DE2427640A1

DE2427640A1 - VALVE FOR MOLTEN METALS

Info

Publication number: DE2427640A1
Application number: DE19742427640
Authority: DE
Inventors: Robert R Rader
Original assignee: Wirtz Manufacturing Co Inc
Current assignee: Wirtz Manufacturing Co Inc
Priority date: 1974-01-23
Filing date: 1974-06-07
Publication date: 1975-07-24
Also published as: JPS5223768B2; CA1005401A; GB1475127A; IT1016100B; US3877620A; JPS50104724A; DE2427640B2

Description

Patentanwälte 9 Λ 9 7 R A ΠPatent attorneys 9 Λ 9 7 R A Π Dr. Ing. H. Negendank * ^ *■ ' ν H UDr. Ing. H. Negendank * ^ * ■ 'ν H U

Dipl. Ing. H. Hauck · Dipl. Phys. W. Schmitz Dipl. Ing. E. Graalfs - Dip«, ing. W. Wehnert 8 München 2, Mozer'aircße 25 Telefon 5380586Dipl. Ing. H. Hauck · Dipl. Phys. W. Schmitz Dipl. Ing. E. Graalfs - Dip «, ing. W. Wehnert 8 Munich 2, Mozer'aircße 25 Telephone 5380586

Wirtz Manufacturing Co. Inc.Wirtz Manufacturing Co. Inc.

1105 - 24th Street 4. Juni 19741105 - 24th Street June 4th 1974

Port Huron, Michigan, USA Anwaltsakte: M- Port Huron, Michigan, USA Legal File: M-

Ventil für geschmolzene MetalleMolten Metals Valve

Die Erfindung betrifft ein Ventil für geschmolzene Metalle, insbesondere zur Verwendung an Maschinen zum Gießen von Akkumulatorplatten, bei denen in Abständen eine vorbestimmte Menge geschmolzenen Metalles in eine Gießpfanne zum Füllen einer Form gegeben wird.The invention relates to a valve for molten metals, in particular for use on machines for casting accumulator plates in which a predetermined amount is melted at intervals Metal is placed in a ladle to fill a mold.

Maschinen zum Gießen von Akkumulatorplatten weisen notwendigerweise eine Vorrichtung auf, durch die während eines vorbestimmten Zeitraumes jedes Maschinenzyklus eine vorbestimmte Menge geschmolzenen Metalles in eine Gießpfanne zum Füllen einer Form gegeben wird. Eine solche Vorrichtung wird häufig von einem Ventil für geschmolzenes Metall gebildet. Das Ventil steuert die Menge des in der Gießpfanne ausgebrachten geschmolzenen Metalles. Während jedes Maschinenzyklus wird nach Schließen der Form die Gießpfanne gekippt oder geschwenkt, um die erforderliche Menge geschmolzenen Metalles in den Hohlraum der geschlossenen Form zu gießen. Solche Ventile müssen frei ohne unzulässig hohe Reibung arbeiten, damit zum rich-Machines for casting accumulator plates necessarily have a device by which a predetermined amount is melted during a predetermined time period of each machine cycle Metal is placed in a ladle to fill a mold. Such a device is often used by a valve for molten material Metal formed. The valve controls the amount of molten metal discharged into the ladle. During each Machine cycle, after the mold is closed, the ladle is tilted or swiveled to pour the required amount of molten metal in to pour the cavity of the closed mold. Such valves must work freely without inadmissibly high friction so that the correct

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tigen Zeitpunkt die erforderliche Menge geschmolzenen Metalles abgegeben wird. Dies gilt im besonderen Maße, wenn die Menge des ausgebrachten Metalls dadurch gesteuert wird, daß das Ventil für eine vorbestimmte Zeitspanne in einem vorbestimmten Ausmaße geöffnet wird. Bei einigen Bauarten von Ventilen ist dies schwierig Zu₁ erreichen, da die Temperatur des durch sie fließenden geschmolzenen Metalles (370 - 54O° C, entsprechend 700 - 1000⁰P) zu Verformungen, nicht Fluchten und fehlerhaftem Arbeiten des Ventiles führt. Es ist daher wichtig, daß solche Ventile so gebaut werden, daß ihr ordnungsgemäßes Arbeiten durch verhältnismäßig hohe Temperaturen ! nicht ungünstig beeinflußt wird.The required amount of molten metal is released at the appropriate time. This is particularly true when the amount of metal discharged is controlled by opening the valve to a predetermined extent for a predetermined period of time. With some types of valves, this is difficult to _{achieve to 1} , since the temperature of the molten metal flowing through them (370 - 54O ° C, corresponding to 700 - 1000 ⁰ P) leads to deformations, misalignments and incorrect operation of the valve. It is therefore important that such valves are built in such a way that they work properly through relatively high temperatures! is not adversely affected.

Durch die vorgelegte Erfindung soll ein Ventil für geschmolzene Metalle geschaffen werden, welches die oben genannte Aufgabe erfüllt. The present invention seeks to provide a molten metal valve which achieves the above object.

Dies wird mit einem Ventil nach Anspruch 1 erreicht.This is achieved with a valve according to claim 1.

In einer Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Ventil ein oberes und ein unteres rohrförmiges Gehäuse auf, welche teleskopähnlich ineinandergeführt sind und in axialer Richtung zueinander bewegbar sind. Das obere Gehäuse ist mit einer Quelle für geschmolzenes Metall verbunden (z.B. einem Bleitopf), und das untere Gehäuse gibt Metall an eine Gießpfanne zum Füllen der Form ab. Die beiden Gehäuse haben solche Abmessungen, daß zwischen ihren teleskopförmig geführten Seitenwänden ein kleiner Spielraum verbleibt, um eine mögliche Verformung und Fehlorientierung auszugleichen,In one embodiment, the valve according to the invention has an upper and a lower tubular housing which are telescopically guided into one another and can be moved relative to one another in the axial direction. The upper housing is connected to a source of molten metal (e.g., a lead pot) and the lower housing delivers metal to a ladle for filling the mold. The two housings have such dimensions that a small amount of space remains between their telescopic side walls in order to compensate for any possible deformation and misalignment.

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welche auf Hitze und Montagetoleranzen zurückzuführen sind. In dem oberen Gehäuse ist ein Ventilsitz angeordnet, welcher mit einem als sphärische Kugel ausgebildeten Ventilteil zusammenarbeitet, welches im unteren Gehäuse angeordnet ist. Das als Kugel ausgebildete Ventilteil ist so angeordnet, daß es sich rollend in seitlicher Richtung auf einer flachen, harten metallischen Oberfläche bewegen kann, so daß es sich leicht auf den Ventilsitz ausrichtet, wenn die beiden Gehäuse aufeinander zu bewegt werden. Das als Kugel ' ausgebildete Ventilteil wird von einem offenen, es zurückhaltenden! Käfig umgeben, welcher die seitliche Auslenkung der Kugel begrenzt, so daß sie stets in einer sich selbst ausrichtenden Lage bezüglich des Ventilsitzes ist.which are due to heat and assembly tolerances. By doing upper housing is arranged a valve seat, which with a as spherical ball shaped valve part cooperates, which is arranged in the lower housing. The valve part, designed as a ball, is arranged in such a way that it rolls in a lateral direction Direction can move on a flat, hard metal surface so that it aligns easily with the valve seat when the two housings are moved towards each other. The valve part, which is designed as a ball, is supported by an open, retaining! Surrounding cage, which limits the lateral deflection of the ball, so that it is always in a self-aligning position with respect to of the valve seat is.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezujg-In the following an embodiment of the invention with reference to

nähme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. Es zeigt: ;take on the accompanying drawing explained. It shows: ;

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht des erfindungsgemäßen Ventils und eines erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus für dasselbe;Fig. 1 is a partial perspective view of the invention Valve and an actuating mechanism according to the invention for the same;

Fig. 2 eine seitliche Teilansicht eines Teiles der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;FIG. 2 is a partial side view of a portion of that shown in FIG Contraption;

Fig. J5 einen vertikalen Schnitt durch das geschlossene Ventil;J5 shows a vertical section through the closed valve;

Fig. 4 einen ähnlichen Schnitt durch das geschlossene Ventil wie in Fig. 3, wobei die Bauteile des Ventils in leicht fehlorientierter Lage gezeigt sind;Fig. 4 shows a similar section through the closed valve as in Fig. 3, the components of the valve in slightly misoriented situation are shown;

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Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 5; undFigure 5 is a section along line 5-5 of Figure 5; and

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Zuführung geschmolzenen6 is a schematic representation of the supply of molten material

Metalles für eine Maschine zum Gießen von Akkumulatorplatten.Metal for a machine for casting accumulator plates.

Fig. 6 zeigt einen geheizten Bleitopf 10. Innerhalb des Bleitop- I fes befindet sich eine Pumpe 12, welche in geeigneter Weise von6 shows a heated lead pot 10. Inside the lead top I fes is a pump 12, which in a suitable manner of

einem Motor 14 angetrieben wird. Der Auslaß der Pumpe 12 ist mit : einer vertikal verlaufenden Speiseleitung 16 verbunden, welche 'a motor 14 is driven. The outlet of the pump 12 is: connected to a vertically extending feed line 16, which '

einen Rückkehrkrümmer 18 in Form eines auf den Kopf gestellten U ia return elbow 18 in the form of an upside down U i

aufweist, welcher mit einer nach unten laufenden Rückführleitung ; 20 verbunden ist, deren unteres Ende in den Bleitopf 10 einmündet.¹ Unmittelbar unterhalb des Rückkehrkrümmers 18 mündet eine als Zweigleitung gezeigte weitere Speiseleitung 22 in die Speiseleitung 16 \ ein. Die Speiseleitung 22 führt zu einem Ventil für geschmolzenes Metall, welches insgesamt mit 24 bezeichnet ist, das eine Abgabe- j leitung 26 aufweist, die Metall in einen Löffel 28 abgibt. Derhaving, which is provided with a downward return line; 20 is connected, the lower end of which opens into the lead pot 10. ¹ Immediately below the return bend 18, a further feed line 22, shown as a branch line, opens into the feed line 16 \ . The feed line 22 leads to a valve for molten metal, designated as a whole by 24, which has a discharge line 26 which discharges metal into a spoon 28. Of the

j Löffel 28 wird während jedes Maschinenzyklus gekippt, so daß erj Bucket 28 is tilted during each machine cycle so that it

j eine vorbestimmte Menge geschmolzenen Metalles in die Form für die Akkumulatorplatten abgibt. Der Löffel wird so weit gekippt, daß
stets eine größere Menge geschmolzenen Metalles im Löffel zurückbleibt. Mit jedem öffnen des Ventiles 24 wird der Löffel wieder
aufgefüllt. Ein mit dem Rückführkrümmer 18 verbundener Anschlußj discharges a predetermined amount of molten metal into the mold for the accumulator plates. The spoon is tilted so far that
there is always a large amount of molten metal left in the spoon. Each time the valve 24 is opened, the spoon is restored
filled up. A port connected to the return manifold 18

30 istTOrgesehen, um inertes Gas dem geschmolzenen Metall zuzufüh->30 is intended to supply inert gas to the molten metal->

I ren, welches durch die Leitungen 16, 20 und 22 fließt. Im Betrieb) laufen der Motor 14 und die Pumpe 12 dauernd, um geschmolzenes
Metall nach oben durch die Speiseleitung 16 und zur Speiseleitung •22 zu fördern. Das überschüssige Metall kehrt durch die Rückführ-j I ren, which flows through lines 16, 20 and 22. In operation) the motor 14 and the pump 12 run continuously to dispense molten material
To convey metal up through feed line 16 and to feed line • 22. The excess metal returns through the return j

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leitung 20 wieder zu dem Bleitopf zurück. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das geschmolzene Metall bei dem Ventil 24 einer gleichbleibenden Druckhöhe ausgesetzt. Nach jedem Öffnen des Ventiles 24 wird der Löffel 28 gekippt, um eine vorbestimmte Menge des in ihm befindlichen geschmolzenen Metalles in die Gußform für die Akkumulatorplatten abzugeben.line 20 back to the lead pot. In the embodiment shown the molten metal at the valve 24 is exposed to a constant pressure level. After each opening of the valve 24 the spoon 28 is tilted to a predetermined amount of the molten metal in it into the mold for to hand over the accumulator plates.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Vorrichtung zum Haltern und Bedienen des Ventils 24. Diese Vorrichtung weist eine Konsole 32 auf, die in geeigneter Weise auf einem Rahmenteil 34 der Akkumulatorplattengießmaschine befestigt ist. Am oberen Ende der Konsole 32 ist ein Querträger 36 angebracht, der an einem Ende eine vertikalJver lauf ende Befestigungsplatte 38 und eine horizontal verlaufende Tragstange 40 trägt. Auf der Befestigungsplatte 38 ist über einen L-förmigen Träger 44 ein pneumatischer Zylinder 42 befestigt. Eine Einstellschraube 46 wird dazu verwendet, den Zylinder 42 in vertikaler Richtung zu verschieben. Durch das obere Ende des Zylinders 42 ragt eine Kolbenstange 48 nach oben. Eine Druckluftleitung 50 steht mit dem unteren Ende des Zylinders 42 in Verbindung. Der Zylinder 42 wird durch ein Magnetventil 52 betätigt, welches von einem Taktgeber gesteuert wird.1 and 2 show the device for holding and operating of the valve 24. This device has a console 32 which is in a suitable manner on a frame part 34 of the accumulator plate casting machine is attached. At the upper end of the console 32, a cross member 36 is attached, which ends at one end with a vertical run Mounting plate 38 and a horizontally extending support rod 40 wearing. A pneumatic cylinder 42 is fastened to the fastening plate 38 via an L-shaped carrier 44. An adjustment screw 46 is used to move the cylinder 42 in the vertical direction. Through the upper end of the cylinder 42 protrudes a piston rod 48 upwards. A compressed air line 50 is in communication with the lower end of the cylinder 42. The cylinder 42 is operated by a solenoid valve 52, which is controlled by a clock is controlled.

Durch die Tragstange 40 verläuft eine mit Gewinde versehene Buchse 54 in axialer Richtung mit dem Zylinder 42 fluchtend nach unten. Das Ende der Tragstange 40, durch welches die Buchse 54 hindurchgeschraubt ist, ist in axialer Richtung geschlitzt und weist eine Klemmschraube 56 auf. Nach Einrichten der Buchse 54 in vertikalerA threaded bushing extends through the support rod 40 54 in the axial direction with the cylinder 42 in alignment downwards. The end of the support rod 40 through which the bushing 54 is screwed is slotted in the axial direction and has a clamping screw 56. After setting up the socket 54 in vertical

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Richtung in die gewünschte Lage wird die Klemmschraube 56 angezo- ■ gen, um die Buchse 54 in ihrer eingestellten Lage zu verriegeln. Das freie, obere Ende der Kolbenstange 48 weist eine in vertikaler Richtung einstellbare Spitze 58 auf, welche normalerweise an einen vergrößerten Durchmesser aufweisenden Kopf 60 eines in vertikaler Richtung verschiebbaren Stifts 62 anschlägt, welcher sich durch die Buchse 54 erstreckt. Die vertikale Bewegung des Stiftes 62 nach oben aus der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Lage heraus wird durch die untere Stirnfläche des mit Gewinde versehenen Schaftes 64 der Buchse 54 begrenzt.The clamping screw 56 is tightened towards the desired position gen to lock the socket 54 in its set position. The free, upper end of the piston rod 48 has a vertical Direction adjustable tip 58, which is normally on a enlarged diameter having head 60 of a vertically displaceable pin 62 strikes, which through the Bushing 54 extends. The vertical movement of the pin 62 according to above from the position shown in Figs. 1 and 2 is through the lower end face of the threaded shaft 64 of Socket 54 limited.

Nach oben stehende Träger 66 sind auf dem Querträger 56 zwischen dessen Enden fest angebracht, und zwischen den oberen Enden der Träger 66 ist bei 70 ein Hebel 68 schwenkbar angeordnet. An einem Ende trägt der Hebel 68 ein Gewicht 72. An seinem gegenüberliegenden Ende weist der Hebel 68 ein sich nach oben öffnendes U-förmiges Lager 74 auf. Ein vertikal verlaufendes Verbindungsteil 76 ist an seinem oberen Ende schwenkbar unter Verwendung eines Schwenk-Upstanding beams 66 are fixedly mounted on the cross beam 56 between the ends thereof, and a lever 68 is pivotably arranged at 70 between the upper ends of the beams 66. The lever 68 carries a weight 72 at one end. At its opposite end, the lever 68 has a U-shaped bearing 74 that opens upwards. A vertically extending connecting part 76 is pivotable at its upper end using a pivot

im Lager 74
stiftes 78/angeordnet. In der Nähe des Schwenkstiftes 78 ist auf dem Verbindungsteil 76 ein Gegengewicht 80 fest angebracht.in camp 74
pin 78 / arranged. A counterweight 80 is fixedly attached to the connecting part 76 in the vicinity of the pivot pin 78.

Wie Fig. 5 zeigt, weist das Ventil 24 ein oberes Gehäuse 82 und ein unteres Gehäuse 84 auf. Das obere Gehäuse 82 hat die Form einer auf den Kopf gestellten Tasse, welche unter Verwendung einer Befestigungsplatte 86 fest an dem anderen Ende des Querträgers 36 angebracht ist. Das untere Gehäuse 84 hat ebenfalls becherförmige Gestalt und ist am unteren Ende des Verbindungsteiles 76 befestigt.As FIG. 5 shows, the valve 24 has an upper housing 82 and a lower housing 84. The upper housing 82 is in the form of an upside down cup which is fixedly attached to the other end of the cross member 36 using a mounting plate 86. The lower housing 84 is also cup-shaped and is attached to the lower end of the connecting part 76.

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> Zur besseren Darstellung ist das Verbindungsteil 76 in den Fig. 5 und 4 gegenüber der in den Pig. 1 und 2 gezeigten Lage in Umfangs· richtung versetzt gezeigt. Die Gehäuse 82 und .84 sind teleskop-> For the sake of clarity, the connecting part 76 is shown in FIGS. 5 and 4 opposite that in the Pig. 1 and 2 position shown in circumference direction shown offset. The housings 82 and .84 are telescopic

j artig ineinandergeführt, wobei der innere Durchmesser des Gehäuses j 82 etwas größer ist als der äußere Durchmesser des Gehäuses 84, saj like nested, the inner diameter of the housing j 82 is slightly larger than the outer diameter of the housing 84, see also

daß zwischen den Seitenwänden der Gehäuse ein kleiner Spielraum 88 verbleibt. Dieser Spielraum beträgt vorzugsweise größenordnungs-■■ mäßig 0,25 bis 0,5 mm (0,01 bis 0,02 inch). In der Praxis fluchtet der Schwenkstift 78, durch den das Verbindungsteil 76 auf dem Hebel 68 gelagert wird, in axialer Richtung mit den die Mitte der Gehäuse 82 und 84 durchsetzenden Achsen. Entsprechend ist das Gegengewicht 80 so gebaut und angeordnet, daß das untere Gehäuse im wesentlichen koaxial und fluchtend mit dem oberen Gehäuse gehalten wird. ,that a small clearance 88 between the side walls of the housing remains. This leeway is preferably of the order of ■■ magnitude moderately 0.25 to 0.5 mm (0.01 to 0.02 inch). Aligns in practice the pivot pin 78, through which the connecting part 76 on the lever 68 is mounted, in the axial direction with the axes penetrating the center of the housing 82 and 84. The counterweight is accordingly 80 constructed and arranged so that the lower housing is held substantially coaxial and in alignment with the upper housing. ,

Innerhalb des oberen Gehäuses 82 ist ein Anschluß 90 angeordnet, ,A connector 90 is disposed within the upper housing 82,

welcher in vertikaler Richtung die Stirnfläche dieses Gehäuses durchsetzt. Das obere Ende des Anschlusses 90 weist ein Gewinde i 92 auf, durch welches es mit der vom Bleitopf 10 herkommenden Speiseleitung 22 verbunden wird. Der Anschluß 90 weist einen in ; seiner Mitte verlaufenden Kanal 94 auf, welcher an seinem unteres. 1 Ende in einer mit Gewinde versehenen öffnung 96 endet. In die öffnung 96 ist ein Ventilsitz 98 eingeschraubt, dessen vertikale Stel lung durch die Dicke einer Unterlagsscheibe 100 bestimmt wird. Der Ventilsitz 98 ist mit einer zentralen öffnung versehen und steht in freier Verbindung mit dem Kanal 94 in der Mitte des An-. Schlusses 90. An seinem unteren Ende weist der Ventilsitz 98 eineb genau geschliffenen, ringförmigen Sitz 102 auf. Der Ventilsitz 98which penetrates the face of this housing in the vertical direction. The upper end of the connection 90 has a thread 92 by means of which it is connected to the feed line 22 coming from the lead pot 10. The connector 90 has an in; its center running channel 94, which at its lower. 1 end terminates in a threaded opening 96. A valve seat 98 is screwed into the opening 96, the vertical position of which is determined by the thickness of a washer 100. The valve seat 98 is provided with a central opening and is in free connection with the channel 94 in the middle of the connection. Final 90. At its lower end, the valve seat 98 has a precisely ground, annular seat 102. The valve seat 98

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ist aus verschleißfreiem und temperaturbeständigem Metall hergestellt, z.B. aus rostfreiem Stahl oder I11ium B (einer Nickel-Chrom-Molybdän-Kupfer-Legierung ).is made of wear-free and temperature-resistant metal, e.g. made of stainless steel or I11ium B (a nickel-chromium-molybdenum-copper alloy ).

Das untere Gehäuse 84 hat einen in radialer Richtung geneigten Boden 104, dessen unterster Abschnitt durch eine öffnung 106 in freier Verbindung mit der Abgabeleitung 26 steht. In dem Boden 104 ist eine Konsole 108 eingebettet, die aus hartem, temperaturbeständigem Metall angefertigt ist. Das obere Ende der Konsole 108 ist geschliffen und weist eine glatte ebene Fläche 110 auf, welche senkrecht zur Mittenachse des Gehäuses 84 verläuft. Auf der ebenen Fläche 110 der Konsole 108 befindet sich eine genau geschliffene, sphärische Kugel 112 aus Karbid. Die Kugel 112 kann auf der ebenen Fläche 110 innerhalb von Grenzen frei rollen, welchje durch einen Rückhaltekäfig bestimmt sind, welcher durch vier nach _; oben stehende Stifte 114 gebildet wird. Der Radius des durch die ; in radialer Richtung am weitesten innen gelegenen Abschnitte der Stifte Il4 begrenzten Kreises ist um mindestens den radialen Spiel_r , raum 88 zwischen den Seitenwänden der Gehäuse 82und 84 größer als i ι der Radius der Kugel, 112. Die Stifte 114 begrenzen die seitliche ! Auslenkung der Kugel 112 auf einen Abstand, welcher kleiner istThe lower housing 84 has a bottom 104 which is inclined in the radial direction and the bottom section of which is in free connection with the discharge line 26 through an opening 106. In the floor 104, a bracket 108 is embedded, which is made of hard, temperature-resistant metal. The upper end of the console 108 is ground and has a smooth flat surface 110 which runs perpendicular to the center axis of the housing 84. On the flat surface 110 of the console 108 there is a precisely ground, spherical ball 112 made of carbide. The ball 112 can roll freely on the flat surface 110 within limits, which are determined by a retaining cage, which is defined by four after _; above pins 114 is formed. The radius of the through the; in the radial direction most inner sections of the pins Il4 limited circle is at least the radial play _r , space 88 between the side walls of the housing 82 and 84 greater than i ι the radius of the ball, 112. The pins 114 limit the lateral! Deflection of the ball 112 to a distance which is smaller

, als der Radius des ringförmigen Ventilsitzes 102. Ungeachtet des ι
Ausmaßes der vertikalen Fehlorientierung zwischen den Gehäusen 82, as the radius of the annular valve seat 102. Regardless of the ι
The amount of vertical misalignment between the housings 82

und 84 bringt sich daher die Kugel 112 stets von selbst richtig in j die fluchtende Lage und sitzt dichtend auf dem ringförmigen Ventilsitz 102.and 84 therefore the ball 112 always brings itself correctly into place j the aligned position and sits sealingly on the annular valve seat 102.

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Das Ventil 24 wird dadurch geöffnet und geschlossen, daß das untere Gehäuse 84 in vertikaler Richtung verschoben wird. Das Ventil kann während jedes Zyklus der Maschine durch irgendeine geeignete Vorrichtung geöffnet werden. Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Vorrichtung zur Betätigung des Ventiles einen Schalter llö auf, welcher von irgendeinem Teil der Maschine zum Gießen der Akkumulatorplatten betätigt werden kann, welcher zeitlich auf das öffnen und das Schließen der Gußform abgestimmt bewegt wird. Z.B. kann der Schalter 116 durch eine Stange oder einen Stößel betätigt werden, welcher mit dem beweglichen Teil der Form verbunden ist. Der Schalter 116 betätigt einen voreingestellten Taktgeber, welcher das Magnetventil 52 für eine vorgegebene Zeitspanne aktiviert. Dauert z.B. jeder Maschinenzyklus ungefähr drei Sekunden, so kann das Ventil 24 für eine dreiviertel Sekunde bis zu eineinviertel Sekunden geöffnet werden. Ist das Magnetventil 52 aktiviert, so wird die Kolbenstange 48 so weit nach oben verschoben, daß der einen größeren Durchmesser aufweisende Kopf 60 des Stiftes 62 die untere Stirnfläche des mit Gewinde versehenen Schaftes 64 der Buchse 54 berührt. Das obere Ende des Stiftes 62 berührt die Bodenfläche des Gewichtes 72. Das Gewicht 72 und eine Zugfeder 118 kippen zusammen den Hebel 68 normalerweise entgegen dem Uhrzeigersinne, wodurch die Kugel 112 an den Ventilsitz 102 angedrückt wird und damit das Ventil schließt. Um ein zwangsweises Dichten bei dem Ventilsitz 102 herbeizuführen, wird die vertikale Lage des Zylinders 42 durch die Schraube 46 so eingestellt, daß sich das obere Ende des Stiftes 62 in geringemThe valve 24 is opened and closed that the lower Housing 84 is displaced in the vertical direction. The valve can be operated by any suitable device during each cycle of the machine be opened. In the embodiment shown, has the device for operating the valve opens a switch llö, which can be actuated by any part of the machine for casting the accumulator plates, which is timed to open and the closing of the mold is moved in a coordinated manner. For example, the switch 116 can be operated by a rod or a plunger, which is connected to the moving part of the mold. The switch 116 operates a preset clock which the Solenoid valve 52 activated for a predetermined period of time. Take e.g. every machine cycle about three seconds, the valve 24 can be closed for three quarters of a second to one and a quarter of a second be opened. If the solenoid valve 52 is activated, the Piston rod 48 shifted so far upwards that the larger diameter head 60 of the pin 62 the lower end face of the threaded shaft 64 of the socket 54 contacts. The upper end of the pin 62 contacts the bottom surface of the weight 72. The weight 72 and a tension spring 118 together tilt the Lever 68 is normally counterclockwise, pushing ball 112 against valve seat 102, and thus the valve closes. In order to bring about a forced sealing in the valve seat 102, the vertical position of the cylinder 42 is determined by the Screw 46 adjusted so that the upper end of the pin 62 in little

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Abstand unterhalb der Bodenfläche des Gewichtes 72 befindet, wenn das Ventil geschlossen ist. Wird der Zylinder 42 betätigt, berührt der Stift 62 das Gewicht 72, schwenkt den Hebel 68 im Uhrzeigersinne und schiebt damit das untere Gehäuse 84 nach unten, so daß das durch die Kugel 112 gebildete Ventilteil von dem Ventilsitz abgehoben wird. Das Ausmaß der Bewegung des Gehäuses 84 nach unten kann dadurch eingestellt werden, daß die Buchse 54 in der Tragstange 4o eingestellt wird, so daß der vertikale Abstand zwischen dem vergrößerten Durchmesser aufweisenden Kopf 60 des Stiftes 62 und der unteren Stirnfläche des mit Gewinde versehenen Schaftes 64 der Buchse 54 geändert wird. Die Feder 118 verhindert ein Überschießen in Richtung des Öffnens des Ventiles.Distance below the bottom surface of the weight 72 if that Valve is closed. When the cylinder 42 is actuated, the pin 62 contacts the weight 72 and pivots the lever 68 in a clockwise direction and thus pushes the lower housing 84 downwards, so that the valve part formed by the ball 112 from the valve seat is lifted. The amount of downward movement of the housing 84 can be adjusted by the bushing 54 in the support rod 4o is adjusted so that the vertical distance between the enlarged diameter head 60 of the pin 62 and the lower face of the threaded shaft 64 of the sleeve 54 is changed. The spring 118 prevents overshooting in the direction of opening the valve.

Wird der Hebel 68 im Uhrzeigersinn um den Schwenkstift 70 gedreht, so wird das untere Gehäuse 84 in vertikaler Richtung nach unten bewegt und für eine vorbestimmte Zeitspanne, welche durch Einstellen des das Magnetventil 52 steuernden Taktgebers vorgegeben ist, in der abgesenkten Lage gehalten. Während dieser Zeitspanne fließt in der Speiseleitung 22 befindliches geschmolzenes Metall durch den Ventilsitz 98 nach unten und in das untere Gehäuse 84. Der geneigte Boden 104 des unteren Gehäuses 84 läßt das geschmolzene Metall direkt zu der Abgabeleitung 26 fließen. Wie Fig. ]|zeigt, befindet sich der Auslaß der Abgabeleitung 26 stets unterhalb des Pegels 120 des geschmolzenen Metalles im Löffel 28. Damit wird verhindert, daß Luft über die Abgabeleitung 26 in das Ventil eintritt. Hierdurch wird ein Anhäufen von Verunreinigungen im geschmolzenen Metall verhindert. Die Bildung von Verunreinigungen wird dadurchIf the lever 68 is rotated clockwise about the pivot pin 70, so the lower case 84 is moved vertically downward and for a predetermined period of time which is determined by setting of the clock generator controlling the solenoid valve 52 is specified, held in the lowered position. During this period of time, molten metal in the feed line 22 flows through the Valve seat 98 down and into the lower housing 84. The sloping floor 104 of the lower housing 84 lets the molten metal flow directly to the discharge line 26. As Fig.] | Shows, is located the outlet of the delivery line 26 is always below the level 120 of the molten metal in the spoon 28. This prevents that air enters the valve via the discharge line 26. This will cause impurities to accumulate in the molten metal prevented. This prevents the formation of impurities

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I noch wesentlich herabgesetzt, daß in den zwischen den Gehäusen 82 :und"84 eingeschlossenen Raum durch eine Leitung 122, welche mitI still significantly reduced that in the between the housings 82 : and "84 enclosed space by a line 122, which with

dem oberen Gehäuse 82 bei 124 in Verbindung steht, inertes Gas eingeführt wird. Zwar kann eine kleine Menge inerten Gases aus dem I Inneren der Gehäuse durch den zwischen den Gehäusen befindlichencommunicating with upper housing 82 at 124, inert gas is introduced will. It is true that a small amount of inert gas can escape from the interior of the housing through the gas located between the housings

j Spielraum 88 entweichen, diese Menge ist jedoch nicht nennenswert groß, da, wie oben dargelegt, der Spielraum 88 nur 0,25 his 0,5 mm beträgt.j clearance 88 escape, but this amount is not significant large, since, as explained above, the clearance 88 is only 0.25 to 0.5 mm amounts to.

Obwohl der Spielraum 88 nur die oben erwähnte Größe aufweist, reicht er dazu aus, die Fehlorientierung auszugleichen, welche sich zwischen den Gehäusen 82 und 84 entweder infolge von Hitze oder von Montagetoleranzen einstellen kann. Auch bei solchen Fehlorientierungen sitzt die Kugel 112 aufgrund ihrer. Anordnung stets auf dem ringförmigen Ventilsitz 102 auf und bildet mit diesem eine untadelige Dichtung. In Fig. 4 ist z.B. eine Fehlorientierung der beiden Gehäuse gezeigt. Bei diesem speziellen Fall befindet sich das untere':Gehäuse 84 bezüglich des oberen Gehäuses 82 in einer leicht exzentrischen Lage und ist im Uhrzeigersinne leicht verkantet. Wird bei dieser Lage das Magnetventil abgeschaltet, so wir.d das untere Gehäuse 84 durch das Gewicht 72 und die Feder 118 nach ; oben geschoben. Sobald die Oberfläche der Kugel 112 einen Abschnitt des ringförmigen Ventilsitzes 102 antrifft, rollt die Kugel frei in seitlicher Richtung auf der ebenen Oberfläche 110 der Konsole 108, so daß sie sich konzentrisch auf den Ventilsitz 102 ausrichtet, was somit zu einer untadeligen Dichtung führt. Durch die gezeigte Bauart des Ventiles wird auch eine auf Hitze zurückzuführende Although the clearance 88 is only of the size mentioned above, it is sufficient to compensate for the misorientation which can occur between the housings 82 and 84 either as a result of heat or assembly tolerances. Even with such misalignments the ball 112 sits because of their. Arrangement always on the annular valve seat 102 and forms with this one impeccable poetry. For example, Fig. 4 shows a misorientation of the two housings. In this particular case there is the lower ': housing 84 with respect to the upper housing 82 in one slightly eccentric position and is slightly tilted clockwise. If the solenoid valve is switched off in this position, the lower housing 84 is moved by the weight 72 and the spring 118; pushed up. Once the surface of the ball 112 has a section of the annular valve seat 102, the ball rolls freely in a lateral direction on the flat surface 110 of the console 108 so that it aligns concentrically with the valve seat 102, thus resulting in a perfect seal. The design of the valve shown is also a result of heat

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Verformung so klein wie möglich gehalten. Der äußere Durchmesser des Anschlußes 90 ist genügend kleiner als der innere Durchmesser des Gehäuses 82, so daß dazwischen ein ringförmiger Raum gebildet wird, welcher der Einführung inerten Gases dienen kann. Darüber hinaus ist, wie oben ausgeführt, der Boden des unteren Gehäuses 84 ■: geneigt. Sobald das Ventil schließt, fließt somit alles geschmolzene Metall unverzüglich aus diesem ab, und es ist kein stehender See geschmolzenen Metalles vorhanden, welcher sich in dem Ventil ansammelt oder in diesem verbleibt.Deformation kept as small as possible. The outer diameter of the connector 90 is sufficiently smaller than the inner diameter of the housing 82, so that an annular space is formed therebetween, which can serve for the introduction of inert gas. About that In addition, as stated above, the bottom of the lower housing 84 ■: inclined. As soon as the valve closes, everything that is melted flows Metal is immediately removed from it, and there is no standing sea of molten metal to settle in the valve accumulates or remains in it.

Zu den oben genannten Vorteilen kommt hinzu, daß das erfindungs- ;In addition to the advantages mentioned above, the invention;

gemäße Ventil infolge seiner Bauart leicht gewartet und gereinigt . werden kann. Für einen wirklich zuverlässigen Betrieb müssen Ventile für geschmolzenes Metall der beschriebenen Bauart in regelmäßigen Abständen gereinigt werden. Das erfindungsgemäße Ventil kann zum Reinigen auseinandergebaut werden, ohne daß Werkzeuge not<wendig werden. Zum Auseinanderbau des Ventils genügt es, das Gewicht 72 anzuheben und damit das Gehäuse 84 ausreichend abzusenken, so daß es aus dem Inneren des Gehäuses 82 austritt. Danach wird das Verbindungsteil J6 angehoben, so daß es aus dem nach oben offenen Lager 74 frei kommt, und damit sind die beiden Teile des Ventiles zum Reinigen zugänglich.Appropriate valve easily serviced and cleaned due to its design. can be. For truly reliable operation, molten metal valves of the type described must be cleaned at regular intervals. The valve according to the invention can be disassembled for cleaning without tools being necessary. To disassemble the valve, it is sufficient to lift the weight 72 and thus lower the housing 84 sufficiently so that it emerges from the interior of the housing 82. Thereafter, the connecting part J6 is raised so that it comes free from the bearing 74, which is open at the top, and thus the two parts of the valve are accessible for cleaning.

Obwohl oben stehend von einer zyklischen Betriebsweise der Maschine zum Gießen von Akkumulatorplatten gesprochen wurde, ist es nicht absolut notwendig, daß das Ventil für geschmolzenes Metall währendAlthough the above is from a cyclical mode of operation of the machine For the casting of accumulator plates, it is not absolutely necessary that the valve for molten metal during

jedes Maschinenzyklus geöffnet und geschlossen wird. Falls er-every machine cycle is opened and closed. If he

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wünscht, kann das Ventil während des Betriebs der Maschine dauernd offen bleiben und die Menge des fließenden Metalles kann durch eine in der Speiseleitung für geschmolzenes Metall angeordnete Kalibrierdüse gesteuert werden. Bei dieser Betriebsweise ist es dennoch wesentlich, daß das Ventil eine flüssigkeitsdichte Dichtung erzeugt, wenn es in Abständen geschlossen wird, wenn die Maschine absichtlich angehalten wird oder der Betrieb der Maschine unterbrochen wird, um Wartungsarbeiten vorzunehmen.oder dergleichen.desires, the valve can be operated continuously during the operation of the machine remain open and the amount of flowing metal can be controlled by a calibration nozzle placed in the feed line for molten metal being controlled. In this mode of operation, however, it is essential that the valve create a liquid-tight seal, if it is closed at intervals, if the machine is intentionally stopped or if the operation of the machine is interrupted to carry out maintenance work. or the like.

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Claims

Wirtz Manufacturing Co. Inc.- 24th Street June 4, 1974 Port Huron, Michigan, USA Attorney's File: M- Claims

1. A valve for molten metal, in particular for a machine for casting accumulator plates, in which a mold is opened and closed with each machine cycle, the valve dispensing molten metal to a ladle or other device for filling the mold, characterized in that it has an upper (82) and a lower (84) tubular housing, the central axes of the housings (82, 84) being substantially vertical and substantially coaxial and in alignment; that the lower end of the upper housing (82) and the upper end of the lower housing (84) are in free connection with one another and are telescopically inserted into one another; that one of the housings (82) is arranged in a fixed position on the machine and the other housing (84) is arranged on the machine so as to be movable in the vertical direction; that means (116, 50, 52, 42, 44, 48, 54, 62, 72, 68, 70, 74, 78, 80, 76, II8) are provided for displacing the movable housing (84) in the vertical direction; that the upper housing (82) has in it a bore 94 which is open in the vertical direction downwards;

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that the bore (94) at the lower end in an annular Valve seat (102) ends which is disposed substantially coaxially with the upper housing (82); that the valve seat (102) disposed below the upper end of the lower housing (84); that an inlet conduit (22) for molten metal connected to the bore (94) of the upper housing (82) j that the lower housing (84) has an upstanding bracket (108) in its interior; that the console (108) is an essentially i borrowed flat upper end surface (110) in a to Axis of the upper housing (82) is perpendicular plane; that on the upper end surface (110) of the console (108) a spherical Ball (112) lies and can roll freely on this in the lateral direction to a limited extent, so that it is free can align concentrically with the annular valve seat (102) and form a seal with this when the movable Housing (84) is displaced vertically in a direction in which the ball (112) and the valve seat (102) on each other to be moved; that an outlet (ΙΟβ) for liquid metal in the lower housing (84) is arranged at a level below the ball (112), whereby when the movable Housing (84) in the vertical direction, through which the ball (112) is lifted from the valve seat (102), melted Metal flows downward due to gravity and through the ι outlet (1O6).

jj

2. Valve according to claim 1, characterized by \ an open cage (114) which surrounds the ball (112) and '

■L_■ L_

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their lateral deflection on the console (1O8) to a distance limited, which is smaller than the radius of the valve seat (102).

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the dimensions of the two housings (82, 84) in the radial direction are chosen so that between their telescopic A small amount of play (88) remains in the radial direction, and thus a slight axial amount of space Misorientation of these sections is made possible without any contact leading to friction between them, if that movable housing (84) is displaced in the vertical direction.

4. Valve according to claim 2 or J5, characterized in that that the cage (114) a lateral movement of the ball (112) on the upper end face (110) by at least one Allows distance which is equal to the clearance (88) between the telescopically nested sections of the housing (82, 84) is.

5. Valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cage (ll4) has a plurality of in j Pins spaced circumferentially around the ball (112) (114) which form a circle with a slightly larger diameter than the diameter of the sphere (112). i

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6. Valve according to claim 5, characterized in that that the space occupied by each pin (114) is considerably smaller than the space between adjacent pins (114), so that the flow of molten material from the lower end the bore (94) to the outlet (106) is not noticeably obstructed will.

7. Valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the upper housing (82) is fixedly attached and the lower housing (84) is movable,

8. Valve according to one of claims 1 to 7, marked net by a connection extending in the vertical direction (90) which is arranged in the upper housing (82), the connection (90) having an outer diameter which is smaller is than the inner diameter of the housing (82, 84) so that an annular space between the connector (90) and the side walls the housing (82, 84) is provided, and through an inlet conduit (122) mounted on the upper housing (82) for inert gas which opens into the annular space.

9. Valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the lower housing (84) is telescopic is inserted into the lower end of the upper housing (82).

10. Valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lower housing (84) has a radial

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ler direction inclined floor (104). has that the outlet ". (1O6) is aligned with the lower section of the base (104), see above that the formation of a standing pool of molten metal at the lower end of the lower housing (84) is avoided.

11. Valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that a discharge line from the outlet (106) to a spoon (28) which is arranged at a level below the valve (24).

12. Valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that the inlet line (22) with a source molten metal (10) is connected at constant pressure head, and that devices (116, 50, 52, 42, 44, 48, 54, 62, 72, 68, 70, 74, 78, 80, 76, 118) are provided around the lower housing (84) a predetermined distance at regular intervals move down for a predetermined amount of time to a predetermined amount of molten metal during each Machine cycle.

13. Valve according to one of claims 1 to 12, marked net by a substantially horizontally arranged lever (68) which is arranged pivotably in a vertical plane wherein the lower housing (84) is carried by a portion (74) of the lever (68) which is from the pivot point (70) of the lever (68) is removed, the devices (Ho, 50, 52, 42, 40, 48, 54, 62, 72, 68, 70, 74, 78, 80, 76, II8) for

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Moving the movable housing (84) means (ll6, 50, 52, 42, 44, 48, 54, 62, 72, 70, 80) have to move the lever (68) to pan.

14. Valve according to one of claims 1 to 13, marked .net by an essentially vertically extending connecting part (76), which is fixedly attached to the lower housing (84) and extends upwards from this, wherein the upper end of the connecting part (76) is pivotally connected to the lever (68).

15. Valve according to claim 14, characterized in that that the pivot connection (74, 78) between the connecting part (76) and the lever (68) on the vertically extending central axes the housing (82, 84) lies.

p.6. Valve according to claim 14 or 15 »characterized by ; net that the pivot connection (74, 78) between the connecting part (76) and the lever (68) arranged on the lever (68) upwardly open bearing (74) and one on the Connecting part (76) arranged pivot part (78) which rests in the bearing (74).

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