumped out. The valve 201 has a valve actuator 202 and is designed as a cylinder valve for turning. Other valves can also be provided to feed protective gas and / or air into the container 10 to bring in and / or to remove.

Der Behälter der 2 (b) umfasst einen Deckel 105, der mittels Rändeln an dem Behälter befestigt ist und derart die Behälteröffnung 106 gasdicht verschließt. Der Deckel 105 weist ein Zwei-Wege-Ventil 203 auf. Über das Ventil 203 kann Schutzgas in den Behälterinnenraum 102 eingebracht und/oder abgelassen werden. Ferner kann durch das Ventil 201 Luft aus dem Behälterinnenraum 102 abgepumpt werden. Die Stützstruktur des Behälters umfasst Haltevorrichtungen 204 als Aufnahmevorrichtung, um eine Transportabilität des Behälters bzw. der Materialpatrone zu verbessern.The container of the 2 B) includes a lid 105 , which is fastened to the container by means of knurls and thus the container opening 106 closes gas-tight. The lid 105 has a two-way valve 203 on. Via the valve 203 shielding gas can enter the interior of the container 102 introduced and / or drained. Furthermore, through the valve 201 Air from the interior of the container 102 be pumped out. The support structure of the container comprises holding devices 204 as a receiving device to improve the portability of the container or the material cartridge.

Die 3 zeigt eine Materialpatrone umfassend einen Behälter 10 mit einem Deckel 105. Die wesentlichen Merkmale des Behälters 10 der 3 entsprechen denen der vorherigen Figuren. Der Deckel 105 sowie ein Behälterboden 105' sind mittels Bördeln an den Behälterseitenwänden angebracht. Die Stützstruktur 101 des Behälters sowie der Deckel 105 und der Boden 105' sind aus Blech. Der Deckel 105 sowie der Boden 105' weisen gegenüber den Behälterseitenwänden gasdichte Fügestellen 301 auf. Die Materialmischung 108 füllt zumindest zu 95 %, bevorzugt zumindest zu 99%, besonders bevorzugt zu 99,9% des Behälterinnenraums 102 aus. Der Behälterinnenraum 102 umfasst einen Schutzgasrest der maximal 5%, bevorzugt maximal 1% besonders bevorzugt maximal 0,1% des Behälterinnenraumvolumens ausfüllt.the 3 Figure 13 shows a material cartridge comprising a container 10 with a lid 105 . The main features of the container 10 the 3 correspond to those of the previous figures. The lid 105 as well as a container bottom 105 ' are attached to the container side walls by means of flanges. The support structure 101 of the container and the lid 105 and the floor 105 ' are made of sheet metal. The lid 105 as well as the floor 105 ' have gas-tight joints opposite the container side walls 301 on. The mix of materials 108 fills at least 95%, preferably at least 99%, particularly preferably 99.9% of the interior of the container 102 the end. The container interior 102 comprises a protective gas residue which fills a maximum of 5%, preferably a maximum of 1%, particularly preferably a maximum of 0.1% of the interior volume of the container.

Die 4 zeigt eine Materialpatrone umfassend einen Behälter 10 mit einem Deckel 105. Die wesentlichen Merkmale des Behälters 10 der 4 entsprechen denen 1 bis 2, wobei der Deckel 105 des Behälters der 4 die Öffnung 106 des Behälters 10 stoffschlüssig verschließt. Die Stützstruktur 101 sowie der Deckel 105 sind aus Stahl. Der Deckel 105 weist einen Zentrierabsatz 401 auf, der an der Behälteraußenwand anliegt. Der Deckel 105 kann derart beim Auflegen auf die Behälteröffnung 106 zum Schließen des Behälters auf der Öffnung zentriert werden. Der Deckel 106 ist derart mit der Stützstruktur 101 verschweißt, dass die Öffnung 106 des Behälters 10 durch die Schweißnaht 402 gasdicht verschlossen ist.the 4th Figure 13 shows a material cartridge comprising a container 10 with a lid 105 . The main features of the container 10 the 4th correspond to those 1 until 2 , with the lid 105 of the container of the 4th the opening 106 of the container 10 firmly closed. The support structure 101 as well as the lid 105 are made of steel. The lid 105 has a centering shoulder 401 on, which rests against the outer wall of the container. The lid 105 can in this way when placed on the container opening 106 be centered on the opening to close the container. The lid 106 is such with the support structure 101 welded that opening 106 of the container 10 through the weld 402 is sealed gas-tight.

Die 5 zeigt eine Materialpatrone 1 mit einem Behälter gemäß 4. Die Materialpatrone der 5 umfasst ferner einen Außentopf 501, der hohlzylinderförmig ausgebildet ist und an seiner Oberseite eine Öffnung 502 zur Aufnahme des Behälters gemäß 4 aufweist. Der Außentopf 501 umfasst eine Zwischenschicht 503, die in den Seitenwänden des Hohlzylinders des Außentopfes 501 angeordnet ist. Die Zwischenschicht kann als Wärmeisolationsschicht ausgebildet sein. Alternativ kann die Zwischenschicht ein Heizpulver zum Aufheizen des Behälters umfassen. Das Heizpulver kann nach Aktivierung eine exotherme Reaktion durchführen, sodass der Behälter 10 aufgeheizt wird. An einer Unterseite des Außentopfes 501 ist eine Öffnung 504 vorgesehen. Diese untere Öffnung 504 des Außentopfes 501 ist mit einem Deckel 505 verschließbar. Der Deckel 505 kann beispielsweise in die Öffnung 504 eingeschraubt sein. Der Deckel dient insbesondere als Schutzdeckel zum Schützen der Sollbruchstelle 110 vor Beschädigung und/oder als Schutz vor Hitze-/Wärmebelastung durch heiße Materialmischung 108 im Inneren des Behälters 10.the 5 shows a material cartridge 1 with a container according to 4th . The material cartridge of the 5 further comprises an outer pot 501 , which is designed as a hollow cylinder and has an opening on its upper side 502 for receiving the container according to 4th having. The outside pot 501 comprises an intermediate layer 503 that are in the side walls of the hollow cylinder of the outer pot 501 is arranged. The intermediate layer can be designed as a heat insulation layer. Alternatively, the intermediate layer can comprise a heating powder for heating the container. The heating powder can perform an exothermic reaction after activation, so that the container 10 is heated. On an underside of the outer pot 501 is an opening 504 intended. This lower opening 504 of the outer pot 501 is with a lid 505 lockable. The lid 505 can for example in the opening 504 be screwed in. The cover serves in particular as a protective cover to protect the predetermined breaking point 110 against damage and / or as protection against heat / heat exposure from hot material mix 108 inside the container 10 .

6 zeigt einen Einzelgussvorgang mit einer Materialpatrone 1 gemäß 2 (a). Die Materialpatrone 1 wird in einer durch den Pfeil 603 gekennzeichneten Richtung in eine Einstechvorrichtung 601 aufgesetzt. Die Einstechvorrichtung 601 umfasst einen Einstechdorn 602, der die Sollbruchstelle 110 der Materialpatrone durchstößt. Dadurch wird der Behälter 10 an seiner Unterseite geöffnet. An das Ventil 201 wird eine Schutzgasquelle angeschlossen, sodass Schutzgas, dargestellt durch den Pfeil 604 in den Behälterinnenraum 102 über das Ventil 201 eingedüst wird. Dies erhöht den Druck in Richtung 605 im Behälter 10, sodass die in der Materialpatrone 1 enthaltene Materialmischung 109 durch eine Öffnung im Einstechdorn 602 in einen Einguss 607 einer Gussform 606 eingebracht wird. Durch das kontrollierte Eindüsen des Schutzgases wird die Materialpatrone gleichmäßig entleert, Lufteinwirbelungen am Einguss werden vermindert oder sogar verhindert. Die Materialmischungsflussrichtung ist schematisch durch den Pfeil 611 dargestellt. Der Einstechdorn schließt mit der eingestochenen Öffnung in dem Behälter vorzugsweise gasdicht ab, sodass die Materialmischung beim Einbringen in die Gussform nicht oder nur wenig mit Umgebungsluft in Kontakt kommt. Ferner ist die Einstechvorrichtung möglichst dicht abschließend mit der Gussform verbunden, sodass die Materialmischung nicht oder nur wenig mit Umgebungsluft in Kontakt kommt. Das über das Ventil 201 eingedüste Schutzgas bewirkt einen Transport der Materialmischung durch einen Gießlauf 608 der Gussform 606 in eine Gießkavität 609 der Gussform 606. In der Gießkavität enthaltene Luft, oder im Falle einer mit Schutzgas gespülten Gussform darin enthaltenes Schutzgas dargestellt durch die Pfeile 612, kann durch Entgasungsbohrungen 610 entweichen. Die Gießkavität 609 kann durch kontrolliertes Eindüsen des Schutzgases über das Ventil 201 somit kontrolliert mit Materialmischung 109 aus der Materialpatrone 1 gefüllt werden. 6th shows a single casting process with a material cartridge 1 according to 2 (a) . The material cartridge 1 is in one by the arrow 603 marked direction in a piercing device 601 put on. The piercing device 601 includes a spike 602 , which is the predetermined breaking point 110 the material cartridge pierces. This will make the container 10 open at its bottom. To the valve 201 a protective gas source is connected, so that protective gas, represented by the arrow 604 into the interior of the container 102 over the valve 201 is injected. This increases the pressure in the direction of 605 in the container 10 so that the one in the fluid cartridge 1 material mixture contained 109 through an opening in the spike 602 in a sprue 607 a mold 606 is introduced. The controlled injection of the protective gas empties the material cartridge evenly, air turbulence at the sprue is reduced or even prevented. The material mixture flow direction is shown schematically by the arrow 611 shown. The piercing spike closes with the pierced opening in the container, preferably in a gas-tight manner, so that the material mixture does not come into contact, or only slightly, with ambient air when it is introduced into the casting mold. In addition, the piercing device is connected to the casting mold in a manner that closes it as tightly as possible, so that the material mixture does not come into contact, or only slightly, with ambient air. That about the valve 201 injected protective gas causes the material mixture to be transported through a pouring runner 608 the mold 606 in a casting cavity 609 the mold 606 . Air contained in the casting cavity or, in the case of a casting mold flushed with inert gas, inert gas contained therein represented by the arrows 612 , can through degassing holes 610 escape. The casting cavity 609 can by controlled injection of the protective gas through the valve 201 thus controlled with material mixing 109 from the material cartridge 1 be filled.

7 zeigt einen Einzelgussvorgang, der in den wesentlichen Merkmalen dem der 6 entspricht, wobei ein Gießtümpel 701 eine serielle Anwendung von Materialpatronen 1 ermöglicht. Die Einstechvorrichtung 603 der 7 hat eine gegenüber der Einstechvorrichtung der 6 höhere seitliche Führung. So kann die Materialpatrone 1 entlang ihrer Seitenfläche besser gestützt werden. Über dem Einguss 607 weist die Gussform 606 der 7 einen Gießtümpel 701 auf zum Puffern der Materialmischung auf. So kann eine Materialpatrone 1 gewechselt werden, ohne dass während eines Gießvorgangs Luft in den Gießlauf 608 gerät und damit die Qualität des Gussteils beeinflusst. Die benötigte Menge an Materialmischung für den Guss eines Gießteils , d.h. zum Füllen der Gießkavität 609, kann somit aus einer oder aus mehreren Materialpatronen realisiert werden. Die Materialpatrone 1 wird mittels eines Schiebers 702 in Richtung des Pfeils 703 zusammengedrückt. Somit wird das Volumen in dem Behälterinnenraum 102 verringert und Materialmischung 109 wird durch die Öffnung im Einstechdorn 602 in den Gießtümpel gedrückt. Aus dem Gießtümpel fließt die Materialmischung 109 weiter durch den Gießlauf 608 in die Gießkavität 609, aus der enthaltene Gase durch Entgasungsbohrungen 610 entweichen können, wie bereits im Hinblick auf 6 beschrieben. 7th shows a single casting process, the essential features of which are the same as those of 6th corresponds to a pouring pool 701 a serial application of material cartridges 1 enables. The piercing device 603 the 7th has an opposite of the piercing device 6th higher lateral guidance. So can the material cartridge 1 are better supported along their side surface. Above the sprue 607 indicates the mold 606 the 7th a pouring pond 701 on to buffer the material mix. So can a material cartridge 1 can be changed without air entering the runner during a casting process 608 device and thus influences the quality of the cast part. The amount of material mixture required to cast a cast part, ie to fill the casting cavity 609 , can thus be made from one or more material cartridges. The material cartridge 1 is made by means of a slide 702 in the direction of the arrow 703 pressed together. Thus, the volume in the container interior 102 reduced and material mix 109 is through the opening in the spike 602 pressed into the pouring pool. The material mixture flows out of the pouring pool 109 further through the pouring runner 608 into the casting cavity 609 , from the contained gases through degassing holes 610 can escape, as already with regard to 6th described.

8 zeigt ein Materialpatronenmagazin 801 zum Aufnehmen mehrerer Materialpatronen 1. Im vorliegenden Beispiel sind vier Materialpatronen 1 in dem Materialpatronenmagazin 801 angeordnet, selbstverständlich sind je nach Gussform und Anwendung verschiedene Anzahlen an Materialpatronen 1 möglich. Die Materialpatronen 1 entsprechen einer oben beschriebenen Materialpatronen 1. Das Materialpatronenmagazin 801 umfasst vertikal bewegliche Trennböden 802, auf denen Materialpatronen angeordnet und in vertikaler Richtung transportiert werden können. Die Materialpatronen 1 der obigen Zeichnungen sind um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn gedreht, sodass die Sollbruchstelle 110 nach rechts zeigt. Die Materialpatronen sind übereinander jeweils eine pro beweglichem Boden 802 in dem Materialpatronenmagazin 801 angeordnet. Zum Befüllen der Gießkavität 609 der Gussform 606 wird eine Materialpatrone 1, die sich auf der Höhe eine Eingussöffnung 803 befindet, von einem Druckstempel 804 in horizontaler Richtung nach rechts gegen einen Anschlag geschoben. Der Druckstempel 804 läuft vorzugsweise in einer Führung 805. Der Druckstempel 804 wird nach dem Anschlag der Materialpatrone 1 an einem Vorsprung des Materialpatronenmagazins 801 oder einer Entleervorrichtung weiter nach rechts bewegt, sodass die Materialpatrone zusammengedrückt wird. Durch das Zusammendrücken wird das Volumen im Inneren der Materialpatrone verringert, sodass der Innendruck steigt und die Sollbruchstelle 110 aufgebrochen wird. Alternativ kann auch ein Einstechdorn 602 oder eine ähnliche Einstechvorrichtung 601 zum Öffnen der Sollbruchstelle 110 vorgesehen sein. Die Materialmischung wird durch den erhöhten Druck in die Eingussöffnung 803 und in die Gießkavität 609 getrieben. Nach der Entleerung der Materialpatrone 1 kann eine Auswerfklappe 806 geöffnet werden, sodass die Materialpatrone aus der Entleervorrichtung 807 fällt. Der Druckstempel 804 fährt zurück in die linke Ausgangsposition. Die vertikal beweglichen Böden 802 fahren eine weitere Materialpatrone nach unten auf die Höhe der Eingussöffnung 803, sodass der Druckstempel 804 diese zur Entleerung wieder nachts rechts verschieben und daraufhin zusammendrücken kann. Derart kann ein automatisiertes Gießen vereinfacht werden. 8th shows a material cartridge magazine 801 for holding multiple material cartridges 1 . In this example there are four material cartridges 1 in the material cartridge magazine 801 arranged, of course there are different numbers of material cartridges depending on the mold and application 1 possible. The material cartridges 1 correspond to one of the material cartridges described above 1 . The material cartridge magazine 801 includes vertically movable dividers 802 , on which material cartridges can be arranged and transported in the vertical direction. The material cartridges 1 of the above drawings are rotated 90 degrees counterclockwise, creating the breaking point 110 pointing to the right. The material cartridges are one on top of the other for each movable floor 802 in the material cartridge magazine 801 arranged. For filling the casting cavity 609 the mold 606 becomes a material cartridge 1 that are located at the height of a sprue opening 803 located, from a pressure stamp 804 pushed in the horizontal direction to the right against a stop. The stamp 804 preferably runs in a guided tour 805 . The stamp 804 is after the stop of the material cartridge 1 on a protrusion of the fluid cartridge magazine 801 or an emptying device is moved further to the right, so that the material cartridge is compressed. By squeezing it becomes that Volume inside the material cartridge is reduced, so that the internal pressure rises and the predetermined breaking point 110 is broken up. Alternatively, a spike can also be used 602 or a similar piercing device 601 to open the predetermined breaking point 110 be provided. The material mixture is created by the increased pressure in the gate 803 and into the casting cavity 609 driven. After emptying the material cartridge 1 can have an ejector flap 806 be opened so that the material cartridge from the emptying device 807 falls. The stamp 804 moves back to the left starting position. The vertically movable floors 802 move another material cartridge down to the level of the sprue opening 803 so that the stamp 804 move it to the right again at night to empty it and then squeeze it. In this way, automated casting can be simplified.

9 zeigt einen Gießvorgang bei dem parallel aus zwei Materialpatronen Materialmischungen entnommen werden, um diese in eine einzige Gießkavität 609 einer Gussform 606 einzubringen. Die Materialpatronen 1 entsprechen denen der 2 (a). Die Merkmale der Gießvorrichtung der 6 sowie der entsprechende Verfahrensablauf sind analog auf die Gießvorrichtung der 9 übertragbar, wobei gleichzeitig zwei Materialpatronen 1 entleert werden. 9 shows a casting process in which material mixtures are removed from two material cartridges in parallel, in order to put them into a single casting cavity 609 a mold 606 bring in. The material cartridges 1 correspond to those of 2 (a) . The characteristics of the pouring device of the 6th as well as the corresponding process sequence are analogous to the casting device of 9 transferable, with two material cartridges at the same time 1 be emptied.

10 zeigt eine Abfüllvorrichtung 901 und eine Verschlussstation 912. Die Abfüllvorrichtung 901 ist in vertikaler Richtung beweglich. Die Abfüllvorrichtung 901 umfasst einen Materialmischungstank 902 in dem Materialmischung 109, beispielsweise eine Metalllegierung, angeordnet ist. Die Materialmischung 109 liegt in flüssiger Form vor. Der Materialmischungstank 902 der 10 weist einen Deckel 903 auf, der einen Innenraum des Materialmischungstanks 902 gasdicht abdichtet. So kann gewährleistet werden, dass die enthaltene Materialmischung 109 möglichst wenig mit Umgebungsluft in Kontakt kommt und damit eine Degradation vermindert wird. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Materialmischungstank 902 alternativ keinen Deckel 903 oder einen Deckel 903 aufweisen, der nicht gasdicht verschlossen bzw. verschließbar ist. Die Abfüllvorrichtung 901 wird in eine obere Position verfahren, damit ein Behälter unter der Abfüllvorrichtung 901 angeordnet werden kann. Ein Behälter 10 gemäß einer der obigen Ausführungen wird unter dem Materialmischungstank 902 angeordnet. Die Abfüllvorrichtung 901 wird in eine untere Position verfahren. Die Behälteröffnung 106 weist nach oben zum Materialmischungstank 902. Ein Einfüllrohr 904 des Materialmischungstanks 902 ragt in den Behälterinnenraum 102 und verbindet den Materialmischungstankinnenraum mit dem Behälterinnenraum 102. Die Abfüllvorrichtung 901 umfasst eine Glocke 905, die einen Raum 906 zwischen dem Behälter 10 und dem Materialmischungstank 902 gasdicht abdichtet. Über eine Gasleitung 907, die durch eine Seitenwand der Glocke 905 verläuft und in den Behälter 10 hineinragt, wird Schutzgas, exemplarisch dargestellt durch den Pfeil 908, eingebracht, sodass der Behälterinnenraum 102 mit Schutzgas gespült wird. Über eine weitere oder dieselbe Leitung 907 kann Luft in Richtung des Pfeils 908' verdrängt und/oder abgepumpt werden. In dem Innenraum 906 der Glocke 905 kann so eine Schutzgasatmosphäre eingestellt werden. 10 shows a filling device 901 and a locking station 912 . The filling device 901 is movable in the vertical direction. The filling device 901 includes a material mix tank 902 in the material mixture 109 , for example a metal alloy, is arranged. The mix of materials 109 is in liquid form. The material mixing tank 902 the 10 has a lid 903 an interior of the material mixing tank 902 seals gas-tight. This ensures that the material mixture contained 109 comes into contact with the ambient air as little as possible, thereby reducing degradation. In other embodiments, the material mixing tank 902 alternatively no lid 903 or a lid 903 have, which is not closed or closable gas-tight. The filling device 901 is moved to an upper position so that a container is under the filling device 901 can be arranged. A container 10 according to one of the above, under the material mixing tank 902 arranged. The filling device 901 is moved to a lower position. The container opening 106 faces up towards the material mix tank 902 . A filler pipe 904 of the material mixing tank 902 protrudes into the interior of the container 102 and connects the material mixing tank interior to the container interior 102 . The filling device 901 includes a bell 905 who have a room 906 between the container 10 and the material mixing tank 902 seals gas-tight. Via a gas pipe 907 going through a side wall of the bell 905 runs and into the container 10 protrudes into it, is shielding gas, exemplified by the arrow 908 , introduced so that the container interior 102 is purged with protective gas. Via another line or the same line 907 can air in the direction of the arrow 908 ' displaced and / or pumped out. In the interior 906 the bell 905 a protective gas atmosphere can be set in this way.

Ein vertikal beweglicher Stopfen 909 verschließt eine Ausgangsöffnung 910 des Materialmischungstanks 902. Wird der Stopfen 909 nach oben verschoben, wird die Ausgangsöffnung 910 freigegeben und die flüssige Materialmischung 109 tritt durch das Einfüllrohr 904 aus und wird in den Behälterinnenraum 102 eingebracht. So kann durch die Stopfenbewegung ein Einfüllvorgang kontrolliert werden. Nach dem Einfüllen der Materialmischung 109 wird die Abfüllvorrichtung nach oben verschoben. Der mit Materialmischung 109 gefüllte Behälter wird, beispielsweise über ein Förderband 911, zu einer Verschlussstation 912 gebracht, dargestellt durch den Pfeil 913. Die Verschlussstation 912 umfasst eine vertikal bewegliche Haltevorrichtung 914 für einen Deckel 105. Ein Deckel 105 ist in der Haltevorrichtung 914 angeordnet. Der mit Materialmischung 109 befüllte Behälter 10 wird unter der Haltevorrichtung 914 angeordnet. Die Haltevorrichtung 914wird nach unten bewegt und die Öffnung 106 des Behälters 10 wird mit dem Deckel 105 gasdicht verschlossen. Dafür kann die Verschlussstation 912 beispielsweise einen Einpresstempel 915 umfassen, der den Deckel 105 in die Behälteröffnung 106 einpresst. In anderen Ausführungsbeispielen kann an der Verschlussstation der Deckel 105 anderweitig gasdicht mit der Behälteröffnung 106 verbunden werden. Beispielsweise kann der Deckel 105 verschweißt oder verklemmt werden. Es sei insbesondere auf die obigen Ausführungen im allgemeinen Beschreibungsteil verwiesen. Nach dem Verschließen der Behälteröffnung 106 mit dem Deckel 105 ist eine Materialpatrone 1 gemäß obiger Ausführungen hergestellt. Wie oben beschrieben, kann nochmals Schutzgas in die Materialpatrone eingedüst werden und/oder Luft abgepumpt werden. Die Materialpatrone 1 kann abgekühlt werden, sodass die Materialmischung 109 darin erstarrt. Die Materialpatrone 1 kann gelagert werden. Die Materialpatrone 1 kann auch direkt zu einer Gießstation verbracht werden.A vertically movable stopper 909 closes an exit opening 910 of the material mixing tank 902 . Will the stopper 909 moved upwards, becomes the exit opening 910 released and the liquid material mixture 109 passes through the filler tube 904 and is in the interior of the container 102 brought in. A filling process can be controlled by moving the stopper. After filling the material mixture 109 the filling device is moved upwards. The one with mixed materials 109 filled container is, for example, on a conveyor belt 911 , to a locking station 912 brought, represented by the arrow 913 . The locking station 912 comprises a vertically movable holding device 914 for a lid 105 . One lid 105 is in the holding device 914 arranged. The one with mixed materials 109 filled containers 10 is under the holding device 914 arranged. The retainer 914 is moved down and the opening 106 of the container 10 comes with the lid 105 sealed gas-tight. The locking station 912 for example a press-in punch 915 include that of the lid 105 into the container opening 106 press-fit. In other exemplary embodiments, the cover can be used at the closing station 105 otherwise gas-tight with the container opening 106 get connected. For example, the lid 105 welded or jammed. Reference is made in particular to the above statements in the general part of the description. After closing the container opening 106 with the lid 105 is a material cartridge 1 manufactured according to the above. As described above, protective gas can again be injected into the material cartridge and / or air can be pumped out. The material cartridge 1 can be cooled so that the material mixture 109 frozen in it. The material cartridge 1 can be stored. The material cartridge 1 can also be taken directly to a casting station.

In einer Ausführungsform können die Abfüllvorrichtung und die Verschlussstation in einem gasdicht abdichtbaren Raum 916 angeordnet werden. In dem Raum 916 kann eine Schutzgasatmosphäre eingestellt werden, sodass eine Degradation der Materialmischung während des Transports zur Verschlussstation vermieden oder gar verhindert wird.In one embodiment, the filling device and the closing station can be arranged in a space 916 which can be sealed in a gas-tight manner. A protective gas atmosphere can be set in the space 916 so that a degradation of the material mixture during the transport to the sealing station is avoided or even prevented.

Die 11 bis 13 zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Materialpatronen 1. Die dort beschriebenen Materialpatronen 1 können beispielsweise in einem Einzelgussvorgang gemäß 6 oder 7, in einem Materialpatronenmagazin gemäß 8, einem Gießvorgang gemäß 9 oder in einer Abfülleinrichtung gem. 10 verwendet werden.the 11 until 13th show further embodiments of material cartridges 1 . The material cartridges described there 1 can for example in a single casting process according to 6th or 7th , in a material cartridge magazine according to 8th , according to a casting process 9 or in a filling device according to. 10 be used.

Die in den 1 bis 13 beschriebenen Merkmale können beliebig miteinander kombiniert werden. Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind nicht beschränkend zu verstehen.The ones in the 1 until 13th The features described can be combined with one another as required. The exemplary embodiments shown are not to be understood as restrictive.

11 zeigt eine Materialpatrone 1, die in ihren wesentlichen Merkmalen mit den oben beschriebenen Materialpatronen 1 übereinstimmt. Der Deckel 105 der Materialpatrone 1 der 11 ist mittels Klemmen 1001 mit der Stützstruktur verbunden, um den Behälterinnenraum 102, insbesondere die Behälteröffnung 106, gasdicht zu verschließen. Die Materialpatrone 1 der 11 (a) ist mit einer Materialmischung 109 nahezu vollständig befüllt. Die Materialpatrone 1 umfasst einen vertikal bewegbaren Innenschieber 1002 mit einer Aktorikstange. In der 11 (a) ist der Innenschieber 1002 in einer obersten Position angeordnet. In 11(b) ist der Innenschieber 1002 gegenüber der in 11 (a) gezeigten in einer nach unten verschobenen Position angeordnet. 11 shows a material cartridge 1 , which in their essential characteristics with the material cartridges described above 1 matches. The lid 105 the material cartridge 1 the 11 is by means of clamps 1001 connected to the support structure to the container interior 102 , especially the container opening 106 to close gas-tight. The material cartridge 1 the 11 (a) is with a mixture of materials 109 almost completely filled. The material cartridge 1 comprises a vertically movable inner slide 1002 with an actuator rod. In the 11 (a) is the inside slider 1002 arranged in an uppermost position. In 11 (b) is the inside slider 1002 compared to the in 11 (a) shown arranged in a downward shifted position.

Zur Füllung der Materialpatrone 1 wird die Materialpatrone 1 mit einer Öffnung 1003 in eine flüssige Materialmischung 109 eingetaucht oder auf einen Füllstutzen direkt über der flüssigen Materialmischung 109 aufgesetzt. Der Innenschieber 1002 wird dann von einer untersten Position nach oben gezogen. Dadurch entsteht im Behälterinnenraum 10 ein Unterdruck und die Materialpatrone 1wird mit Materialmischung 109 befüllt. füllt sich die Materialpatrone 1. Mit einem Verschlussschieber 1004 kann die Materialpatrone 1 verschlossen werden.. Zum Entleeren wird der Verschlussschieber 1004 horizontal verschoben, sodass die Öffnung 1003 wieder geöffnet wird. Der Innenschieber 1002 kann von der obersten Position nach unten gedrückt werden, sodass Materialmischung 109 durch die Öffnung 1003 gedrückt wird.For filling the material cartridge 1 becomes the material cartridge 1 with an opening 1003 into a liquid mixture of materials 109 immersed or on a filler neck directly above the liquid material mixture 109 put on. The inside slider 1002 is then pulled up from a lowest position. This arises in the interior of the container 10 a negative pressure and the material cartridge 1 becomes with material mixture 109 filled. the material cartridge fills 1 . With a locking slide 1004 can the material cartridge 1 be closed .. The closing slide is used for emptying 1004 moved horizontally so that the opening 1003 is opened again. The inside slider 1002 can be pushed down from the top position so that material mixes 109 through the opening 1003 is pressed.

Nach einem Ausschmelzen von Materialresten in der Materialpatrone 1 kann diese wiederverwendet werden.After material residues have melted out in the material cartridge 1 can this be reused.

12 zeigt eine Materialpatrone 1, die in den wesentlichen Merkmalen der Materialpatrone 1 der 1 (a) oder einer der folgenden Materialpatronen 1 übereinstimmt. Anstelle einer Sollbruchstelle gemäß obiger Beschreibung, umfasst die Materialpatrone 1 der 12 eine untere Öffnung 1003, die in der 12 (a) durch ein Schmelzplättchen 1101verschlossen ist. In der 12 (b) ist die untere Öffnung 1003 geöffnet. Das Schmelzplättchen umfasst das gleiche Material wie die Materialmischung 109 oder eine höherschmelzende Materialmischung des gleichen Basismaterials (zum Beispiel hochschmelzende Aluminiumlegierung als Schmelzplättchen 1101 bei einer niedrigschmelzenden Aluminiumlegierung als Inhalt) oder eines anderen Basismaterials (Eisenbasis bei Aluminium-Materialmischung). 12th shows a material cartridge 1 in the essential characteristics of the material cartridge 1 the 1 (a) or one of the following fluid cartridges 1 matches. Instead of a predetermined breaking point as described above, the material cartridge comprises 1 the 12th a lower opening 1003 that are in the 12 (a) is closed by a melting plate 1101. In the 12 (b) is the lower opening 1003 opened. The melting platelet comprises the same material as the material mixture 109 or a higher-melting material mixture of the same base material (for example, high-melting aluminum alloy as melting platelets 1101 in the case of a low-melting aluminum alloy as content) or another base material (iron base in the case of an aluminum material mixture).

Das Schmelzplättchen 1101 schmilzt ab einer Schmelztemperatur und wird weich oder flüssig. Dadurch wird das Schmelzplättchen von einem Innendruck der Patrone zerstört, sodass die Öffnung 1003 quasi aufgedrückt wird. Ein Aufschmelzen/Öffnen bei Abfüllung der Materialmischung 109 in die Materialpatrone 1 kann durch aktive Kühlung der Patrone in diesem Bereich oder durch schnelle Abkühlung der gesamten Patrone verhindert oder vermindert werden. Eine Abdichtung im festen Zustand erfolgt durch einen Innendruck. Der Innendruck kann den oben bezüglich der Füllung mittels Überdruck beschriebenen Werte entsprechen. Durch Ausschmelzen von Materialresten kann die Materialpatrone 1 gereinigt und daraufhin wiederverwendet werden.The enamel platelet 1101 melts from a melting temperature and becomes soft or liquid. The internal pressure of the cartridge destroys the melting platelet, so that the opening 1003 is practically pushed on. A melting / opening when filling the material mixture 109 into the material cartridge 1 can be prevented or reduced by active cooling of the cartridge in this area or by rapid cooling of the entire cartridge. A seal in the solid state is carried out by an internal pressure. The internal pressure can correspond to the values described above with regard to the filling by means of excess pressure. The material cartridge can 1 cleaned and then reused.

Das Schmelzplättchen 1101 kann vor dem Befüllen eingelegt werden. Die Herstellung der Materialpatrone 1 entspricht der Herstellung einer der oben beschriebenen Materialpatronen. Ein Schmelzplättchen wie in 12 beschrieben kann mit den oben beschriebenen Materialpatronen 1 oder Merkmalen dieser kombiniert werden.The enamel platelet 1101 can be inserted before filling. The manufacture of the material cartridge 1 corresponds to the manufacture of one of the material cartridges described above. An enamel platelet as in 12th can be described with the material cartridges described above 1 or features of these are combined.

13 zeigt eine Materialpatrone 1, die analog der oben beschriebenen Materialpatronen 1 ausgebildet sein kann. 13th shows a material cartridge 1 which are analogous to the material cartridges described above 1 can be formed.

Die Materialpatrone 1 der 13 umfasst eine untere Öffnung 1003 mit einem Plättchenverschluss 1201.The material cartridge 1 the 13th includes a lower opening 1003 with a plate lock 1201 .

Im gezeigten Beispiel weist der Plättchenverschluss 1201 zwei übereinander angeordnete Plättchen 1201' und 1201" auf. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Plättchenverschluss 1201 eine andere Plättchenanzahl aufweisen, vorzugsweise maximal zehn, besonders bevorzugt maximal fünf Plättchen, ganz besonders bevorzugt höchstens ein Plättchen. Die Verschlussplättchen 1201' und 1201" werden vor dem Befüllen des Behälters 10 mit einer Materialmischung 109 eingelegt. Der Befüllvorgang mit Materialmischung 109 entspricht einem der oben bezüglich der weiteren Materialpatronen 1 beschriebenen Befüllvorgänge. Ds oberste Verschlussplättchen, hier 1201', weist typischerweise eine Trennschicht analog der Trennschicht 104 im Behälterinnenraum auf.In the example shown, the platelet lock 1201 two platelets arranged one above the other 1201 ' and 1201 " on. In another embodiment, the platelet seal 1201 have a different number of platelets, preferably a maximum of ten, particularly preferably a maximum of five platelets, very particularly preferably a maximum of one platelet. The locking plates 1201 ' and 1201 " before filling the container 10 with a mixture of materials 109 inserted. The filling process with material mixture 109 corresponds to one of the above with regard to the other material cartridges 1 described filling processes. The top closure plate, here 1201 ', typically has a separating layer analogous to the separating layer 104 in the interior of the container.

Zum Entleeren der Materialpatrone 1 kann die Materialpatrone 1 auf eine Aufdrückeinrichtung 601 gesetzt werden. Wie in 13 (b) gezeigt, verschiebt ein Einstechdorn die Plättchen 1201' und 1201", sodass die Öffnung 1003 freigegeben wird und Materialmischung 109 austreten kann.For emptying the material cartridge 1 can the material cartridge 1 on a pressing device 601 be set. As in 13 (b) shown, a spike moves the platelets 1201 ' and 1201 " so that the opening 1003 is released and material mix 109 can emerge.

Durch Ausschmelzen von Materialresten kann die Materialpatrone 1 gereinigt und daraufhin wiederverwendet werden.The material cartridge can 1 cleaned and then reused.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
MaterialpatroneMaterial cartridge
1010
Behältercontainer
101101
StützstrukturSupport structure
102102
BehälterinnenraumContainer interior
103103
BodenflächeFloor area
104104
TrennschichtSeparating layer
105105
Deckellid
105'105 '
BehälterbodenContainer bottom
106106
BehälteröffnungContainer opening
107107
Seitenwand der BehälteröffnungSide wall of the container opening
108108
MaterialmischungMaterial mix
109109
SchutzgasProtective gas
110110
SollbruchstellePredetermined breaking point
111111
KreismittelpunktCenter of circle
112112
magnetisch einkoppelbare Heizelementemagnetically coupled heating elements
113113
Leitungencables
114114
WärmetauscherrohrHeat exchanger tube
115115
HeizdrähteHeating wires
201201
VentilValve
202202
VentilaktorikValve actuators
203203
VentilValve
204204
HaltevorrichtungHolding device
301301
gasdichte Fügestellengastight joints
401401
ZentrierabsatzCentering shoulder
402402
SchweißnahtWeld
501501
AußentopfOutside pot
502502
obere Öffnung Außentopfupper opening outer pot
503503
ZwischenschichtIntermediate layer
504504
untere Öffnung Außentopflower opening outer pot
505505
Deckel AußentopfLid outside pot
601601
EinstechvorrichtungPiercing device
602602
EinstechdornSpike
603603
AufsetzrichtungTouchdown direction
604604
Eindüsen von SchutzgasInjection of protective gas
605605
DruckrichtungPrint direction
606606
Gussformmold
607607
EingussSprue
608608
GießlaufPouring runner
609609
GießkavitätCasting cavity
610610
EntgasungsbohrungDegassing hole
611611
MaterialmischungsflussrichtungMaterial mix flow direction
612612
entweichendes Gasescaping gas
701701
GießtümpelPouring pond
702702
SchieberSlider
703703
ZusammendrückrichtungCompression direction
801801
MaterialpatronenmagazinMaterial cartridge magazine
802802
vertikal bewegliche Trennbödenvertically movable dividers
803803
EingussöffnungSprue opening
804804
DruckstempelStamp
805805
DruckstempelführungRam guide
806806
AuswerfklappeEjection flap
807807
EntleervorrichtungEmptying device
901901
AbfüllvorrichtungFilling device
902902
MaterialmischungstankMaterial mixing tank
903903
Deckellid
904904
EinfüllrohrFiller pipe
905905
GlockeBell jar
906906
GlockeninnenraumBell interior
907907
GasleitungGas pipe
908908
SchutzgaseindüsungInert gas injection
908'908 '
LuftablassDeflate
909909
StopfenPlug
910910
AusgangsöffnungExit opening
911911
FörderbandConveyor belt
912912
VerschlussstationLocking station
913913
FörderrichtungConveying direction
914914
HaltevorrichtungHolding device
915915
EinpressstempelPress-in punch
10011001
KlemmeClamp
10021002
InnenschieberInside slider
10031003
untere Öffnunglower opening
10041004
VerschlussschieberLocking slide
11011101
SchmelzplättchenEnamel platelets
12011201
PlättchenverschlussPlatelet closure
1201'1201 '
erstes Plättchenfirst plate
1201"1201 "
zweites Plättchensecond plate
LL.
LotrechtePlumb lines

Claims (27)

Verfahren zum Herstellen einer Materialpatrone (1) zum Konservieren einer gegenüber Luft korrosionsanfälligen Materialmischung (109), insbesondere einer Metallschmelze, umfassend die folgenden Schritte - Bereitstellen eines Behälters (10) mit einer Öffnung (106) zum Aufnehmen der Materialmischung (109), - Einfüllen der Materialmischung (109), insbesondere unter Luftabschluss, durch die Öffnung in den Behälter (10), - gasdichtes Verschließen der Öffnung des Behälters (10) dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) vor dem Einfüllen der Materialmischung (109) in den Behälter (10) mit einem Schutzgas gespült wird.Method for producing a material cartridge (1) for preserving a material mixture (109) which is susceptible to air corrosion, in particular a molten metal, comprising the following steps - providing a container (10) with an opening (106) for receiving the material mixture (109), - filling the material mixture (109), in particular with the exclusion of air, through the opening in the container (10), - gas-tight closing of the opening of the container (10), characterized in that the container (10) before the material mixture (109) is poured into the container (10) is purged with a protective gas. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgas Argon und/oder Xenon und/oder Helium und/oder Stickstoff und/oder Wasserstoff umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the protective gas comprises argon and / or xenon and / or helium and / or nitrogen and / or hydrogen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfüllen der Materialmischung (109) mittels metallostatischem Druckunterschied oder durch Senken eines im Behälter (10) vorherrschenden Druckes erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the material mixture (109) is filled in by means of a metallostatic pressure difference or by lowering a pressure prevailing in the container (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfüllen der Materialmischung (109) das zuvor eingebrachte Schutzgas verdrängt wird, insbesondere zumindest zu 95% verdrängt wird, bevorzugt zumindest zu 99% verdrängt wird, besonders bevorzugt zu 99,9% verdrängt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the material mixture (109) is poured in, the previously introduced protective gas is displaced, in particular at least 95% displaced, preferably at least 99% displaced, particularly preferably 99.9% displaced . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einfüllen der Materialmischung (109) Schutzgas in den Behälter (10) eingebracht wird, um im Behälter (10) enthaltene Luft zu verdrängen, wobei vorzugsweise das Schutzgas mit einem Überdruck von mindestens 1 bar, besonders bevorzugt von mindestens 2 bar, ganz besonders bevorzugt von mindestens 4 bar eingebracht wird und/oder vorzugsweise das Schutzgas mit einem Überdruck von höchstens 20 bar, besonders vorzugsweise höchstens 10 bar, ganz besonders bevorzugt höchstens 6 bar eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the material mixture (109) has been filled in, protective gas is introduced into the container (10) in order to displace air contained in the container (10), the protective gas preferably having an overpressure of at least 1 bar, particularly preferably at least 2 bar, very particularly preferably at least 4 bar and / or preferably the protective gas is introduced with an overpressure of at most 20 bar, particularly preferably at most 10 bar, very particularly preferably at most 6 bar. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) nach dem Einfüllen der Materialmischung (109), insbesondere der Metallschmelze, gasdicht mittels Formschluss und/oder Reibschluss und/oder Stoffschluss verschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the material mixture (109), in particular the molten metal, has been filled, the container (10) is closed in a gas-tight manner by means of a form fit and / or friction fit and / or material fit. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Luft aus dem Behälter (10) abgepumpt wird, vorzugsweise nach dem Einfüllen der Materialmischung (109) in den Behälter (10) und/oder vor dem Verschließen des Behälters (10).Method according to one of the preceding claims, characterized in that air is pumped out of the container (10), preferably after the material mixture (109) has been poured into the container (10) and / or before the container (10) is closed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) und/oder der Inhalt des Behälters (10) abgekühlt werden/wird, vorzugsweise stufenweise, abgekühlt wird/werden, insbesondere durch eine Luftumströmung oder durch Eintauchen in ein Wärmetauschermedium und/oder durch ein in den Behälter (10) integriertes Wärmetauschersystems, abgekühlt werden/wird, vorzugsweise derart abgekühlt wird, dass die Materialmischung (109) erstarrt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the container (10) and / or the contents of the container (10) are / are cooled, preferably in stages, are / are cooled, in particular by air flow around them or by immersion in a heat exchanger medium and / or is / is cooled by a heat exchanger system integrated in the container (10), preferably cooled in such a way that the material mixture (109) solidifies. Behälter (10) zur Anwendung in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-8,umfassend - eine einen Innenraum bildende Stützstruktur, wobei der Innenraum ausgebildet ist, eine Materialmischung (109) mit einer Temperatur bis zu 3500 Grad Celsius, vorzugsweise bis zu 1600 Grad Celsius, besonders bevorzugt bis zu 900 Grad Celsius aufzunehmen, - eine erste Öffnung zum Befüllen und/oder Entleeren der Materialmischung (109), insbesondere der Metallschmelze, in/aus dem Innenraum des Behälters (10).Container (10) for use in a method according to one of Claims 1 - 8th , comprising - a support structure forming an interior, the interior being designed to receive a material mixture (109) with a temperature of up to 3500 degrees Celsius, preferably up to 1600 degrees Celsius, particularly preferably up to 900 degrees Celsius, - a first opening for Filling and / or emptying the material mixture (109), in particular the molten metal, into / from the interior of the container (10). Behälter (10) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Behälterdeckel (105) zum gasdichten Verschließen der ersten Öffnung (106).Container (10) Claim 9 , characterized by a container lid (105) for gas-tight sealing of the first opening (106). Behälter (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterinnenraum (102) zumindest bereichsweise mit einer Trennschicht (104), vorzugsweise einer keramischen Trennschicht, ausgekleidet ist.Container (10) Claim 9 or 10 , characterized in that the container interior (102) is at least partially lined with a separating layer (104), preferably a ceramic separating layer. Behälter (10) nach einem der Ansprüche 9-11, gekennzeichnet durch eine Wärmeisolierung, die außen an der Stützstruktur (101) und/oder in einer Zwischenschicht zwischen einer Trennschicht (104) und der Stützstruktur (101) angeordnet ist.Container (10) according to one of the Claims 9 - 11 , characterized by a thermal insulation which is arranged on the outside of the support structure (101) and / or in an intermediate layer between a separating layer (104) and the support structure (101). Behälter (10) nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) ein Heiz- und/oder Kühlsystem zum Erhitzen und/oder Kühlen des Behälterinnenraums (102) umfasst, wobei das Heiz- und/oder Kühlsystem vorzugsweise in der Trennschicht (104) angeordnete Heizelemente zum Erwärmen des Behälterinnenraums mittels Induktion oder Mikrowellen umfasst, wobei die Heizelemente mittels Induktion oder Mikrowellen elektromagnetisch einkoppelbar sind und/oder als Leitungssystem zum Aufnehmen eines Wärmetauschermediums ausgebildet ist, insbesondere in Form eines in den Behälterinnenraum hineinragenden Wärmetauscherrohrs (114) und/oder in Form von in eine Behälterwand integrierten Leitungen (113) zum Aufnehmen eines Wärmetauschermediums und/oder als elektrisches Heizsystem mit Heizdrähten (115) ausgebildet ist, die vorzugsweise zwischen einer Trennschicht (104) und der Stützstruktur (101) verlaufen und/oder in der Stützstruktur (101) und/oder in der Trennschicht (104) verlaufen und/oder als chemisches Heizmittel ausgebildet ist, insbesondere als Heizpulver oder Heizgel, das zum Heizen des Behälterinnenraums (102) mittels einer exothermen Reaktion aktivierbar ist und vorzugsweise in einer Zwischenschicht zwischen Stützstruktur (101) und Trennschicht (104) angeordnet ist.Container (10) according to one of the Claims 9 - 12th , characterized in that the container (10) comprises a heating and / or cooling system for heating and / or cooling the container interior (102), wherein the heating and / or cooling system preferably arranged in the separating layer (104) for heating the container interior by means of induction or microwaves, wherein the heating elements can be coupled in electromagnetically by means of induction or microwaves and / or is designed as a line system for receiving a heat exchanger medium, in particular in the form of a heat exchanger tube protruding into the container interior (114) and / or in the form of lines (113) integrated into a container wall for receiving a heat exchanger medium and / or as an electrical heating system with heating wires (115), which preferably run between a separating layer (104) and the support structure (101) and / or run in the support structure (101) and / or in the separating layer (104) and / or is designed as a chemical heating medium, in particular as a heating powder or heating gel, which can be activated by means of an exothermic reaction and preferably to heat the container interior (102) in an interim is arranged between the support structure (101) and the separating layer (104). Behälter (10) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Batterie oder einen Akkumulator, die/der mit den Heizdrähten (115) verbunden ist.Container (10) Claim 13 , characterized by a battery or an accumulator which is connected to the heating wires (115). Behälter (10) nach einem der Ansprüche 9-14, gekennzeichnet durch ein Ein-Wege-Ventil und/oder ein Zwei-Wege-Ventil zum Steuern eines Gasdrucks im Behälterinnenraum (102).Container (10) according to one of the Claims 9 - 14th , characterized by a one-way valve and / or a two-way valve for controlling a gas pressure in the container interior (102). Behälter (10) nach einem der Ansprüche 9-15, gekennzeichnet durch ein in einem Schutzrohr angeordnetes Thermoelement zum Überwachen der Temperatur im Behälterinnenraum (102).Container (10) according to one of the Claims 9 - 15th , characterized by a thermocouple arranged in a protective tube for monitoring the temperature in the container interior (102). Behälter (10) nach einem der Ansprüche 9-16, gekennzeichnet durch einen Schieber (702), der eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Behälterinnenraums (102) ermöglicht.Container (10) according to one of the Claims 9 - 16 , characterized by a slide (702) which enables the interior of the container (102) to be enlarged or reduced. Behälter nach einem der Ansprüche 9-17, gekennzeichnet durch eine Sollbruchstelle (110) zum zerstörenden Öffnen des Behälters (10).Container according to one of the Claims 9 - 17th , characterized by a predetermined breaking point (110) for the destructive opening of the container (10). Behälter (10) nach einem der Ansprüche 9-18, gekennzeichnet durch zumindest eine Aufnahmevorrichtung (204) für automatische Materialflusssysteme, insbesondere für die Aufnahme in Magazine für den Druckguss.Container (10) according to one of the Claims 9 - 18th , characterized by at least one receiving device (204) for automatic material flow systems, in particular for receiving in magazines for die casting. Behälter (10) nach einem der Ansprüche 9-19, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) ganz oder teilweise wiederverwendbar ist.Container (10) according to one of the Claims 9 - 19th , characterized in that the container (10) is wholly or partially reusable. Materialpatrone (1) zum Konservieren einer Materialmischung (109), vorzugsweise einer Metallschmelze, umfassend einen Behälter (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, eine in dem Behälter (10) angeordnete Materialmischung (109) sowie ein in dem Behälter (10) angeordnetes Schutzgas.Material cartridge (1) for preserving a material mixture (109), preferably a molten metal, comprising a container (10) according to one of the preceding claims, a material mixture (109) arranged in the container (10) and a protective gas arranged in the container (10) . Verfahren zum Herstellen eines Gussprodukts aus einer Materialmischung (109), wobei die Materialmischung (109) aus zumindest einer Materialpatrone (1) gemäß Anspruch 21 entnommen wird.A method for producing a cast product from a material mixture (109), wherein the material mixture (109) consists of at least one material cartridge (1) according to Claim 21 is removed. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Materialpatronen (1) in ein Materialpatronen-Magazin (801) einer Druckgussanlage aufgenommen werden, wobei vorzugsweise pro Gießzyklus, insbesondere pro Gießteil, die Materialmischung (109) einer einzigen Materialpatrone (1) verwendet wird.Procedure according to Claim 22 , characterized in that several material cartridges (1) are received in a material cartridge magazine (801) of a die-casting system, the material mixture (109) of a single material cartridge (1) preferably being used per casting cycle, in particular per casting part. Verfahren Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialpatrone (1) aufgeheizt wird, vorzugsweise über Strahlung, Konvektion, Konduktion, Mikrowellen, Induktion und/oder elektrische Heizsysteme aufgeheizt wird, insbesondere in einer Aufwärmvorrichtung und/oder über ein in der Materialpatrone integriertes Heizsystem aufgeheizt wird.procedure Claim 22 or 23 , characterized in that the material cartridge (1) is heated, preferably via radiation, convection, conduction, microwaves, induction and / or electrical heating systems, in particular in a heating device and / or via a heating system integrated in the material cartridge. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) durch Erhöhen des Drucks im Behälter (10), vorzugsweise durch Einbringen von Schutzgas in den Behälter (10) und/oder durch Minimieren des Aufnahmevolumens des Behälters (10), zumindest teilweise, vorzugsweise in eine Gussform (606), entleert wird und/oder dass der Behälter (10) zerstörend geöffnet wird, insbesondere durch Aufziehen einer Sollbruchstelle (110), durch Einstechen eines Loches oder durch lokales Durchschmelzen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the container (10) by increasing the pressure in the container (10), preferably by introducing protective gas into the container (10) and / or by minimizing the volume of the container (10), is emptied at least partially, preferably into a mold (606) and / or that the container (10) is opened in a destructive manner, in particular by opening a predetermined breaking point (110), by piercing a hole or by local melting. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Entleeren des Behälters (10) eine Gussform (606) mit Schutzgas gefüllt wird oder vor dem Entleeren des Behälters (10) der Gasdruck in der Gussform (606) reduziert wird, vorzugsweise derart, dass ein Vakuum von vorzugsweise maximal 100 mbar, besonders vorzugsweise höchstens 10 mbar, ganz besonders bevorzugt höchstens 1 mbar, in der Gussform vorherrscht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a casting mold (606) is filled with protective gas before the container (10) is emptied or the gas pressure in the casting mold (606) is reduced, preferably in this way, before the container (10) is emptied that a vacuum of preferably a maximum of 100 mbar, particularly preferably a maximum of 10 mbar, very particularly preferably a maximum of 1 mbar, prevails in the casting mold. Gussprodukt hergestellt in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 22 bis 26.Cast product produced in a method according to one of the Claims 22 until 26th .
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116851700B (en) * 2023-07-06 2024-04-05 东莞市铭能五金有限公司 Aluminum alloy die-casting structural component forming die

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10060535A1 (en) 1999-12-10 2001-06-13 Henkel Kgaa Container for a meltable, moisture-reticulatable adhesive takes the form of a moisture-tight can whose bottom is constituted as a moisture-tight flexible membrane
CN105057634A (en) 2015-07-20 2015-11-18 广东科达洁能股份有限公司 Method and device for drawing quantitative molten metal in vacuum mode
EP3117933A1 (en) 2010-07-14 2017-01-18 MELTEC Industrieofenbau GmbH Device and method for metering molten material and casting machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10025014C2 (en) * 2000-05-22 2003-07-24 Kern Gmbh Leichtmetall Giestec Device for producing light metal castings, in particular parts made of magnesium or magnesium alloys
JP6481696B2 (en) * 2015-01-15 2019-03-13 日産自動車株式会社 Low pressure casting method and low pressure casting apparatus
CN107866546B (en) * 2017-12-18 2021-02-23 广东鸿泰科技股份有限公司 Hollow frame design and differential pressure casting method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10060535A1 (en) 1999-12-10 2001-06-13 Henkel Kgaa Container for a meltable, moisture-reticulatable adhesive takes the form of a moisture-tight can whose bottom is constituted as a moisture-tight flexible membrane
EP3117933A1 (en) 2010-07-14 2017-01-18 MELTEC Industrieofenbau GmbH Device and method for metering molten material and casting machine
CN105057634A (en) 2015-07-20 2015-11-18 广东科达洁能股份有限公司 Method and device for drawing quantitative molten metal in vacuum mode

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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