DE1197591B

DE1197591B - Device for metered pouring of molten metal

Info

Publication number: DE1197591B
Application number: DEB70397A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Lenz
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1963-01-19
Filing date: 1963-01-19
Publication date: 1965-07-29
Also published as: CH410303A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL: Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

B22dB22d

Deutsche Kl.: 31c-30/01 German class: 31c-30/01

1197 591
B70397VI a/31c
19. Januar 1963
29. Juli 19651197 591
B70397VI a / 31c
January 19, 1963
July 29, 1965

Die Erfindung soll in Gießereien ein automatisch dosiertes Vergießen schmelzflüssigen Metalls in Formen jeweils gleicher Größe ermöglichen.The invention aims at automatically metered pouring of molten metal in molds in foundries allow the same size.

Bisher wurde diese Arbeit von zwei Männern ausgeführt, die eine gewisse Menge schmelzflüssigen Metalls in einen tragbaren Tiegel abfüllten und aus diesem Tiegel die Formen füllten. Dieses Verfahren ist bei dem gesteigerten Arbeitstempo in modernen Gießereien nicht durchführbar. Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, die es gestatten, bestimmte Mengen schmelzflüssigen Materials automatisch zu vergießen. Diese Verfahren benötigen aber entweder einen druckfest verschlossenen Gießbehälter, aus dem mittels Preßgas das Metall in der gewünschten Menge herausgedrückt wird, oder sie benötigen Ventile oder Pumpeinrichtungen, die in der Schmelze angeordnet werden müssen, um Metall auslaufen zu lassen oder zu pumpen.So far this work has been done by two men who melt a certain amount of liquid Metal into a portable crucible and from this crucible filled the molds. This method is not feasible at the increased pace of work in modern foundries. They are different Devices known that allow certain amounts of molten material to be automatically shed. However, these methods either require a pressure-tight sealed casting container from which the metal is pressed out in the desired amount by means of compressed gas, or they require valves or Pumping devices that have to be placed in the melt in order to allow metal to run out or to pump.

Den Deckel des Gießbehälters ausreichend gasdicht zu schließen, ist jedoch technisch nicht einfach ao und in der Handhabung unbequem, weil vor jeder Neufüllung des Gießbehälters die Eingußöffnung geöffnet und nach dem Füllen wieder gasdicht verschlossen werden muß. Innerhalb der Schmelze angeordnete Ventile oder ähnliche Einrichtungen sind auf die Dauer nicht dicht zu halten.However, it is technically not easy to close the lid of the casting container in a sufficiently gas-tight manner and inconvenient to use because the pouring opening is opened each time the casting container is refilled and must be closed again gas-tight after filling. Arranged within the melt Valves or similar devices are not to be kept tight in the long run.

Die letztgenannte Schwierigkeit weist auch eine andere bekanntgewordene Dosiervorrichtung für flüssige Metalle auf. Bei dieser Vorrichtung ist ein Dosiergefäß oberhalb eines mit schmelzflüssigem Metall gefüllten Vorratsbehälters angeordnet und mit diesem über ein Steigrohr verbunden. Die Entnahme des flüssigen Metalls erfolgt über ein Ventil im Boden des Dosiergefäßes. Gerade dieses Ventil ist beim Vergießen von Metallschmelzen äußerst störanfällig.The last-mentioned problem also has another known metering device for liquid metals. In this device, a dosing vessel is above one with molten liquid Metal-filled storage container arranged and connected to this via a riser pipe. The removal of the liquid metal takes place via a valve in the bottom of the dosing vessel. This valve in particular is in the process of being potted extremely prone to failure of molten metal.

Alle diese Nachteile vermeidet die Erfindung. Sie betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Vergießen schmelzflüssigen Metalls aus einem Vorratsbehälter mit einem oberhalb desselben angeordneten, mit dem darin enthaltenen flüssigen Metall über ein Steigrohr verbundenen, gasdichten Dosierbehälter, der mit einer Vorrichtung zum wahlweisen Evakuieren und Einlassen eines Schutzgases versehen ist und ein nahe seinem Boden beginnendes Abflußrohr aufweist, und besteht darin, daß das Steigrohr mit seinem unteren Ende in das schmelzflüssige Metall so weit eintaucht, daß diese Eintauchtiefe gleich oder größer als die maximale Höhendifferenz zwischen dem höchsten Punkt des Abflußrohres und dem tiefsten Flüssigkeitsspiegel in dem Dosiergefäß ist und daß das Abflußrohr verschließbar ist, vorzugsweise an seiner Ausflußöffnung. Das Dosiergefäß und auch der VorVorrichtung zum dosierten Vergießen
schmelzflüssigen MetallsThe invention avoids all of these disadvantages. It relates to a device for the metered pouring of molten metal from a storage container with a gas-tight metering container arranged above the same, connected to the liquid metal contained therein via a riser pipe, which is provided with a device for optionally evacuating and admitting a protective gas and a near its bottom has incipient drainage pipe, and consists in the fact that the riser pipe dips with its lower end into the molten metal so far that this immersion depth is equal to or greater than the maximum height difference between the highest point of the drainage pipe and the lowest liquid level in the metering vessel and that Drain pipe is closable, preferably at its outlet opening. The dosing vessel and also the pre-device for metered potting
molten metal

Anmelder:Applicant:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft,Brown, Boveri & Cie. Corporation,

Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Rudolf Lenz, Herdecke/RuhrDipl.-Ing. Rudolf Lenz, Herdecke / Ruhr

ratsbehälter können in bekannter Art und Weise beheizt sein.Storage tanks can be heated in a known manner.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Ein Dosierbehälter 1 (Fig. 1) ist oberhalb eines mit schmelzflüssigem Metall 2 gefüllten Tiegels 3 angebracht. Ein Steigrohr 4, in dem eine düsenartige Blende 5 angebracht sein kann und das in das flüssige Metall 2 ein Stück h eintaucht, mündet in den oberen Teil des Dosierbehälters 1 oberhalb des höchsten Metallspiegels des gefüllten Dosierbehälters. Aus dem Dosierbehälter 1 führt ein Abflußrohr 7, dessen höchste Stelle 8 oberhalb des höchsten Standes des Badspiegels 6 in dem Dosierbehälter 1 liegt und das nach unten abgebogen ist. Seine Austrittsöffnung 9 kann mit einer Schließklappe 10 gasdicht verschlossen werden, die in F i g. 2 in etwas größerem Maßstab dargestellt ist. Das Oberteil 11 des VerschlussesA metering container 1 (FIG. 1) is attached above a crucible 3 filled with molten metal 2. A riser pipe 4, in which a nozzle-like screen 5 can be attached and which is immersed in the liquid metal 2 a bit h , opens into the upper part of the dosing container 1 above the highest metal level of the filled dosing container. A drain pipe 7 leads from the dosing tank 1, the highest point 8 of which is above the highest level of the bath level 6 in the dosing tank 1 and which is bent downwards. Its outlet opening 9 can be closed gas-tight with a closing flap 10 , which is shown in FIG. 2 is shown on a slightly larger scale. The upper part 11 of the closure

10 ist mit dem Rohr 7 an der Austrittsöffnung 9 fest verbunden. An dem Oberteil 11 der Verschlußvorrichtung 10 ist um eine Achse 12 die Schließklappe 13 drehbar gelagert. Zwischen dem Oberteil 10 is firmly connected to the pipe 7 at the outlet opening 9. On the upper part 11 of the closure device 10 , the closing flap 13 is rotatably mounted about an axis 12. Between the top

11 und der Schließklappe 13 ist eine Dichtung 14 vorgesehen. In der Schließklappe 13 ist ein Blech 15 befestigt, das beim Schließen dafür sorgt, daß keine Resttropfen des Metalls auf die Dichtungsfläche fallen können. Die Klappe kann mittels eines elektrischen oder hydraulischen Antriebs geöffnet und geschlossen werden. Die Änderung der Spiegelhöhe kann in verschiedener Weise nach außen kenntlich gemacht werden, beispielsweise durch in verschiedener Höhe angeordnete Kontaktelektroden. Eine bevorzugte, diesem Zwecke dienende Anordnung ist in dem dargestellten Beispiel vorgesehen. 11 and the closing flap 13 , a seal 14 is provided. A sheet metal 15 is fastened in the closing flap 13 which, when it is closed, ensures that no residual drops of the metal can fall onto the sealing surface. The flap can be opened and closed by means of an electric or hydraulic drive. The change in the mirror height can be made visible to the outside in various ways, for example by means of contact electrodes arranged at different heights. A preferred arrangement serving this purpose is provided in the example shown.

Mittels einer radioaktiven Strahlungsquelle 16 und eines auf die Strahlung ansprechenden Empfängers 17 für den oberen Spiegelstand und einer radioaktiven Strahlungsquelle 18 und eines auf die Strah-By means of a radioactive radiation source 16 and a receiver responsive to the radiation 17 for the upper mirror stand and a radioactive radiation source 18 and one on the beam

509 628/301509 628/301

lung ansprechenden Empfängers 19 für den unteren Spiegelstand wird das Füllen und Entleeren des Dosierbehälters 1 gesteuert. Die Empfänger 17 und 19 sind zu diesem Zweck mit einem Steuergerät verbunden, das seinerseits über entsprechende Ventile ein Lüftungsrohr 20, das durch den, den Dosierbehälter 1 gasdicht abschließenden Deckel 21 geführt ist, wahlweise mit einer Vakuumpumpe oder mit einem mit Druckgas gefüllten Behälter verbindet. Um die Dosiermenge des Dosierbehälters 1 variieren zu können, kann auch ein Verdrängungskörper 22 vorgesehen werden, der mittels einer durch den Deckel 21 gasdicht hindurchgeführten Stange 23 von außen mehr oder weniger weit in den Dosierbehälter 1 eingeführt werden kann. Eine andere Möglichkeit, die Dosiermenge zu variieren, bietet sich dadurch, daß die radioaktive Strahlenquelle 16 und der Empfänger 17 in ihrer Höhenlage verschoben werden.ment responding receiver 19 for the lower mirror level is the filling and emptying of the Dosing container 1 controlled. The receivers 17 and 19 are connected to a control unit for this purpose, that in turn via appropriate valves a ventilation pipe 20, which through the, the dosing tank 1 gas-tight closing lid 21 is performed, optionally with a vacuum pump or with connects a container filled with compressed gas. To vary the dosing amount of the dosing container 1 too can, a displacement body 22 can be provided, which by means of a through the cover 21 rod 23 passed through in a gas-tight manner from the outside to a greater or lesser extent into the metering container 1 can be. Another possibility to vary the dosage is that the radioactive radiation source 16 and the receiver 17 are shifted in their altitude.

Während des Ansaugens verschließt die Klappe 10 die Austrittsöffnung 9, und über das Rohr 20 wird der Dosierbehälter evakuiert. Der auf die Oberfläche des in dem Tiegel 3 befindlichen flüssigen Metalls 2 einwirkende atmosphärische Druck fördert das Metall durch das Steigrohr 4 in den Dosierbehälter 1. Das Metall steigt darin bis zur Höhe des Strahlenganges zwischen der radioaktiven Quelle 16 und dem Empfänger 17, wodurch die Intensität in der Strahlung verringert wird. Das Steuergerät beendet unter Anwendung bekannter Mittel den Ansaugevorgang.During the suction, the flap 10 closes the outlet opening 9, and via the pipe 20 is the dosing tank evacuates. The on the surface of the liquid metal 2 located in the crucible 3 Atmospheric pressure acting promotes the metal through the riser pipe 4 into the metering container 1. The Metal rises therein to the level of the beam path between the radioactive source 16 and the receiver 17, whereby the intensity in the radiation is reduced. The control unit exits using known means the suction process.

Zum Vergießen wird das Ventil 10 geöffnet, und durch das Rohr 20 wird Druckgas dem Dosierbehälter zugeführt. Dadurch wird das flüssige Metall aus dem Dosierbehälter durch das Abflußrohr 7 ausgetragen. Gleichzeitig wird jedoch durch das Druckgas auch das flüssige Metall aus dem Steigrohr 4 in den Tiegel zurückgedrückt, wobei die Höhendifferenz zwischen dem höchsten Punkt 8 des Abflußrohres 7 und dem niedersten Metallspiegel in dem Dosierbehälter kleiner ist als die Eintauchtiefe des Steigrohres in das schmelzflüssige Metall 2 des Tiegels 3. Um bei dem plötzlichen Druckanstieg in dem Dosierbehälter ein allzustarkes Herausdrücken des Metalls aus dem Steigrohr 4 in den Tiegel 3 zu verhindern, kann eine Blende 5 in dem Steigrohr vorgesehen werden, die so gestaltet ist, daß sie dem abwärts strömenden Metall einen größeren Widerstand entgegensetzt als dem aufwärts strömenden.For potting, the valve 10 is opened, and pressurized gas is fed through the pipe 20 to the metering container fed. As a result, the liquid metal is discharged from the metering container through the drain pipe 7. At the same time, however, the liquid metal from the riser pipe 4 is also moved into the crucible by the pressurized gas pushed back, the difference in height between the highest point 8 of the drain pipe 7 and the lowest metal level in the dosing tank is smaller than the immersion depth of the riser in the molten metal 2 of the crucible 3. To a sudden increase in pressure in the dosing tank To prevent excessive pressing out of the metal from the riser pipe 4 into the crucible 3 can be a Orifice 5 can be provided in the riser, which is designed so that it is the downward flowing Metal opposes a greater resistance than the one flowing upwards.

Wenn der Dosierbehälter bis zu der der vorgesehenen Ausflußmenge entsprechenden Spiegelhöhe entleert ist, steigt die Intensität der von der radioaktiven Strahlungsquelle 18 ausgehenden und in den Empfänger 19 gelangenden Strahlung an. Über ein Steuergerät wird die Druckgaszuführung momentan abgestellt, die Klappe 13 wird geschlossen, und über das Lüftungsrohr 20 wird der Dosierbehälter 1 für den nächsten Arbeitsgang gegebenenfalls unter Einschalten einer Pause erneut evakuiert.When the dosing tank empties to the level corresponding to the intended outflow quantity is, the intensity of the outgoing from the radioactive radiation source 18 and into the receiver increases 19 arriving radiation. The pressurized gas supply is momentarily switched off via a control unit, the flap 13 is closed, and via the ventilation pipe 20, the dosing container 1 for the next work step evacuated again, if necessary with switching on a pause.

Claims

Patent claims:

1. Device for metered pouring of molten metal from a storage container with one above the same, with the liquid metal contained therein Gas-tight dosing container connected via a riser pipe, which is equipped with a device for optionally evacuating and admitting a protective gas is provided and one near his Has a drainpipe beginning at the bottom, characterized in that the riser pipe (4) with its lower end in the molten metal (2) dips so far that this Immersion depth (A) equal to or greater than the maximum height difference between the highest Point (8) of the drain pipe (7) and the lowest liquid level in the metering vessel is and that the drain pipe can be closed, preferably at its outlet opening.

2. Device according to claim 1, characterized by a nozzle-like diaphragm (5) which is mounted in the riser pipe and the upwardly flowing metal offers a lower resistance than downwardly flowing metal.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a displacement body (22) in the metering container, the height of which is adjustable from the outside.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the dosing vessel radioactive radiation sources (16) and receivers that can be adjusted in height (17) are provided as sensing elements for the height of the bath level in the dosing vessel, which control the evacuation of the dosing vessel and the injection of pressurized gas into it.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,397,512.

1 sheet of drawings