DE1191935B - Dosiervorrichtung fuer fluessige Metalle - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B22d

Deutsche Kl.: 31 c - 30/01

1191935
Z9842VI a/31c
5. Januar 1963
29. April 1965

Bei der Serienherstellung von Gußstücken, besonders aus Leicht- und Nichteisenmetallegierungen, werden Druckgießmaschinen mit kalter Kammer benutzt, in die die benötigte Metallmenge eingegossen wird. In neuerer Zeit werden zur Bemessung der in die Druckkammer zu füllenden Menge an flüssigem Metall automatische Dosiervorrichtungen verwendet. Am meisten benutzt man eine pneumatische Dosiervorrichtung, bei der das Metall durch Überdruck von Luft oder inerter Atmosphäre aus dem Behälter der Dosiervorrichtung, der in das flüssige Metall im Warmhalteofen eingetaucht ist, hinausgedrängt wird.

Bei diesen Dosiervorrichtungen wird zur Füllung des Dosierbehälters ein Stopfen benutzt. Dieser wird meist pneumatisch von der Außenseite der Dosiervorrichtung her betätigt; das ist im Hinblick auf die Konstruktion sehr schwierig und verursacht leicht Betriebsstörungen. Es ist auch schwierig, genaue Metallmengen mittels einstellbarer Elektroden oder Schwimmer, die außerdem im Betrieb unzuverlässig sind, zu erzielen.

Die angeführten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Das Hauptprinzip dieser Erfindung ist das Öffnen und Schließen der Füllöffnung im Boden der Dosiervorrichtung durch einen selbsttätig wirkenden Verschluß, der aus drei konzentrisch ineinandersteckenden, jeweils einen freien Ringraum zwischen sich belassenden Rohren besteht, von denen das innerste und das äußerste Rohr am Boden des Dosiergefäßes sitzen, das innerste Rohr den Boden durchdringt und das Mittelrohr die Form einer Kappe hat und in senkrechter Richtung beweglich ist.

Zwei praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den F i g. 1 und 2 im senkrechten Schnitt durch die Dosiervorrichtung dargestellt.

Das Dosiergefäß wird von einem einseitig geschlossenen Zylinderkörper 1 und einem auf ihm befestigten Deckel 2 gebildet. In den Deckel ist ein Rohr 3 eingesetzt, das außen vorsteht und innen in geringer Entfernung über dem Boden des Gefäßes endet. Vom Boden gehen zwei konzentrische Rohre 4, 5 aus, die zwischen sich einen breiten Ringraum lassen. Das außenliegende Rohr 5 ragt ungefähr auf einem Drittel der Höhe des Körpers 1 in diesen vor. Das innere, etwas kürzere Rohr 4 steht durch eine Durchbrechung im Boden mit dem Schmelzbad im Warmhalteofen in Verbindung. Das innere Rohr 4 wird von einem einseitig geschlossenen, eine Kappe bildenden Rohr 6 von einer solchen Länge überfaßt, daß es sich mit dem offenen Ende auf den Boden des Dosiergefäßes aufsetzen kann und dabei seine

Dosiervorrichtung für flüssige Metalle

Anmelder:

Zävody elektrotepelnych zafizeni (ZEZ),

närodni Podnik, Prag

Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Spreer

und Dipl.-Phys. Dr. W. Junius, Patentanwälte,

Göttingen, Groner Str. 37

Als Erfinder benannt:
Oldfich Broucek, Prag

Beanspruchte Priorität:

Tschechoslowakei vom 6. Januar 1962 (111)

Verschlußwand am oberen Ende sich noch in einiger Entfernung vom oberen Rand des inneren Rohres 4 befindet. Innen- und Außendurchmesser des mittleren Rohres 6 sind so gehalten, daß es gleich weit vom inneren wie vom äußeren Rohr entfernt ist. An der Außenseite des mittleren Rohres 6 und an der Innenwandung des äußeren Rohres 5 sind Führungsnasen für das mittlere Rohr 6 vorgesehen, durch welche es in konzentrischer Lage sowohl zum Außenrohr 5 als auch zum Innenrohr 4 gehalten wird. Schließlich ist in den Deckel 2 des Gefäßes noch ein Rohrstutzen 7 eingesetzt.

Wenn die Dosiervorrichtung mit ihrem Zylinderkörper 1 in das flüssige Metall 8 im Warmhalteofen eintaucht, fließt das Metall durch das Rohr 4 in die Dosiervorrichtung, hebt die Kappe 6 an und gelangt durch die zylindrischen Räume zwischen dem Rohr 4 und der Kappe 6 sowie der Kappe 6 und dem Rohr 5 in das Innere des Körpers 1. Die Kappe 6 besteht aus nichtmetallischem Werkstoff, der leichter ist als das flüssige Metall, in dem sie schwimmt. Die Dosiervorrichtung wird bis zu einer bestimmten Tiefe — Arbeitslage — in das flüssige Metall eingetaucht. Es erfolgt in sehr kurzer Zeit der Ausgleich aller Metallspiegelflächen im Warmhalteofen, im Zylindergefäß 1 und im Ausflußrohr 3, da das Rohr 7 eine Verbindung mit der Atmosphäre hat, so daß auf die Metallspiegelfläche außerhalb und innerhalb der Dosiervorrichtung derselbe

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Claims (5)

1. 3 4

   Druck wirkt. In allen Räumen befindet sich dann und dem Kolben 6 bleibt aber auf dem Niveau 12, die Metallspiegelfläche in der Lage 8. Die Kappe 6 da der Flüssigkeitsdurchfluß in den Warmhalteofen von kleinerem spezifischen Gewicht ragt leicht über durch die auf dem Boden des Körpers 1 aufsitzende die Metallspiegelfläche empor, wie in F i g. 1 ge- Kappe 6 geschlossen ist. Durch die Wirkung des strichelt aufgezeichnet ist. Damit das flüssige Metall 5 Dosierdruckes wird die Kappe 6 mit größerer Kraft ungehemmt einströmen kann, sind die Durchmesser zum Boden der Dosiervorrichtung gedrückt. Wird der drei Rohre 4, 5,6 innen und außen so aufein- das Rohr 7 wieder mit atmosphärischem Druck verander abgestimmt, daß der Durchflußquerschnitt bunden, so erfolgt die Füllung der Dosiervorrichtung durch das Rohr 4 und zwischen den Rohren sich und erneuter Ausgleich aller Metallspiegelflächen, zumindest nicht verringert. io wie dies für den Vorgang beim Eintauchen der

   Die Metalldosierung erfolgt in zwei Zeitabstän- Dosiervorrichtung in das flüssige Metall beschrieben

   den. Wenn ein Impuls zur Dosierung gegeben wird, wurde.

   wird durch das Rohr 7 zur Bildung des sogenannten Aus der Beschreibung ist zu ersehen, daß die Vorbereitungsdruckes Luft oder ein inertes Gas ein- Ausgangslage der Metallspiegelfläche in der Dosiergeführt, dessen Wirkung eine bestimmte eingestellte 15 vorrichtung beim Dosieren immer die gleiche ist, Zeit dauert. Der Vorbereitungsdruck ist für diese nämlich 8, unabhängig von der Höhe der ursprüng-Zeit entweder konstant oder steigt so, daß er zum liehen Metallspiegelfläche im Warmhalteofen. Falls Schluß der Vorbereitungszeit immer den gleichen der Dosierdruck konstant ist, ist die Dosisgröße nur festgelegten Wert erreicht. Durch die Wirkung des eine Funktion der Zeit, während der sie wirkt.
   Vorbereitungsdruckes sinkt die Metallspiegelfläche ao Bei der Ausführung nach F i g. 2 ist das hier mit im Innern der Dosiervorrichtung, aber es steigt die 14 bezeichnete äußere Rohr von unten her in den Metallspiegelfläche im Ausflußrohr 3, und zwar so Boden des Körpers 1 eingeschraubt und das hier viel, daß Gleichgewicht zwischen dem Vorberei- mit 13 bezeichnete innere Rohr auch von unten her tungsdruck und dem statischen Druck der gebilde- in das äußere Rohr 14 eingeschraubt. Das mittlere, ten Flüssigkeitssäule besteht. Dabei fließt auch 25 kappenförmige Rohr, das hier mit 15 bezeichnet ist, Metall aus der Dosiervorrichtung durch das Rohr 4 ist mit Rippen 17 an der Innenseite des äußeren in den Warmhalteofen zurück, mit sinkender Me- Rohres 14 geführt und setzt sich mit dem unteren tallspiegelfläche in der Dosiervorrichtung sinkt auch Ende auf einen Außenflansch des inneren Rohres 13 die Kappe 6. Die Metallspiegelfläche in der Dosier- auf. Das äußere Rohr 14 ist hier wesentlich langer vorrichtung sinkt so lange, bis sie das Niveau 9 am 30 gehalten als das innere Rohr 13. Das Außenrohr 14 Oberrand des Rohres 5 erreicht. Eine weitergehende ist am oberen Ende auf der Innenseite verdickt. Senkung der Metallspiegelfläche in der Dosiervor- Diese Verdickung 16 dient gleichzeitig als Berichtung kann nicht erfolgen, da das Metall nicht grenzung für die Aufwärtsbewegung des kappenmehr abfließen kann und ein Gleichgewicht zwi- artigen Mittelrohres 15.

   sehen dem auf die Metallspiegelfläche in der Dosier- 35 Durch die lösbare Verbindung der beiden Rohre

   vorrichtung wirkenden Vorbereitungsdruck und dem 13,14 mit dem Körper 1 wird die Behebung von

   statischen Druck der in die Höhe Zi₁ über dem Störungen und die Reinigung wesentlich vereinfacht.

   Niveau 9 im Ausflußrohr verdrängten Metallsäule F i g. 2 veranschaulicht die Lage am Ende der

   besteht. Die Metallspiegelfläche im Raum zwischen Dosierung, wo die Kappe 15 mit ihrem unteren Ende

   dem Rohr 5 und der Kappe 6 sinkt aber weiter, bis 40 aufliegt und im Rohr 14 eine Flüssigkeitssperre mit

   sich die Kappe 6 mit ihrem Unterrand auf den niedrigstem Niveau 19 der Metallspiegelfläche bildet

   Boden des Körpers 1 der Dosiervorrichtung 1 auf- und die Metallspiegelfläche in der Dosiervorrichtung

   setzt und den Metallabfluß absperrt, wobei eine das niedrigste Niveau 18 erreicht hat. Gestrichelt ist

   dichte Flüssigkeitssperre entsteht. Das Metall im die Lage der Kappe gezeichnet, wenn die Dosier-

   RohrS erreicht das dem oberen Rand des inneren 45 vorrichtung mit Metall gefüllt und zur Dosierung

   Rohres 4 entsprechende Niveau 12. Alle Metall- vorbereitet ist.

   Spiegelflächen im Innern der Dosiervorrichtung be- Die Funktion des Verschlusses ist die gleiche wie

   finden sich nunmehr im Stillstand. Die Dauer der in der Beschreibung zu F i g. 1.

   Vorbereitungszeit muß so gewählt werden, daß « * * ·· t,

   dieser Stillstand auch bei maximaler Höhe der 50 ratentansprucne:

   Metallspiegelfläche im Warmhalteofen erreicht wird. 1. Dosiervorrichtung für flüssige Metalle, be-

   Der Endwert des Vorbereitungsdruckes muß min- stehend aus einem in das flüssige Metall einzu-

   destens so groß sein, daß er dem statischen Druck tauchenden Dosiergefäß mit einer durch einen

   der Metallsäule zwischen dem Oberrand des Verschluß zu steuernden Einlaßöffnung am

   Rohres 5 und der Höhe der Metallspiegelfläche im 55 Boden für das flüssige Metall und mit einem den

   Warmhalteofen, die durch das Verdrängen des Deckel des Dosiergefäßes durchdringenden, bis

   Metalls aus der Dosiervorrichtung auf das Niveau 11 kurz über dessen Boden reichenden Steigrohr

   steigt, entspricht. sowie mit einem Stutzen im Deckel zum aufein-

   Nach Ablauf der Vorbereitungszeit erfolgt die anderfolgenden Anschluß an Atmosphärendruck

   Verbindung des Rohres7 mit dem Dosierdruck, der 60 und an Wechseldrücke, dadurch gekenn-

   konstant und stellenmäßig einigemal höher ist als zeichnet, daß der Verschluß für die Einlauf-

   der Vorbereitungsdruck. Die Metallspiegelfläche in öffnung im Boden des Dosiergefäßes (1) von drei

   der Dosiervorrichtung beginnt vom Niveau 9 zu konzentrisch um die Einlauföffnung herum mit

   sinken, da das Metall durch das Ausflußrohr 3 hin- Abstand voneinander angeordneten Rohren (4,

   ausgedrängt wird. Bei Beendigung der Dosierung in 65 5, 6) gebildet wird, von denen das innere Rohr

   verlangter Menge gelangt die Metallspiegelfläche in (4 bzw. 13) und das äußere Rohr (5 bzw. 14) mit

   der Dosiervorrichtung auf das Niveau 10. Die dem Boden des Gefäßes verbunden sind,

   Metallspiegelfläche im Raum zwischen dem Rohr 5 während das mittlere Rohr (6 bzw. 15) nach

   oben abgeschlossen ist, das innere Rohr (4 bzw. 13) überfaßt, axial beweglich ist und sich unter Belassung eines Zwischenraumes zwischen seinem Deckel und dem oberen offenen Rand des inneren Rohres (4 bzw. 13) am Boden aufsetzen kann, und daß das mittlere, kappenartige Rohr (6 bzw. 15) aus einem Material von geringerem spezifischem Gewicht als das flüssige Metall hergestellt ist.
2. 2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kappenartige Mittelrohr (6 bzw. 15) die gleiche oder eine geringere Höhe hat als das Außenrohr (5 bzw. 14), das Innenrohr (4 bzw. 13) eine kleinere Höhe hat als das Mittelrohr und daß die Höhe des Außenrohres (5 bzw. 14) nach der Größe der gewünschten maximalen Dosis bemessen ist.
3. 3. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (14) von der Unterseite des Dosiergefäßes (1) her in dessen Boden eingeschraubt ist und das innere, mit einem Flansch versehene Rohr

   (13) wieder von unten her in das äußere Rohr

   (14) eingeschraubt ist.
4. 4. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Rohr (6 bzw. 15) auf seiner Außenseite Führungsnasen (17) besitzt.
5. 5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (5 bzw. 14) auf der Innenseite seines oberen Randes Nasen (16) zur Begrenzung des Hubes des kappenartigen Mittelrohres (6 bzw. 15) besitzt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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