DE1250606B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL.

B22d

Deutsche Kl.: 31 b2 - 39/00

Nummer: 1250 606

Aktenzeichen: Z 10181 VI a/31 b2

Anmeldetag: 20. Juni 1963

Auslegetag: 21. September 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum pneumatischen Austragen dosierter Mengen flüssigen Metalls aus einem geschlossenen, in ein Schmelzbad eintauchendes Dosiergefäß, dessen Austragrohr bis dicht über den Gefäßboden reicht und druckdicht durch dessen Deckel geführt ist und dessen Bodenöffnung mittels einer Stopfenstange zu verschließen ist, die an ihrem oberen, aus dem Dosiergefäß herausgeführten Ende mit einem druckluftbeaufschlagten Kolben verbunden ist, dessen Zylinder oder Druckraumbehälter über ein Tragrohr mit dem Deckel des Dosiergefäßes verbunden ist.

Für die Massenerzeugung von Buntmetall- und Leichtmetallabgüssen kommen Spritzgußmethoden immer häufiger zur Anwendung. Die Größen und Arbeitsdrücke der Spritzgußpressen sind in stetem Anwachsen begriffen, die Gewichte der Abgüsse erreichen schon Dutzende von Kilogramm. Bei der großen Zahl der Arbeitszyklen der Pressen pro Stunde und Gußstücken von schwerem Gewicht ist das manuelle Füllen der Presse schwierig, wenn nicht unmöglich, es wird heute allgemein durch automatische Dosiervorrichtungen ersetzt.

Es sind automatische Dosiereinrichtungen bekanntgeworden, die aus einer abgeteilten Ofenkammer bestehen, die einen Auslaßstutzen für das flüssige Metall, einen Einlaßstutzen für Druckluft und eine diese abgeteilte Kammer mit dem übrigen Ofen verbindende Öffnung aufweist. Durch den Einlaß der Druckluft wird flüssiges Metall aus dem Auslaufstutzen herausgetrieben. Da aber gleichzeitig durch die zum Schmelzofen hin gerichtete Öffnung Metall in den Schmelzofen austritt, ist keine zuverlässige Dosierung gewährleistet. Um die Dosierung etwas genauer zu erreichen, ist eine elektronische Einrichtung bekanntgeworden, die die Zeitdauer der Einwirkung des Druckgases so regelt, daß Änderungen in der Höhe des Metallspiegels durch Änderungen der Zeitdauer der Einwirkung des Druckgases im Sinn einer gleichbleibenden Abgabe flüssigen Metalls kompensiert werden.

Es ist auch eine genauer dosierende Einrichtung bekanntgeworden. Diese weist einen Verschlußstopfen auf, der vor der Metallentnahme zur Abdichtung der Dosierkammer gegenüber dem Schmelzofen benutzt wird. Eine solche automatische Dosiervorrichtung ist ein topfartiges, aus nichtmetallischem Material gefertigtes, mit einem Deckel verschlossenes Gefäß, das zu einer gewissen Tiefe in flüssiges Metall getaucht ist. Mittels Gasdruck wird das flüssige Metall durch ein Rohr ausgetrieben, das fast bis zum Boden des Dosiergefäßes reicht und durch den Deckel hindurch-

Vorrichtung zum pneumatischen Austragen
dosierter Mengen flüssigen Metalls

Anmelder:

Zävody elektrotepelnych zarizeni (ZEZ),

närodni podnik, Prag

Vertreter:

Dipl.-Phys. Dr. W. Junius, Patentanwalt,

Hannover, Abbestr. 20

Als Erfinder benannt:
Oldfich BrouSek, Prag

Beanspruchte Priorität:

Tschechoslowakei vom 22. Juni 1962 (3811)

geführt ist. Das flüssige Metall dringt in das Gefäß durch eine Bodenöffnung ein, die während des Dosierens, also während des Austreibens des Metalls, geschlossen sein muß. Diesem Zweck dient ein stangenförmiger, meist aus Graphit gefertigter Stopfen. Er geht durch den Deckel hindurch und wird von einer oberhalb des Deckels angeordneten Vorrichtung, meist einem Druckluftzylinder, betätigt. Diese Einrichtung erfordert zur Steuerung mindestens zwei Magnetventile mit je drei Wegen, die über eine komplizierte elektronische Einrichtung zu steuern sind.

Die vorliegende Erfindung schafft eine automatische Dosiereinrichtung, die sehr einfach aufgebaut ist und die mit einem einzigen Magnetventil steuerbar ist.

Die Erfindung besteht darin, daß als Druckluftkolben eine runde Platte dient, die als gemeinsamer Deckel für zwei konzentrisch zur Stange des Stopfens angeordnete Wellrohrbälge von verschiedenen Durchmessern ausgebildet ist und zusammen mit den Wellrohren in dem Druckraumbehälter untergebracht ist, wobei die beiden Wellrohre mit ihren unteren, der Platte abgekehrten Enden an der Bodenplatte des Druckraumbehälters befestigt sind, der Raum zwischen den beiden Wellrohren an eine Ausgleichsdruckleitung angeschlossen ist und in der Haube des

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Druckraumbehälters ein Stutzen zum Einführen von dem Führungsstück 15 und das freie Ende des größe-

Druckluft in den Raum außerhalb des großen Well- ren Wellrohres 13 am Zwischenboden 16 befestigt,

rohres vorgesehen ist, der durch Kanäle in der Platte Die Haube 19 ist mit einem in Verlängerung der

mit dem Raum im Inneren des kleinen Wellrohres Stange 20 verlaufenden Stutzen 21 zum Anschluß

und über Kanäle im Boden des Druckraumbehälters 5 einer Druckluftleitung versehen. Die in den freien

mit dem Inneren des Tragrohres und des Dosier- Raum 27 der Haube 19 eingeführte Druckluft kann

gefäßes verbunden ist. durch Kanäle 23 der Platte 14 in den Innenraum 25

Hierbei erfolgen die Ventilbetätigung und die Be- des kleinen Wellrohres 12 und aus diesem durch

aufschlagung des Metallspiegels praktisch gleichzeitig Kanäle 24 im Führungsstück 15 in das Rohr 6

durch dieselbe Betriebsluft. Dadurch wird die Steue- io strömen.

rung wesentlich einfacher; denn ein Druckluftzylinder Die Strömungsrichluiig ist durch die Linien 9 an-

mit empfindlichen Dichtungen ist für die Betätigung gedeutet. Der Zwischenraum 26 zwischen den beiden

des Verschlußstopfens bei der erfindungsgemäßen Wellrohren 12,13 steht durch die zentrale öffnung

Vorrichtung nicht erforderlich. im Boden 16 mit dem unter diesem befindlichen Raum

Den Raum zwischen den beiden Wollrolirbälgen 15 in Verbindung, in den von außen ein Stutzen 11 mit

läßt man zweckmäßig mit der Atmosphäre in Ver- Innengewinde 22 zum Anschließen einer Leitung

bindung stehen. Sollte die Kraft der Wellrohrbälge mündet.

nicht ausreichen, um den Verschlußstopfen nach Ab- Ein einziges Luftzuführungsrohr genügt für die lassen der Druckluft aus seinem Sitz herauszuheben, Funktion der Dosiervorrichtung. Sein Anschluß erso kann zwischen den Wellrohren noch eine Feder 20 folgt an der mit einem Pfeil 10 bezeichneten Stelle, eingesetzt werden, welche die als Druckluftkolben d. h. an dem Stutzen 21 der Haube 19.
wirkende Platte gegen an der Stirnwand ihres Be- Die Wirkungsweise des Verschlußstopfens ist die hälters vorgesehene Anschläge drückt. Es ist auch folgende: Das bei 10 angeschlossene Zuflußrohr ist möglich, den Raum zwischen den Wellrohren an zunächst mit der Atmosphäre verbunden. Die Welleine gesonderte Druckluftquelle anzuschließen und 25 rohre 12,13 wirken als Federn mit einer gewissen dadurch eine zusätzliche Federkraft zu erzeugen. Vorspannung und drücken die Platte 14 nach oben

Der automatische Verschluß gemäß der Erfindung gegen Anschläge der Haube 19 an. In dieser in

ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Aus- F i g. 1 gezeigten Stellung ist der Verschlußstopfen 3

führung dargestellt. Es zeigt emporgehoben und die Füllöffnung 4 geöffnet. Das

F i g. 1 schematisch die Gesamtanordnung des 30 Gefäß 1 der Dosiervorrichtung füllt sich mit flüssigem

automatischen Stopfens in der Dosiervorrichtung, Metall, bis die Flüssigkeitsspiegel innen und außen

F i g. 2 die Betätigungsvorrichtung für den Stopfen ausgeglichen sind,

im Schnitt. Die Vorrichtung beginnt auf einen Impuls von

Die Dosiervorrichtung besitzt ein topfartiges Ge- außen her zu wirken, indem Preßluft durch den An-

fäß 1 mit einem Deckel 2. Am Boden des Gefäßes ist 35 schluß 10 in den Raum 27 eintritt und durch die

eine durch einen Stopfen 3 zu verschließende Öff- Kanäle 23, den Innenraum 25 des Wellrohres 12, Ka-

nung 4 vorgesehen, durch die das weit in die Schmelze näle 24 und Rohr 6 in die Dosiervorrichtung gelangt,

eintauchende Gefäß 1 gefüllt wird. An das freie Ende Der in den genannten Räumen entstandene, durch

des Stopfens 3 ist eine stangenartige Verlängerung 5 ein Reduzierventil geregelte Druck wirkt in gleicher

angesetzt, die den Deckel 2 des Gefäßes frei durch- 40 Weise auf die Außenseite des großen Wellrohres 13

dringt. und auf die Innenseite des kleinen Wellrohres 12,

Das über den Deckel 2 vorstehende Ende der ver- welche beide gasdicht an die Platte 14 angeschweißt

längernden Stange 5 ist von einem Rohr 6 mit reich- sind. Diese Platte 14 wird also durch eine Kraft,

lichem Zwischenraum umgeben, das mit dem einen welche proportional dem Druck der Luft und dem

Ende am Deckel 2 befestigt ist, während das andere 45 Querschnittsunterschied der beiden Wellrohre ist, hin-

Ende die in F i g. 1 allgemein mit 8 bezeichnete Vor- untergedrückt, da der Raum 26 zwischen den beiden

richtung zum Betätigen des Stopfens trägt. Am Dek- Wellrohren mit der Atmosphäre in Verbindung steht,

kel 2 ist außerdem ein mit dem einen Ende bis dicht Mittels der Stange 20 und dem Ansatzstück 5 wird

zum Boden des Gefäßes 1 reichendes Ausflußrohr 7 der Verschlußstopfen 3 in die Füllöffnung 4 gedrückt,

befestigt. 50 Er hindert so das flüssige Metall, in den Warmhalte-

Die in der Gesamtheit mit 8 bezeichnete Betäti- ofen zurückzufließen. Darauf drückt der Luftdruck gungsvorrichtung gemäß F i g. 2 für den Stopfen be- in der Dosiervorrichtung das flüssige Metall durch sitzt einen aus einem Flansch 17 und einer darüber- das Rohr 7 in die Spritzgießpresse. Die Druckluftgesetzten Haube 19 gebildeten Behälter mit einem zuflußöffnung 10 wird dann wiederum mit der Atmozwischen die beiden Teile eingespannten, in der Mitte 55 Sphäre verbunden. Da dann auf die Platte 14 beidereine große Öffnung aufweisenden Zwischenboden 16, seits gleicher Druck wirkt, wird sie durch die federnde unter dem eine Kammer gebildet ist. Der Flansch 17 Wirkung der Wellrohre samt dem Verschlußstopfen ist an dem Rohr 6 mittels eines auf dieses auf- emporgehoben. Die Dosiervorrichtung füllt sich von geschraubten hülsenförmigen Führungsstückes 15 mit neuem mit flüssigem Metall durch die Öffnung 4. kegligem Kopf und einer diesen Kopf in eine ent- 60 Es verschließt also der Stopfen 3 die Füllöffnung 4 sprechende Versenkung im Flansch 17 ziehende Mut- automatisch, sobald der Dosierdruck zu wirken beter 18 befestigt. Eine an das Verlängerungsstück 5 ginnt.

des Stopfens 3 angesetzte Stange 20 trägt am oberen Die Bewegung der Platte 14 beginnt, sobald der

Ende eine runde Platte 14. An diese sind konzentrisch Druck im Raum 27 ansteigt, praktisch ohne Zeit-

zur Stange 20 zwei nach dem Zwischenboden 16 ge- 65 verzug, denn bevor dieser Druck die eingestellte Höhe

richtete Wellrohre 12,13 aufgehängt, die sich im erreicht, ist die Füllöffnung 4 schon fast geschlossen,

Durchmesser beträchtlich voneinander unterscheiden. so daß zu deren völligem Verschluß nur ein kurzes

Das andere Ende des kleineren Wellrohres 12 ist an Zeitintervall notwendig ist. Dessen Dauer hängt von

den zu bewegenden Trägheitsmassen 14, 20, 5, 3, vom Rauminhalt der Dosiervorrichtung und von der lichten Weite des Füllrohres ab.

Es ist jedoch erforderlichenfalls möglich, die Füllöffnung 4 völlig zu verschließen, noch bevor der Druck in der Dosiervorrichtung seine nominelle Höhe erreicht. Zu diesem Zweck erhalten das Führungsstück 15 und die Stange 20 eine solche Form, daß der Durchgang des Gases in das Rohr 6 erst nach der Abwärtsbewegung der Stange 20 geöffnet wird.

Es ist ferner möglich, den automatischen Verschlußvorgang mittels zweier verschiedener Drücke zu beherrschen, einem Vorbereitungsdruck und einem Dosierdruck. In diesem Fall muß die Abwärtsbewegung der Platte 14 und das Drosseln der Öffnung 4 während der Wirkung des Vorbereitungsdruckes verhindert werden, da während dieser Zeit das flüssige Metall in den Warmhalteofen zurückgedrängt würde. Dies kann z. B. durch eine nicht dargestellte Feder erreicht werden, die in den Raum 26 zwischen die zwei Wellrohre 12,13 eingesetzt wird und welche die Platte 14 gegen die Anschläge der Haube 19 drückt, wobei der Federdruck so zu bemessen ist, daß sie den auf die Platte 14 wirkenden Vorbereitungsdruck überwindet.

In vorteilhafter Weise kann diese Federwirkung durch die Wirkung von Druckluft ersetzt werden. Der Vorbereitungsdruck wird dann durch die öffnung 11 im Flansch 17 in den Raum 26 zwischen die Wellrohre eingeführt und wirkt dort ständig.

Die Platte 14 bleibt so lange in Ruhelage, wie der Anschluß 10 mit der Atmosphäre oder mit dem Vorbereitungsdruck verbunden ist. Erst mit dem Einsetzen des Dosierdruckes, der wesentlich höher ist als der Vorbereitungsdruck, wird die Platte 14 auf den Verschlußstopfen drücken und so die Füllöffnung schließen.

Claims (3)

Patentansprüche: 35 40

1. Vorrichtung zum pneumatischen Austragen dosierter Mengen flüssigen Metalls aus einem geschlossenen, in ein Schmelzbad eintauchenden Dosiergefäß, dessen Austragrohr bis dicht über den Gefäßboden reicht und druckdicht durch dessen Deckel geführt ist und dessen Bodenöffnung mittels einer Stopfenstange zu verschließen ist, die an ihrem oberen, aus dem Dosiergefäß herausgeführten Ende mit einem druckluftbeaufschlagten Kolben verbunden ist, dessen Zylinder oder Druckraumbehälter über ein Tragrohr mit dem Deckel des Dosiergefäßes verbunden ist, dadurchgekennzeichnet, daß als Druckluftkolben eine runde Platte (14) dient, die als gemeinsamer Deckel für zwei konzentrisch zur Stange (5, 20) des Stopfens (3) angeordnete Wellrohrbälge (12,13) von verschiedenen Durchmessern ausgebildet ist und zusammen mit den Wellrohren in dem Druckraumbehälter (17,19) untergebracht ist, wobei die beiden Wellrohre mit ihren unteren, der Platte abgekehrten Enden an der Bodenplatte (17) des Druckraumbehälters befestigt sind, der Raum (26) zwischen den beiden Wellrohren an eine Ausgleichsdruckleitung (11) angeschlossen ist und in der Haube (19) des Druckraumbehälters ein Stutzen (10) zum Einführen von Druckluft in den Raum außerhalb des großen Wellrohres (13) vorgesehen ist, der durch Kanäle (23) in der Platte mit dem Raum im Inneren des kleinen Wellrohres (12) und über Kanäle (24) im Boden des Druckraumbehälters mit dem Inneren des Tragrohres (6) und des Dosiergefäßes (1, 2) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (26) zwischen den Wellrohren mit der Atmosphäre in Verbindung steht und in ihn gleichachsig mit den Wellrohren eine Feder eingesetzt ist, welche, die Platte (14) gegen an der Stirnwand der Haube (19) vorgesehene Anschläge drückt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Luftdruck ständig im Raum (26) zwischen den Wellrohren wirkt und die Platte (14) gegen die an der Haube (19) vorgesehenen Anschläge drückt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 096 557;
britische Patentschrift Nr. 837 867;
französische Patentschrift Nr. 1 289 845.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 648/288 9. 67 © Bundesdruckerei Berlin