DE1124195B

DE1124195B - Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Metallkoerpern mittels Druckgas

Info

Publication number: DE1124195B
Application number: DEB45055A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Josef Baggeler; Dipl-Ing Egbert Groove
Original assignee: EGBERT GROOVE DIPL ING
Current assignee: EGBERT GROOVE DIPL ING
Priority date: 1957-06-21
Filing date: 1957-06-21
Publication date: 1962-02-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Gießen von Metallkörpern, insbesondere Metallplatten, mit einem in ein Schmelzbad eintauchenden geschlossenen Dosierungsgefäß, das mit mindestens einem Einlaufventil und einer Steigeleitung für das zu vergießende Metall sowie einer Leitung mit Ventileinrichtung zum Ein- und Auslassen eines Druckgases, unter dessen Einwirkung das Metall aus dem Dosierungsgefäß abgegeben wird, versehen ist.

Es sind Vorrichtungen zum Gießen von Metallkörpern, insbesondere Metallplatten, bekannt, bei welchen flüssiges Metall durch Gasdruck aus einem geschlossenen Dosierungsgefäß abgegeben und der Ein- und Auslaß des Druckgases durch eine Ventileinrichtung gesteuert wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen werden Schwimmereinrichtungen oder Kontaktstäbe zur Steuerung des Einlassens des flüssigen Metalls in das Dosierungsgefäß benutzt. Als Druckgas wird Luft verwendet.

Es ist gefunden worden, daß bei dem Betrieb der bekannten Vorrichtungen ernsthafte Schwierigkeiten durch Oxydbildung auf der Oberfläche des flüssigen Metalls in dem Dosierungsgefäß auftreten können. An den Schwimmern setzen sich Oxydschichten an, während an den Enden der Kontaktstäbe Fäden aus der Oxydschicht der Metalloberfläche im Dosierungsgefäß hängenbleiben, welche eine einwandfreie und genaue Dosierung der Metallmenge verhindern, so daß keine Schaltgenauigkeit mehr gewährleistet ist. Es ist daher bei den bekannten Vorrichtungen erforderlich, das Dosierungsgefäß in vergleichsweise kurzen Zeitabständen zu reinigen, wodurch eine nachteilige Arbeitsunterbrechung und ein erheblicher Arbeitsaufwand gegeben sind. Außerdem ist ein gewisser Metallverlust durch Oxydbildung vorhanden.

Es ist ferner eine Spritz- oder Preßgußmaschine bekannt, bei welcher zum Druck auf das Schmelzbad ein inertes Gas, ζ. B. Argon, benutzt wird. Die bekannte Maschine ist insbesondere zum Verarbeiten von Magnesiumlegierungen bestimmt. Das inerte Gas ist zwischen der Oberfläche des auszuspritzenden flüssigen Metalls, z. B. der Magnesiumlegierung, und einem festen oder flüssigen Kolben eingeschlossen, der seinerseits den von einem anderen Gas, ζ. Β. Preßluft, gelieferten Arbeitsdruck überträgt. Eine derartige Vorrichtung ist für die Zwecke der Erfindung, bei der es sich insbesondere um das Gießen von großen Metallkörpern, wie Metallplatten, aus einem eine vergleichsweise hohe Temperatur aufweisenden Metall, wie Zink oder Aluminium, handelt, nicht geeignet, weil das inerte Gas praktisch die Temperatur Verfahren und Vorrichtung

zum Gießen von Metallkörpern

mittels Druckgas

Anmelder:
Heinrich Josef Baggeler,

Bergisch Gladbach, Hermann-Löns-Str. 127,

und Dipl.-Ing. Egbert Groove,
Neuß/Rhein, Büdericher Str. 17

Heinrich Josef Baggeler, Bergisch Gladbach,

und Dipl.-Ing. Egbert Groove, Neuß/Rhein,

sind als Erfinder genannt worden

des flüssigen Metalls annimmt und diese Temperatur auf den flüssigen oder festen Kolben der bekannten Vorrichtung übertragen würde. Die bekannte Vorrichtung ist insbesondere nicht dazu geeignet, die für

das Gießen von Metallkörpern, wie MetaÜplatten, erforderliche hohe Geschwindigkeit zu gewährleisten. Es ist schließlich eine Vorrichtung zum Gießen von Metallkörpern bekannt, die einen beheizten geschlossenen Schmelzkessel aufweist, der durch eine Leitung über Ventile mit einem Druckbehälter mit Preßluft oder einem inerten Gas verbunden ist, so daß mittels des von der Preßluft oder dem inerten Gas auf das Metall ausgeübten Druckes dieses durch eine Düse in eine Gießform geleitet wird. Bei der bekannten Vorrichtung wird das Druckgas (Preßluft oder inertes Gas) nach Beendigung des Gießvorgangs durch ein Ventil abgelassen.

Zweck der Erfindung ist die Überwindung der geschilderten Nachteile der bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Metallkörpern, insbesondere Metallplatten, mit einem in das Schmelzbad eintauchenden geschlossenen Dosierungsgefäß und die Schaffung einer Vorrichtung zum Gießen von Metallkörpern, insbesondere Metallplatten, unter Verwendung von inertem Gas, bei welcher praktisch kein Verlust des inerten Gases auftritt und eine große Genauigkeit bei der Dosierung des flüssigen Metalls so-

209 510/376

Claims

3 4

wie eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit gewährleistet Das Mehrwegeventil 14 kann aus einem elektrisch sind. steuerbaren Ventil (Magnetventil) bestehen und von Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist das einer Gießmaschine oder einem Gießformen tragen-Dosierungsgefäß über eine Leitung mit einem Mehr- den Gießband (nicht dargestellt) gesteuert werden, wegeventil verbunden, das über eine Leitung mit 5 Die Arbeitsweise der dargestellten Vorrichtung ist einem Vorratsbehälter für das inerte Gas in Verbin- folgende: Vor Inbetriebnahme wird das Dosierungsdung steht, von dem eine Leitung zu einem Kompres- gefäß 4 sorgfältig mit inertem Gas, z. B. Stickstoff, sor mit Druckgasbehälter führt, dessen Ausgangsseite ausgespült. Flüssiges Metall wird dann durch die Einüber eine Einlaßleitung wiederum mit dem Mehr- laufleitungS bis zu einer durch den Kontaktstab 11 wegeventil in Verbindung steht. io geregelten Höhe in das Dosierungsgefäß 4 eingelassen. Das Mehrwegeventil ist vorzugsweise von einer Wenn der Spiegel des flüssigen Metalls in dem Do-Gießmaschine, z. B. einer Druckgießmaschine oder sierungsgefäß 4 das untere Ende des Kontaktstabes einem gießformentragenden Gießband, steuerbar. 11 berührt, wird das Ventil 17, 6 über die Einrich-Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung erfolgt tung 15 geschlossen. Dann wird das Ventil 14 durch die Abgabe des flüssigen Metalls aus dem Dosierungs- 15 die Gießmaschine od. dgl. geöffnet, und inertes Druckgefäß durch die Druckwirkung eines inerten Gases, gas, z. B. Stickstoff, wird aus der Leitung 22 über das wie z. B. Stickstoff, welches derart im Kreislauf ge- Ventil 14 und die Leitung 13 in das Dosierungsführt wird, daß praktisch keine Gasverluste entstehen. gefäß 4 eingelassen. Das inerte Druckgas drückt das Die Erfindung wird nachstehend an Hand der flüssige Metall aus dem Dosierungsgefäß 4 durch die Zeichnung näher erläutert. 20 Steigeleitung 7 und die Abgabeleitung 8 in die Gieß+ Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein in ein flüssiges , maschine od. dgl., bis der Spiegel des in dem Dosie-Metallbad eingesetztes Dosierungsgefäß und eine rungsgefäß befindlichen flüssigen Metalls außer Beschematische Datstellung der Einrichtung zur Kreis- führung mit dem unteren Ende des Kontaktstabee laufführung des inerten Gases; 12 gelangt. Das flüssige Metall löst sich bei der Vor-Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Dosierungsgefäß. 25 richtung gemäß der Erfindung von dem unteren Ende In der Zeichnung ist mit 1 ein Teil der Wandung des Kontaktstabes 12 sofort ohne Bildung eines Faeines Schmelzofens oder Wannhalteofens bezeichnet, dens, wie dies bei dem Betrieb der bekannten Vorwährend mit 2 die Ofendecke angedeutet ist. In das richtungen mit Luft als Druckgas zu beobachten ist, in dem Schmelz- bzw. Warmhalteofen befindliche so daß eine absolute Schaltgenauigkeit und damit Geflüssige Metall 3 ist ein Dosierungsgefäß 4 eingesetzt, 30 wichtsgenauigkeit der aus dem Dosierungsgefäß abin dessen Seitenwandung eine Einlaufleitung 5, in gegebenen Metallmenge gewährleistet ist. welche ein Ventilsitz 6 auswechselbar eingesetzt ist, Der Kontaktstab 12 Hegt in einem Stromkreis, der und eine Steigeleitung 7 eingebettet sind. An die das flüssige Metall, ein. Schaltrelais, die Erregerspule Steigeleitung 7 schließt sich eine Abgabeleitung 8 des Magnetventils 14 und eine Niederspannungsstroman, die zu einer Gießmaschine oder einem Gießband 35 quelle, z. B.: die Sekundärseite eines Transformators, führen kann. umfaßt. Bei Unterbrechung dieses Stromkreises durch Das Dosierungsgefäß 4 ist mittels eines Deckels 9 Absinken des Metallspiegels in dem Dosierungsund einer z. B. aus Asbest bestehenden Dichtung 10 gefäß 4 unter das freie Ende des Kontaktstabes 12 gasdicht abgeschlossen. Durch den Deckel 9 sind wird über das Schaltrelais das Ventil 14 derart um-Kontaktstäbe 11 und 12, die gegenüber dem Deckel 40 gesteuert, daß die Druckgaszufuhrleitung 22 geschloselektrisch isoliert sind, gasdicht hindurchgeführt. Die sen und die Auslaßleitung 18 geöffnet wird. Das Kontaktstäbe 11, 12 sindin ihrer Höhe mit Bezug auf inerte Druckgas strömt aus dem Dosierungsgefäß 4 den Boden des Dosierungsgefäßes 4 einstellbar. über die Leitung 13, das Ventil 14 und die Auslaß-Durch den Deckel 9 ist ferner eine Druckgasleitung leitung 18 zu dem Gasvorratsbehälter 19 zurück; 13 hindurchgeführt, über welche das Innere des Do- 45 gleichzeitig öffnet die Einrichtung 15 das Ventil 17, 6, sierungsgefäßes 4 mit einem Dreiwegeventil 14 in und es strömt erneut eine durch die Stellung des verbindung steht. Kontaktstabes 11 bestimmte Menge Metall in das Do-Ein Fortsatz 9' des Deckels 9 trägt eine elektrisch sierungsgefäß 4 ein, worauf der vorgeschilderte Abzu betätigende Einrichtung 15, wodurch über eine gabevorgang sich wiederholt. Stange 16 ein Ventilkörper 17, der mit dem Ventil- 50 Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kreislaufsitz 6 den Eintritt des flüssigen Metalls in die Einlauf- führung des inerten Gases findet praktisch kein Gasleitung 5 regelt, gehoben und gesenkt werden kann. verlust statt, da das ganze System druckdicht abge-

Von dem Mehrwegeventil 14 führt eine Auslaß- schlossen ist.

leitung 18 zu einem Gasvorratsbehälter 19, der nach Das Dosierungsgefäß 4 und die Abgabeleitung 8 dem Gasometerprinzip arbeitet. Von dem Gasvorrats- 55 bestehen aus warmfestem Material, z. B. gebranntem behälter 19 führt eine weitere Leitung 20 zu einem Graphit oder keramischem Stoff. Kompressor 21, dessen Ausgangsseite über eine Anlaßleitung 22 mit dem Mehrwegeventil 14 verbunden PATENTANSPRÜCHE: ist. Der Kompressor 21 hat die Aufgabe, das entspannte inerte Gas aus dem Vorratsbehälter 19 anzu- 60 !.Vorrichtung zum Gießen von Metallkörpern, saugen und auf den gewünschten Betriebsdruck, etwa insbesondere Metallplatten, mit einem in ein 6 atü, zu bringen und in einem Druckgasbehälter 2Γ Schmelzbad eintauchenden geschlossenen Dosiezu speichern. Der Kompressor 21 wird durch einen rungsgefäß, das mit mindestens einem Einlauf-Elektromotor angetrieben und durch ein Kontakt- ventil und einer Steigeleitung für das zu vermanometer aus- und eingeschaltet. Zwischen dem 65 gießende Metall sowie einer Leitung mit Ventil-Druckgasbehälter 2Γ und der Zufuhrleitung22 ist ein einrichtung zum Ein- und Auslassen eines Druck-Druckreduzierventil 23 angeordnet, das den Gasdruck gases, unter dessen Einwirkung das Metall aus auf den jeweils benötigten Arbeitsdruck reduziert. dem Dosierungsgefäß abgegeben wird, versehen

ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierungsgefäß (4) über eine Leitung (13) mit einem Mehrwegeventil (14) verbunden ist, das über eine Leitung (18) mit einem Vorratsbehälter (19) für ein inertes Gas in Verbindung steht, von dem eine Leitung (20) zu einem Kompressor (21) mit Druckgasbehälter (2Γ) führt, dessen Ausgangsseite über eine Einlaßleitung (22) wiederum mit dem Mehrwegeventil (14) in Verbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil (14) von einer Gießmaschine, z.B. einer Druckgießmaschine, oder einem gießformentragenden Gießband steuerbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 622 904; britische Patentschrift Nr. 516 231.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen