DE2245768C3 - Vorrichtung zum Gießen einer dosierten Menge von geschmolzenem Metall - Google Patents

Description

Die I rfimliing betrifft eine Vorrichtung zum Gießen einer dosierten Menge von geschmolzenem Metall, wie Ulci, du- cmin Si hmel/licgel mit einer lleizvorru htiing und eine Kulbenpunipe aufweist, die sieh /uiiiindest teilweise im Schmelztiegel befindet und der zur Förderung des geschmolzenen Metalls Von einem in der Nähe des Bodens des Behälters befindlichen Einlaß zu einer Ausgußdüse eitle Veniileinrichtung zugeordnet ist.

Mine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der Zeitschrift »Gießerei-Praxis« (1967) 4; insbesondere Seite 58. sowie in der DF.-A.S 11 95 021 beschrieben. Hei

ίο

dieser bekannten Vorrichtung ist die Pumpe an dem den Schmelztiegel abschließenden Deckel befestigt, der außerdem das Beschickungsrohr mit der Ausgußdüse trägt. Muß die Pumpe zwecks Überholung oder Austausch ausgebaut werden, so ist dies nur zusammen mit dem Deckel möglich. Dies hat den Nachteil, daß das in dem Schmelztiegel enthaltende geschmolzene Metall über seine ganze Oberfläche der Luft ausgesetzt wird, wodurch eine Oxidation eintritt. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß bei einem Ausbau der Pumpe nicht nur der Deckel entfernt werden muß, sondern auch das mit diesem verbundene Beschickungsrohr mit Ausgußdüse. Schließlich sind bei der bekannten Vorrichtung keine Mittel vorgesehen, um eine Entleerung der Pumpe beim Ausbau zu ermöglichen. Dadurch enthält die Pumpe im ausgebauten Zustand erstarrtes Metall, was die Reparatur und Wartung der Pumpe erheblich erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Ausbau der Pumpe mil einfachen Mitteln und ohne nennenswerte Beeinträchtigung des Schmelztiegelinhalts durchgeführt werden kann und die Wartung der Pumpe vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Pumpe und die Einlaß- und Auslaß-Rückschlagventile umfassende Ventileinrichtung zusammen als Einheit an einem einen Teil einer Schmelztiegel-Seitenwand bildenden bzw. mit der Schmelztiegel-Seitenwand verbundenen Tragkörper befestig! sind, daß der Tragkörper einen im oberen Teil des .Schmelztiegels befindlichen, mit der Ausgußdüse in Verbindung stehenden Durchlaßkanal aufweist, der bei befestigter Pumpen-Veniil-Einheit an einen sich in dieser erstreckenden Förderkanal anschließt, und daß Mittel vorgesehen sind, um mindestens eines der Rückschlagventile /weeks finilcerung der Pumpe beim Ausbau offenzuhalten.

Durch den erfindungsgeniaßen Vorschlag wird erreicht, daß im Gegensatz zu den bekannten Gießvorrichtungen die die Pumpe und die Vcntileinrichtung umfassende Einheit für sich ausgebaut werden kann, ohne daß der Deckel des Gießtiegels abgenommen werden muß und ohne daß mil dem Ausbau der Pumpe gleich/eilig auch das Beschickungsrohr und die Ausgußdüse enlfcrnt werden müssen. Darüber hinaus wird die Pumpe durch Offenhalten eines der Rückschlagventile enileeri. so daß die Wartung bzw Instandsetzung der Puvipe erleichtert ist.

Zum Offnen des Rückschlagventils kann ein insbesondere von Hand betätigbarer Anschlag am finde des bzw jedes Ventilstößel vorgesehen sein, an dem die Feder des lodcrbelasteten Rückschlagventils anliegt.

Weiterbildungen des Gegenstandes von Anspruch I ergeben sie h ,ms den I inicninspnkhen.

(im Aiisfuhriingsbeispiel der I rfindiing wird im folgenden unter Bc/iifrn.ihme .Ulf die Zeichnungen besi hneben I s zeigt

I ig I einen si hem.nisi hen senkrechten Querschnitt durch die I Ijuptleile der (iicHvnrni htiing.

I ig.2 einen senkrechten hüuuu geinalj Linie Il Il in Fig.l,

Fig. J einen horizontalen Querschnitt gentäli Linie ilMHinFig. 1 und

Fig.4 eine Seitenansicht der Ucfesligung für die in F i g. 1 gezeigte Pumpe in vergrößertem Maßslab.

Wie aus Fig. I ersichtlich ist, weist die Vorrichtung einen im wesentlichen rechteckigen Metnll-Schniel/iie-

gel 10 mit einer inneren elektrischen Heizvorrichtung 49 auf. Der Schmelztiegel 10 ist erhöht auf einer automatischen Gießmaschine angebracht, um geschmolzenes Blei in Gießformen zu gießen die nacheinander von einem endlosen Förderband unter eine Ausgußdüse gebracht werden. An einer Seitenwand 11 des Schmelztiegels 10 ist durch Schweißen ein Halteblock 12 befestigt, der zwei im wesentlichen senkrechte, einander gegenüberliegende Flächen aufweist, die gegenüber der Senkrechten in einem Winkel von etwa 2° geneigt sind.

Direkt an diesem Halteblock 12 ist eine Pumpe 13 angebracht, die ein metallisches Gehäuse, vorzugsweise in Form eines Gußkörpers aufweist, der an seinem unteren Ende eine Zylinderbohrung 14 enthält, in der ein Hubkolben 15 angeordnet ist, der an einem pneumatischen Arbeitszylinder 19 oberhalb des Pumpengehäuses angebracht ist. Das untere Ende des Gehäuses ist von einer Platte 16 verschlossen, die Einlaß- und Auslaßkanäle 21 bzw. 22 aufweist, in denen als Tellerventile ausgebildete Rückschlagventile 23 bzw. 24 angeordnet sind. Jedes Tellerventil 23, 24 ist an einem Ventilstößel 50 befestigt, der sich durch eine Bohrung in dem Pumpengehäuse nach oben erstreckt und ar, seinem oberen Ende einen manuell betätigbaren Griff 51 aufweist. Die Stößel 50 sind von Federn 52 umgeben, welche bestrebt sind, die Tellerventile 23, 24 geschlossen /u halten. Durch Herunterdrücken der Griffe 51 können die beiden Ventile geöffnet werden. Der pneumatische Arbeitszylinder 19 enthält einstellbare Begrenzungsanschläge 194. um den Hub der Pumpe und damit die geförderte Metallmenge einzustellen. Dies kann auch durch ein einstellbares Glied 15,-j in der Kolbenstange erreicht werden.

Da die Ventile am Boden des Pumpengehäuses angeordnet sind, wird gewährleistet, da/3 sie ständig in dem geschmolzenen Metall eingetaucht sind, so daß sie keiner Oxydation unterworfen sind. f:s sei auch darauf hingewiesen, daß durch Knifernen der Platte 16 ein direkter Z igang /ur Pumpenkammer 14. /u beiden Ventilen 23 und 24 und /u den Finlaß- und Auslaßkanälen 21,22 ermöglicht \v ird, so daß diese Teile leicht überprüft werden können.

Der Hauptforderkanal 17 der Pumpe 1 J erstreckt sich senkrecht nach oben /u einem waagrechten Kanal 18. der mit einem Kanal 20 in dem Halt-block 12 fluchtet, wenn die Pumpe am Halteblock 12 befestigt ist.

Am entgegengesetzten äußeren F.nde des Halteblocks 12 ist eine behei/le AusLißemheit 25 angebracht, die in einer Ausguß Duvi-neinheil 2fi cndel. Die Kinheit 25 hestehi aus einem massiven, im wesentlichen zylindrische η Metall Gußkorper 28 mit einem zentralen Kanal 29 Dieser (iuUkorper ist über seine ganze Länge von elektrischen Hei/korpcrn 27 umgeben, clic vor; curt Isolierhulle 30 bedeckt sind An seinem dem Schmelztiegel 10 zugewandten l.nclc hat der (nilikorpcr 28 einen Hals 51 kleineren Durchmessers und einen f !.Misch ?2. der mn löchern H (( ι g. 2) versehen ist. durch wek he sich Schrauben 57 crslrciien. mit denen der (iiißkorpei 28 ,in dem H,11 le him k 12 und der Pumpe I ] befestigt ist (siehe I ι g. 1 und 4). Diese .Schrauben YJ liegen ausreichend oberhalb des Niveaus des geschmolzenen Meiülls.so daß sie von dem flüssigen Metall nicht angegriffen werden und jederzeit zugänglich sind. An seinem anderen Finde hai der GtilJkorper 28 eine Aussparung 34, vo't welcher sich Bohrungen /ur benachbarten Stirnfläche erstrecken, die llaltebol/en zur Befestigung der Ausgußdüseneinheit 26 aufnehmen

Pie aneinanderliegenden Flächen der Pumpe 13, des Halteblocks 12, der Auslaßeinheit 25 und der Düseneinheit 26 sind eben geschliffen, so daß keine Leckage eintritt und ein guter Kontakt zwischen allen diesen Teilen über eine große Fläche im Verhältnis zur Größe des Kanals 29 vorhanden ist, um eine gute Wärmeübertragung zu gewährleisten.

Die Ausgußdüse 26 weist einen Gußkörper 35 auf, der an seiner hinteren Fläche einen zentralen Einlaß 36 enthalt, der mit dem zentralen Kanal 29 im Gußkörper 28 übereinstimmt. Dieser Einlaß 36 mündet in einen horizontalen Hohlraum 38, von welchem zwei horizontale Hauptauslaßschlitze 4Ü (Fig. 3) ausgehen. Die Fläche der schrägen Vorderseite 42 des Gußkörpers 35 ist oberhalb jedes Schlitzes 40 bei 43 zurückgesetzt, und an dieser schrägen Vorderfläche 42 ist eine Deckplatte 44 befestigt, die eine Anzahl von schrägen Ausflußschlitzen 45 aufweist, welche im wesentlichen senkrecht liegen, wenn diese Platte 44 am Gußkörper 35 befestigt ist. Wenn die Platte 44 angebracht ist, bildet sie eine Lippe oder Wulst 47 oberhalb de· tibene der oberen Flache des Hohlraumes 38. hs se auch daraut hingewiesen, daß die gesamte Ausgußanordnung, bestehend aus den beiden Einheiten 25 und 26 so an dem Halteblock 12 angebracht ist. daß die Mittellinie der Förderleitung (Kanal 29) sich in einem kleinen Winkel von etwa 2 von der Horizontalen schräg nach oben zu den Ausgußöffnungen erstreckt. Dies trägt dazu bei, daß eingeschlossene Luft zusammen mit dem geschmolzenen Metall durch die Leitung strömen kann. Die Kombination der Lippe 47 mit den senkrechten Ausströmschlitzen 45 hindert das geschmolzene Metall daran, mit zu großer Geschwindigkeit auszutreten, wodurch die Gefahr eines Verschüttens verringert wird. Da die Fläche des geschmolzenen Metalls an der Lippe 47 zwischen zwei Gießvorgängen verhältnismäßig klein ist. kann nur geringe Oxydation eintreten. Kickirische Heizelemente 39 sind innerhalb von Führungen in der Düse 26 angeordnet und die Düse selbst isi durch einen Mantel 41 wärmeisoliert.

Im Betrieb wird der pneumatische Arbeitszylinder 19 automatisch in Abhängigkeil von der schrittweisen Bewegung des Forderbandes betätigt, und der Arbeitszylinder 19 und die Pumpe 13 sind so ausgebildet und gesteuert, daß eine genau abgemessene Menge an flussigem Metall bei jedem Hub gefördert wird, um die betreffende Gießform /u füllen. Die Temperatur des Metalls in dem Schmelztiegel 10 beträgt beispielsweise etwa 300 bis 350 C". was ausreichend ist. um das Metail in einem flüssigen Zustand für das Abpumpen zu halten, obgleich die erforderliche Gießtemperatur etwa ¹JOOC betragt. Dadurch, daß die Temperatur im Schmelztieg.-I unterhiilb der eigentlichen Gießtemperalur gehalten VN 'rd. .vi,-d eine Oxydation im Schmelztiegel verringert. Die Heizkörper 27 und 59 in den I inheiten 25 und 26 Siegern fortschreitend die Temperatur des i/ietalls auf C λ a ")()() ( an der Aiisgußlippe. Dadurch erreicht das Mcl.ill erst am Ausl.il'i der DUseneinheil 26 die eigentliche (iiefjWmper.iltii Der massive metallische (niltkorpcr 28 wirkt ,ils Wärmespeicher, so cl.ill die leiiiperaluf des Metalls wahrend seines Durchganges durch die relativ kurze zentrale Bohrung 29 schnell erhöht werden kann.

Der Schmelztiegel 10 ist mit einem luftdichten Deckel 53 versehen, so da'? ein inertes Gas, z.B. Stickstoff, durch einen F.inlaßstutzeti "34 in den Schmelztiegel 10 eingeführt werden kann. Dadurch wird eine Oxydation des geschmolzenen McInIIs verringert oder ausiu·

schlossen. Das zu schmelzende Metall kann durch die Öffnung 55 in den Schmelztiegel eingebracht werden. Der Deckel 53 erstreckt sich um die Pumpe 13 herum und kann leicht entfernt werden, um den Zugang zur Pumpe 13 zwecks Wartung oder Ersatz freizugeben. ^r,

Wenn die Pumpe 13 überholt werden muß, wie dies unter normalen Umständen gelegentlich erforderlich ist, ist es verhältnismäßig einfach, die Pumpe auszubauen und falls nötig zu ersetzen, ohne daß das ganze System abgesperrt oder der Schmelztiegel entleert werden in muß. Die Schrauben 37, mit denen die Pumpe am Haltebiock 12 befestigt ist, werden gelöst, und die ganze Pumpe kann aus dem Schrnelzliegei herausgehoben werden, wobei die Ventile 22, 23 durch Herufucrdrükkeh der Griffe 51 an den Ventifstößeln 50 geöffnet i.i werden, so daß alles geschmolzene Metall auslaufen kann. Es brauchen keine weiteren Teile entfernt zu werden und eine neue Pumpe kann sehr schnell eingebaut werden. Die Wartungsarbeiten an der Pumpe selbst sind sehr einfach, da nach Abnahme der Platte 16 alle beweglichen Teile der Pumpe frei zugänglich sind. Wenn in der Auslaßeinheit 25 oder der Düscncinhcil 26 Probleme auftreten, können diese Teile ebenfalls schnell entfernt und ersetzt werden, ohne das gesamte System entleeren zu müssen.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abänderungen der dargestellten Konstrukiion möglich. So kann der Schmelztiegel IO anstelle einer rechteckigen auch eine aridere, beispielsweise eine kreisförmige Form haben. Der HaiIcblöck 12 kann ani Schmelztiegel auch durch Schrauben befestigt Sein.· Schließlich kann der Winkel* den die Förderleitung 29* 38 mit der Horizontalen bildet* größer öder kleiner als 2° sciri:

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Gießen einer dosierten Menge von geschmolzenem Metall, wie Blei, die einen Schmelztiegel mit einer Heizvorrichtung und eine Kolbenpumpe aufweist, die sich zumindest teilweise im Schmelztiegel befindet und der zur Förderung des geschmolzenen Metalls von einem in der Nähe des Bodens des Behälters befindlichen Einlaß zu einer Ausgußdüse eine Ventileinrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (13) und die Einlaß- und Auslaß-Rückschlagventile (23,24) umfassende Ventileinrichtung zusammen als Einheit an einem einen Teil einer Schmelztiegel-Seitenwand (11) bildenden bzw. mit der Schmelztiegel-Seitenwand (11) verbundenen Tragkörper (12) befestigt sind, daß der Tragkörper (12) einen im oberen Teil des Schmelztiegels (10) befindlichen, mit der Ausgußdüse (26) in Verbindung stehenden Durchlaßkanal (20) aufweist, der bei befestigter Purapen-Ventil-Einheit an einen sich in dieser erstreckenden Förderkanal (17,18) anschließt, und daß Mittel (51) vorgesehen sind, um mindestens eines der Rückschlagventile (23, 24) zwecks Entleerung der Pumpe (13) beim Ausbau offenzuhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öffnen des Rückschlagventils (23, 24) ein insbesondere von Hand betätigbarer Anschlag (51) am Ende des bzw. jedes Ventilstößels (50) vorgesehen ist, an dem die Feder (52) des federbelasteten Rückschlagventils (23,24) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an d.:n Duri Maßkanal (20) eine Förderleitung (29) ansehlic/M. die in einem massiven Metallblock (28) angeordnet ist. d> - am einen Ende am Tragkörper (12) befestigt ist und am anderen Ende die Ausgußdüse (26) aufweist oder trägt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Block (28) ein massiver Metallgußkörper ist. der als Wärmespeicher dienl.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgußdüse (26) die Form von mindestens zwei Schlitzen (40) hat.

b Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgußoffniing in einer schrägen Stirnfläche (42) desjenigen Teils der Vorrichtung angeordnet ist. in der die Förderleitung (29) endet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die AusguHoffnung mit einer Deckplatte (44) versehen ist. die eine Anzahl von schrägen, im wesentlichen scnkrcchi liegenden Auslaßschlitzen (45) aufweist