DE1300206B - Verfahren und Vorrichtung zum dosierten Giessen von stets gleichen oder veraenderlichen Metallmengen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren dieser zusammenwirkende Leitungen sowie Ventile und eine Vorrichtung zum dosierten Gießen von angebracht worden. Damit wird dann bei entsprestets gleichen oder veränderlichen Metallmengen. chender Einstellung eine Förderung des Metalls

Zum Gießen von Metallen in stets gleichen Men- durch die Metallförderpumpe aus dem Schmelzbad gen ist es im Zusammenhang mit Spritzgußanlagen 5 in das Dosierungsgefäß oder aus dem Dosierungsbekannt, einen beheizten Schmelzofen mit Metall- gefäß in ein Vergießrohr bewirkt. Eine solche Konkugeln gleichmäßig zu beschicken. Die Metallkugeln struktion hat allerdings den Nachteil einer beachtgelangen dabei auf ein oberhalb der Schmelze ange- liehen Störanfälligkeit, die sich aus der Verwendung ordnetes Gitter, von wo sie vermöge der Konvek- der Metallförderpumpe und der Metallförderleitungen tionswirkung eingeschmolzen werden. Die nachteilige io ergibt.

Seite dieser Betriebspraxis ist eine umständliche Für diesen Zweck ist auch bereits ein verfahr-

Prozedur. Die für die Beschickung verwendeten Me- barer Beschickungstiegel bekanntgeworden, welcher tallkugeln müssen nämlich vorher in Spezialformen in das Schmelzbad eines Warmhalteofens getaucht für ihren Verwendungszweck gegossen werden. Fer- wird. Die obere Öffnung des Beschickungstiegels ist ner ist diese Fertigungsmethode nur unter schwierigen 15 dabei mit einem Deckel luftdicht abgeschlossen. In Bedingungen an ein anderes Gießprogramm anzupas- diesen Deckel mündet eine Druckleitung, die beim sen. Man muß stets einen genügenden Vorrat an Füllen des Beschickungstiegels an die Saugseite Kugeln bereithalten, die dem Gießprogramm jeweils eines Gebläses angeschlossen ist. Der Beschickungsin entsprechender Beschaffenheit angepaßt sind. tiegel wird dadurch entleert, daß die in den Deckel Außerdem müssen geeignete Beschickungseinrichtun- 20 mündende Druckleitung an die Druckseite des gen hergestellt werden. Der technische und wirt- Ventilators angeschlossen wird und das Metall mitschaftliche Aufwand ist hierbei folglich sehr hoch. tels Druckluft über ein seitlich an den Tiegel ange-

Bei Spritzgußanlagen ist es außerdem bekannt, setztes Steigrohr aus dem Beschickungstiegel herausmittels einer Greifvorrichtung den Schmelzofen, gedrückt wird. Im Boden des Beschickungstiegels ist welchem stets gleiche Metallmengen entnommen as ein sich in dessen Innenraum senkrecht erstreckendes werden, stetig oder absatzweise mit Gußmasseln zu Rohr zur Metallansaugung angeordnet. Die Höhe beschicken. Bei diesem Verfahren kann folglich nur des Badstandes wird dabei über eine Elektrode jeeine bestimmte Form des Beschickungsmaterials ver- weils festgelegt. Diese Methode ist umständlich und wendet werden, um die Badoberfläche auf gleicher für kleinere, in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen Höhe zu halten. Ferner wird für den Betrieb einer 30 zu vergießenden Metallmengen nicht vorteilhaft,
solchen Anlage eine verhältnismäßig große Menge Man hat außerdem vorgeschlagen, das schmelz-

an flüssigem Metall benötigt, was wiederum bedingt, flüssige Metall aus dem Schmelzgefäß mittels einer daß man mit einer räumlich großen Anlage und mit Fördereinrichtung in einen daneben angeordneten einem hohen Energieverbrauch zu rechnen hat. Gießbehälter umzufüllen, in dem der Spiegel des

Ferner sind Vorrichtungen bekannt, bei denen 35 flüssigen Metalls auf konstanter Höhe gehalten wird, zum Vergießen von vorbestimmten Mengen eines Hierbei wird dann das Metall in ein unter konstantem schmelzflüssigen Metalls dem Schmelzbehälter Do- Gasdruck stehendes, geschlossenes, zeitgesteuertes sierungsgefäße zugeordnet sind, die ein Einlaßventil Dosierungsgefäß abgegeben. Auf diese Weise ist zwar und einen Verdrängungskolben aufweisen. Bei ande- eine genauere Dosierung der zu vergießenden Metallren bekannten Vorrichtungen zum Vergießen von 4° mengen gewährleistet, was aber nur auf Kosten eines vorbestimmten Metallmengen, welche ein Dosierungs- erheblichen Aufwandes erreicht wird,
gefäß besitzen, befinden sich in dem Dosierungsgefäß Zum automatischen dosierten Gießen ist weiterhin

ein Einlaßventil und ein Auslaßventil, welche mittels eine Vorrichtung bekannt, die aus einer beheizten Schwimmer elektrisch gesteuert werden. Eine andere Schmelzkammer und einer ebenfalls beheizten Warm-Abart dieses Aggregates weist für den Einlaß des 45 haltekammer besteht, wobei diese Kammern durch Metalls in das Dosierungsgefäß zwei hintereinander- eine in Nähe ihres Bodens über eine Öffnung komgeschaltete Kugelventile auf, von denen das zweite munizierend verbunden sind. Als Heizvorrichtung ist mit einem Schwimmer verbunden ist. Schließlich hierbei jeweils eine induktive Schmelzrinne vorgekennt man derartige Dosierungsgefäße, die in das sehen. Die Warmhaltekammer ist druckdicht ausge-Schmelzbad eingetaucht sind und mindestens ein 50 bildet und mit einem Steigrohr versehen, über das Einlaßventil sowie eine Steigleitung für die Abgabe die dosierte Schmelzmenge mit Hilfe von Luftdruckdes zu vergießenden Metalls besitzen. Dabei wird einrichtung oberhalb des Metallbades beispielsweise das Metall durch die Druckwirkung eines inerten einer Druckgießmaschine zugeleitet wird. Der sich Gases gefördert. Hierbei erfolgt eine Einlaßventil- während des Gießens verändernde Badstand wird betätigung auf elektrischem Wege durch im Innern 55 hierbei durch einen elektromagnetischen Schwimmer des Dosierungsgefäßes angeordnete Kontaktstäbe. ständig überwacht und über eine elektronische Regel-

Es hat sich gezeigt, daß bei allen diesen bekannten einrichtung durch eine Zusatzzeit zu der eingestell-Vorrichtungen zum Vergießen von vorbestimmten ten Druckzeit berücksichtigt. Auf diese Weise ist es Metallmengen sich Mängel in der Genauigkeit der möglich, während des Betriebes der Anlage Charabgegebenen Metallmengen einzustellen pflegen. Die 60 giergut in das Schmelzgefäß nachzufüllen, ohne daß Hauptursache hierfür ist darin zu suchen, daß sich das Gewicht des Einsatzgutes mit der Quantität der im Zuge der Metallabgabe die Höhe des Badspiegels jeweils zu vergießenden Metallmenge in annähernde im Schmelzbehälter laufend ändert. Übereinstimmung gebracht werden muß. Die für die-

Um eine möglichst genaue Bemessung der abzu- sen Zweck verwendeten technischen Mittel sind hiergebenden Metallmengen zu erzielen, hat man auch 65 bei jedoch erheblich. Ein weiterer Nachteil besteht das in das Schmelzbad eingetauchte Dosierungsgefäß darin, daß bei der Durchführung des Verfahrens ein als Überlauf ausgebildet. Zur Förderung des Metalls verhältnismäßig großer Metallsumpf benötigt wird, sind bei dieser Anordnung eine Pumpe und mit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die

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Anpassungsfähigkeit der gemäß dem Stande der Dosierungsgefäß auch kippbar zu gestalten. Falls Technik bekannten Verfahren an wechselnde Ab- es feststehend angeordnet ist, empfiehlt es sich, in nahmevolumina bei geringstem Energieaufwand zu seinem Boden eine rohrförmige Trennwand um die verbessern, die Störanfälligkeit zu verringern und die mit einer Stopfenstange verschließbare Ausgußöfftechnischen Mittel zur Durchführung eines solchen 5 nung anzubringen, welche in den Schmelzraum des Verfahrens einzuschränken. Die Erfindung bedient Dosierungsgefäßes hineinreicht. Hierdurch wird versieh zu diesem Zweck eines beheizbaren Schmelz- mieden, daß die sich an der Abflußstelle ansammelngefäßes und eines diesem zugeordneten, ebenfalls den Verunreinigungen in die Gießform gelangen,
beheizbaren Dosierungsgefäßes. Sie kennzeichnet sich Wenn man das Schmelzgefäß mit einer induktiven dadurch, daß das zu vergießende Metall im Schmelz- io Beheizung ausstattet, dann ist die erfindungsgemäße gefäß in Teilmengen, die durch Steuerung der Heiz- Vorrichtung bereits innerhalb sehr kurzer Zeit beleistung im Schmelzgefäß je nach Höhe des ge- triebsbereit. Überdies können dann auch mehrere wünschten Füllstandes im Dosierungsgefäß bestimmt Anlagen von nur einem Bedienungsmann gewartet werden, vorgeschmolzen und daß jede Teilmenge werden. Durch die hohe Leistungskonzentration unmittelbar anschließend ins Dosierungsgefäß weiter- 15 werden in Verbindung mit der erfindungsgemäßen geleitet und dort bis zur jeweiligen Vergießtempera- Vorrichtung wesentlich mehr Abgüsse pro Zeiteinheit tür erhitzt wird. erzielt als mit den bisher bekannten Verfahren und

Die Erfindung ermöglicht es, mit einfachen Mit- Vorrichtungen.

teln ohne Auswirkung auf den Dosierungsvorgang An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die

Chargiergut von beliebigen Abmessungen einzuset- ao Erfindung nachstehend erläutert:

zen. Man kann also z. B. Rundbolzen von verschie- Die Zeichnung veranschaulicht eine schematische

dener Länge, Masseln, Blechabfälle und sogar Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Metallspäne je nach Anteil chargieren. Es ist auch dosierten Gießen von stets gleichen oder veränder-

nicht mehr erforderlich, das Gewicht des Einsatz- liehen Metallmengen.

gutes mit der Quantität der jeweils zu vergießenden 35 Das Schmelzgefäß 1 mit einem Behälter aus feuer-

Metallmenge in annähernde Übereinstimmung zu festem oder metallischem Material besitzt in seinem

bringen. Die Durchführung des Verfahrens nach der Boden eine Ausflußöffnung 2. Die Induktionsspule 3

Erfindung ist ferner unabhängig vom Vorhanden- überträgt auf das Chargiergut 4 die erforderliche

sein eines ausreichenden Metallsumpfes. Schließlich Schmelzenergie. Unterhalb des Schmelzbehälters 1

bringt die Erfindung den Vorteil, mit dem Energie- 30 ist das Dosierungsgefäß 5 angeordnet, welches durch

verbrauch sehr sparsam umgehen zu können. Das die Induktionsspule 6 beheizbar ist. Mittels der

läßt sich erreichen, wenn die Beheizung des Schmelz- Stopfenstange 7 ist die Ausgußöffnung 8 des Dosie-

gefäßes bei einer bestimmten Höhe des Füllstandes rungsgefäßes verschließbar. In die Schmelze 9 des

im Dosierungsgefäß ausgeschaltet und beim Abfall Dosierungsgefäßes ist ein Thermoelement 10 zur

auf einen vorbestimmten Tiefstand wieder eingeschal- 35 Temperaturkontrolle eingetaucht. Die Badhöhen-

tet wird. regulierung erfolgt über einen Schwimmer 11, wel-

Es ist im Sinne der Erfindung zweckmäßig, das eher mit an sich bekannten Schaltelementen verbun-

Dosierungsgefäß unterhalb der im unteren Teil des den ist. Damit die während des Betriebes der Anlage

Schmelzgefäßes befindlichen Ausgußöffnung anzu- im Dosierungsgefäßboden sich ansetzenden Verunrei-

ordnen, um auf diese Weise aufwendige Metall- 40 nigungen nicht mit der abfließenden Schmelze in die

förderleitungen zu vermeiden. Eine solche ver- Gießform gelangen, ist die Ausgußöffnung 8 mit

einfachte Anordnung vermindert überdies den einer rohrförmigen Trennwand 12 umgeben.

Platzbedarf der Gesamtanlage. Das Schmelzgefäß 1 und das Dosierungsgefäß 5

Gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfin- können außerdem mit einem Deckelverschluß verdung ist die Heizleistung im Schmelzgefäß so über 45 sehen sein. Falls die Anlage mit Magnesium oder eine vertikale Achse verteilt, daß in der Nähe des anderem beschickt wird, ist es zweckmäßig, in das Gefäßbodens ein größerer Heizeffekt erreicht wird Schmelzgefäß und in das Gießgefäß Schutzgas einzuals im darüberliegenden Gefäßteil. Auf diese Weise leiten sowie den Gießstrahl zwischen Dosierungsgewird das Einsatzmaterial vornehmlich im unteren faß und Gießform mit Schutzgas zu umspülen.
Teil des Schmelzgefäßes geschmolzen. Diese Maß- 50 Wenn das mit der Induktionsspule 3 beheizbare iiahme hat außerdem den Vorteil im Gefolge, daß Schmelzgefäß 1 mit einem Eisentiegel ausgestattet ist, beim Ausschalten der Heizung des Schmelzgefäßes dann kann die Wandstärke des Eisentiegels vorteilmöglichst wenig Metall in das Dosierungsgefäß nach- hafterweise so ausgebildet sein, daß die Erwärmung tropft. Bei einigen Metallarten, z. B. Magnesium, des Eisentiegels den Curie-Punkt nicht überschreitet, braucht man die Ausgußöffnung im unteren Teil des 55 Damit wird eine Überwachung des Eisentiegels mit Schmelzgefäßes nach dem Abschalten der Heizung Thermoelementen eingespart,
überhaupt nicht zu verschließen. Beim Anfahren der Gießvorrichtung wird zunächst

Um den Ablauf des flüssigen Metalls zu regulie- die Induktionsspule 3 eingeschaltet. Die Induktionsren, ist die Ausgußöffnung im unteren Teil des Do- spule ist dabei so ausgelegt, daß das Chargiergut 4 sierungsgefäßes mittels einer an sich bekannten heb- 60 lediglich in der Nähe des Bodens des Schmelzge- und senkbaren Stopfenstange verschließbar. fäßes 1 eingeschmolzen wird, so daß es durch die

Die Regulierung des Füllstandes im Dosierungs- Ausflußöffnung 2 teils leichtflüssig, teils in teigigem

gefäß läßt sich mittels Schwimmer, Elektroden, Zustand in das Dosierungsgefäß 5 gelangt.

Ultraschall-Instrumente, Druckregelungsinstrumente Sobald Metall in das Dosierungsgefäß 5 fließt, wird

u. dgl. bewirken, welche die Heizleistung des 65 die Induktionsspule 6 eingeschaltet, damit die Gieß-

Schmelzgefäßes nach Wunsch entweder ein- oder temperatur erreicht wird. Steigt der Schwimmer 11

ausschalten sowie auf Warmhalten reduzieren. und damit das Metallbad 9 des Dosierungsgefäßes

Es liegt im Rahmen des Erfindungsgedankens, das auf die maximale Höhe, so wird die Induktions-

spule 3 über eine mit dem Schwimmer 11 verbundene Schalteinrichtung ausgeschaltet oder auf Warmhalteleistung reduziert.

Vor dem Abgießvorgang in eine Gießform wird die Temperatur des Metallbades 9 im Dosierungsgefäß mittels des Thermoelementes 10 gemessen. Ist die gewünschte Gießtemperatur erreicht, dann wird das Metallbad 9 für den Abguß freigegeben. Daraufhin wird die Stopfenstange 7 angehoben, so daß eine gewünschte Metallmenge aus dem Dosierungsgefäß ausfließen kann. Das Anheben der Stopfenstange 7 kann in bekannter Weise entweder von Hand oder auf automatischem Wege erfolgen, z. B. durch einen automatisch betätigten Abrufschalter der Gießmaschine od. dgl.

Fällt der Schwimmer 11 bzw. das Schmelzbad 9 innerhalb des Dosierungsgefäßes beim Abgießen auf den festgelegten Tiefstand ab, dann wird die Stopfenstange 7 durch die genannte Schalteinrichtung wieder gesenkt, damit die Ausgußöffnung 8 wieder geschlossen wird. Zur gleichen Zeit wird die Induktionsspule 3 des Gießgefäßes 1 eingeschaltet, um für das Dosierungsgefäß vorgeschmolzenes Metall zu liefern.

Claims (7)

Patentansprüche: a_

1. Verfahren zum dosierten Gießen von stets gleichen oder abwechselnd veränderlichen Metallmengen unter Verwendung eines beheizbaren Schmelzgefäßes und eines diesem zugeordneten, ebenfalls beheizbaren Dosierungsgefäßes, dadurch gekennzeichnet, daß das zu vergießende Metall im Schmelzgefäß in Teilmengen, die durch Steuerung der Heizleistung im Schmelzgefäß je nach Höhe des gewünschten Füllstandes im Dosierungsgefäß bestimmt werden, vorgeschmolzen und daß jede Teilmenge unmittelbar anschließend ins Dosierungsgefäß weitergeleitet und dort bis zur jeweiligen Vergießtemperatur erhitzt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierungsgefäß (5) unterhalb der im unteren Teil des Schmelzgefäßes (1) befindlichen Ausflußöffnung (2) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung im unteren Teil des Schmelzgefäßes (1) größer als im oberen Teil des Schmelzgefäßes bemessen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgußöffnung (8) im unteren Teil des Dosierungsgefäßes (5) mittels einer an sich bekannten heb- und senkbaren Stopfenstange (7) verschließbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Füllstandregulierung im Dosierungsgefäß (5) an sich bekannte Elektroden, Schwimmer, Ultraschall-Instrumente, Druckregelungsinstrumente od. dgl. vorgesehen sind, die mit an sich bekannten Schaltelementen verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierungsgefäß (S) kippbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Dosierungsgefäßes (5) um die mit einer Stopfenstange (7) verschließbare Ausgußöffnung (8) eine rohrförmige Trennwand (12) vorgesehen ist, welche in den Schmelzraum des Dosierungsgefäßes (5) hineinreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen