DE2530102B1

DE2530102B1 - Ventil zum exakten dosieren von fluessigem blei in formen

Info

Publication number: DE2530102B1
Application number: DE19752530102
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr Golz; Joachim Illmann; Hans-Georg Lindenberg
Original assignee: VARTA Batterie AG
Current assignee: VARTA Batterie AG
Priority date: 1975-07-05
Filing date: 1975-07-05
Publication date: 1976-01-29
Also published as: NL7607279A; BE843670A; SE417129B; FI761814A; DE2530102A1; GB1509877A; IT1061806B; NL165085B; YU127076A; DK140276B; US4114649A; DK212176A; JPS5638298B2; FR2317036A1; RO71129A; NO144287C; NO762328L; ES220589Y; FI59209C; SU760899A3

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil zum exakten Dosieren von flüssigem Blei in Formen, welches aus einem Ventilkörper mit Auslaufkanälen besteht, die auf der Arbeitsfläche des Ventiikörpers unterhalb des Bleispiegels im Vorratsbehälter enden und welche mittels eines Ventilkopfes mit Ausnehmungen verschließbar sind.

Auf vielen Gebieten der Technik sind zum Abmessen von Flüssigkeitsmengen Ventile notwendig. Diese Aufgabe tritt beispielsweise auch auf beim Gießen von Polbrücken und Zellenverbindern für Akkumulatoren, bei denen jeweils eine bestimmte Menge an flüssigem Blei in eine Form abgegeben werden soll. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der DT-PS 18 04 800 und DT-PS 20 22 163 beschrieben.

Bei solchen Vorrichtungen werden oft Ventile mit Ventilschiebern benutzt, die den Durchfluß einer bestimmten Materialmenge in vorgegebener Zeit erlauben. Solche Vorrichtungen sind jedoch in ihrer Steuerung aufwendig und insbesondere sind sie durch das Arbeiten mit flüssigem Blei einem sehr starken Verschleiß der aufeinandergleitenden Teile unterworfen, so daß eine genaue Dosierung durch das Ventil schon nach kurzer Zeit nicht mehr möglich ist. Insbesondere werden solche Ventile nach kurzer Betriebszeit undicht, und es ergibt sich ein in der Fertigung störendes Nachtropfen. Bei Verwendung von flüssigem Blei bildet sich ständig Oxid, welches sich an Wandungen festsetzt und sehr schnell zu Verschmutzungen und harten Verkrustungen führt. Ein exaktes Dosieren bereitet somit große Schwierigkeiten.

In der DT-OS 19 02 489 ist ein rotierendes Meßventil, welches nach dem Dosierkammerprinzip arbeitet, beschrieben. Dabei ist das Füllen der nierenförmigen Dosierkammer mit flüssigem Blei ohne große Schwierigkeiten möglich.

Das Entleeren der Dosierkammer bringt jedoch Schwierigkeiten mit sich, da kein statischer Druck vorhanden ist. Je weiter sich die Dosierkammer entleert, desto mehr nimmt die Auslaufgeschwindigkeit ab und letztlich wird der Rest nur austropfen. Bei Verwendung von flüssigem Blei sind Rückstände und haftende Partikelchen an den Dosierkammerwänden immer zu erwarten, so daß nach einiger Zeit das Dosierkammervolumen verringert wird. Bei teilautomatischen oder automatischen Fertigungslinien sollen kurze Taktzeiten und große Wiederholungsgenauigkeit erreicht werden; diesen Anforderungen kann dieses bekannte Ventil nicht gerecht werden.

Andere Ventilarten arbeiten nach dem Überlaufprinzip; dabei werden Bleioxidteile mit in die Dosiermenge eingespielt, und die Gewichts- oder Volumenunterschiede sind sehr groß.

Eine weitere Ventilanordnung zum Abfüllen flüssigen Metalis ist der US-PS Re 27 419 zu entnehmen. Dabei ist im Boden des die Metallschmelze enthaltenden Behälters ein Ventilkörper mit Auslaufkanal angeordnet. Auf diesem drehbar ist ein Ventilkopf vorgesehen, welcher eine Ausnehmung besitzt, die den Auslaufkanal freigibt, wenn der Ventilkopf in eine bestimmte Stellung gedreht wird.

Bei der Herstellung von Akkumulatoren bzw. beim Gießen von Polbrücken bzw. Zellenverbindern aus Blei ist es notwendig, ein Ventil zu benutzen, welches eine hohe Funktionssicherheit und Wiederholungsgenauigkeit besitzt. Dabei ist ein wesentliches Problem die rasche Oxidbildung beim verwendeten Blei, die bei den bekannten Anordnungen zu einem schnellen Zusetzen der Ablauföffnungen und zu einer Verkrustung der Ventilanordnung führt. Das Ventil muß dann ausgebaut werden, wobei das Metallbad erkaltet, und dadurch wird beispielsweise eine automatisch arbeitende Maschine, wie sie in der DT-PS 20 22 163 beschrieben ist, für längere Zeit stillgelegt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum exakten Dosieren von flüssigem Blei — auch in verhältnismäßig kleinen Mengen — zu entwickeln, mit welcher eine definierte Bleimenge aus einem Bleischmelzbehälter oxidfrei und mit hoher Wiederholungsgenauigkeit gefördert werden kann. Die Vorrichtung soll insbesondere gegen Verschleiß und Verkrustungen durch Bleioxide unempfindlich sein und es soll möglich sein, die Vorrichtung im Betrieb zu reinigen, so daß ein arbeitsaufwendiger und zeitraubender Ausbau entfallen kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen im Ventilkopf so bemessen sind, daß sie bei geöffnetem Ventil einen Durchflußquerschnitt über den Auslaufbohrungen freigeben, der kleiner ist als der Querschnitt der Auslaufbohrungen.

Bei geschlossenem Ventil ist durch Überdeckung der Auslaufbohrungen mit Freibohrungen des Ventilkopfes eine Reinigung der Auslaufbohrungen während des Betriebseinsatzes möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform gelangt das flüssige Blei aus dem Ventil ohne Zuleitung im freien Fall in die Formen.

Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 6 näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 das teilweise aufgeschnittene Ventil perspektivisch;

F i g. 2 zeigt den Ventilkopf;

F i g. 3 zeigt vergrößert einen Teil des Ventilkopfes;

F i g. 4 zeigt den Ventilkopf von oben gesehen und

F i g. 5 den Ventilkörper im Querschnitt; In
F i g. 6 ist schematisch eine Anordnung zum Betätigen des Ventils dargestellt.

Das Ventil besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, und zwar dem in den Behälter, der die Bleischmelze

enthält, fest eingesetzten Ventilkörper 1 und einem beispielsweise auf einen Schaft 9 dieses Ventilkörpers aufgesetzten drehbaren Ventilkopf 2. Der Ventilkörper 1 besitzt eine Arbeitsfläche 3, auf der eine ebensolche Arbeitsfläche des Ventilkopfes 2 gleitet. Es kann zweckmäßig sein, diese Arbeitsflächen kegelförmig auszubilden.

Auf der Arbeitsfläche 3 besitzt der Ventilkörper 1 ein oder mehrere Auslaufbohrungen 4, welche beispielsweise in der Mitte der Arbeitsfläche 3 angeordnet sind. Diese Auslaufbohrungen 4 sind über den zu füllenden Formen angeordnet, in die das Blei im freien Fall gelangt.

Am Ventilkopf 2 ist parallel zur Arbeitsfläche entsprechend der Anzahl der Auslaufbohrungen 4 im Ventilkörper 1 von außen eine Freifräsung 5 mit axialen Ausnehmungen in Form von Schlitzen 6 vorgesehen. Zusätzlich befinden sich entsprechend der Anzahl und Lage der Auslaufbohrungen 4 im Ventilkörper 1 Freibohrungen 7 im Ventilkopf 2.

Das Ventil ist im Schmelzbehälter so angeordnet, daß die Auslaufbohrungen 4 unterhalb der Oberfläche des Bleispiegels liegen, und das Ventil ist dann geschlossen, wenn die Auslaufbohrungen 4 am Ventilkörper 1 und die Freibohrungen 7 des Ventilkopfes 2 dekkungsgleich sind. Durch Verdrehen des Ventilkopfes 2 kommt es zur Überdeckung von Auslaufbohrungen 4 und Schlitzen 6 und durch diesen geöffneten Querschnitt kann Blei in die Form abfließen. Das Schließen des Ventils kann durch Weiterdrehen oder durch eine Drehung in entgegengesetzter Richtung bewirkt werden. Die Drehbewegung des Oberteils bzw. des Ventilkopfes 2 sollte möglichst schnell erfolgen, da dadurch der Genauigkeitsgrad der auslaufenden Bleimenge bestimmt wird. Weiterhin muß im Betrieb des Ventils darauf geachtet werden, daß die statische Bleihöhe über den Auslaufbohrungen 4 etwa konstant bleibt. Durch Vorgabe der Öffnungszeit des Ventils wird die Bleimenge dosiert.

Der Durchflußquerschnitt, der durch die Freifräsung im geöffneten Zustand des Ventils freigegeben wird, ist erfindungsgemäß kleiner als der Öffnungsquerschnitt der Auslaufbohrungen 4 im Ventilkörper 1. Dadurch wird bewirkt, daß bei beginnender Verschmutzung der Auslaufbohrungen 4 durch Bleioxide keine Durchflußbehinderung und dadurch Beeinflussung der Ausflußmenge pro Zeiteinheit hervorgerufen wird. Darüber hinaus ist es möglich, durch die Freibohrungen 7 im Ventilkopf, die im geschlossenen Zustand des Ventils mit den Auslaufbohrungen 4 fluchten, und die den gleichen Durchmesser wie die Auslaufbohrungen haben, eine Reinigung der Auslaufbohrungen 4 vorzunehmen, wozu jedoch ein Auseinanderbauen des Ventils bzw. ein Ausbau der gesamten Ventilanordnung nicht notwendig ist. Durch die Freibohrungen 7 können die Auslaufbohrungen 4 mit einfachen Reinigungselementen behandelt werden.

Der Durchflußquerschnitt, der durch die Freifräsung im Ventilkopf freigegeben wird, liegt zweekmäßigerweise bei 50 bis 70% des Querschnitts der Auslaufbohrungen 4 im Ventilkörper 1; schematisch ist dies vergrößert in F i g. 3 dargestellt.

Da gerade bei Verwendung von Blei eine Oxidbildung nicht vermieden werden kann und diese Oxide sich sehr rasch an den Wandungen der Auslaufbohrungen 4 festsetzen, wird es durch diese Ausführungsform möglich, dennoch über lange Zeit mit einer hohen Dosiergenauigkeit zu arbeiten.

Wie aus den Figuren ersichtlich und insbesondere auch in F i g. 3 dargestellt ist, sind die Kanten 8 der Schlitze 6 im Ventilkopf 2 zur Arbeitsfläche 3 hin messerartig ausgebildet. Es wird dadurch ein Selbstreinigungseffekt der Dichtfläche des Ventils erzielt. Auch durch diese Maßnahme wird die Zeit, in der das Ventil mit hoher Wiederholungsgenauigkeit arbeitet, gegenüber bekannten Ventilen wesentlich vergrößert. F i g. 5 zeigt den Ventilkörper 1 mit der vorzugsweise verwendeten kegelförmigen Arbeitsfläche 3. Diese Ausführungsform ist für die selbsttätige Reinigung besonders geeignet.

Der Ventilkopf 2 kann durch beliebige in den Figuren nicht näher dargestellte Vorrichtungen in eine Drehbewegung versetzt werden. Beispielsweise kann gemäß F i g. 6 am Ventilkopf 2 ein Nocken 10 angebracht sein, der in einer Ausnehmung 11 einer hin und her bewegten Stange 12 geführt ist.

Das erfindungsgemäße Ventil weist insbesondere einen sehr geringen Verschleiß auf und läßt sich, da es frei von Nachtropfen ist, vorteilhaft in automatisch arbeitenden Fertigungsanlagen verwenden. Ein weiterer Vorteil ist die Wartungsmöglichkeit des Ventils ohne Ausbau während des Betriebseinsatzes. Es zeichnet sich weiterhin durch eine hohe Wiederholungsgenauigkeit bei exakten Dosiermengen aus, die gerade in einer automatisch arbeitenden Vorrichtung von grundsätzlicher Bedeutung sind. Die Arbeitsflächen selbst können, soweit notwendig, noch mit einem hitzebeständigen Schmiermittel, beispielsweise mit hitzebeständigen Schmiermitteln auf Graphitbasis, behandelt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ventil zum exakten Dosieren von flüssigem Blei in Formen, welches aus einem Ventilkörper mit Auslaufkanälen besteht, die auf der Arbeitsfläche des Ventiikörpers unterhalb des Bleispiegels in Vorratsbehälter enden, die durch einen Ventilkopf mit Ausnehmungen verschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6) im Ventilkopf (2) so bemessen sind, daß sie bei geöffnetem Ventil einen Durchflußquerschnitt über den Auslaufbohrungen (4) freigeben, der kleiner ist als der Querschnitt der Auslaufbohrungen (4).

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilkopf (2) Freibohrungen (7) vorgesehen sind, die im geschlossenen Zustand des Ventils mit den Auslaufbohrungen (4) fluchten.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen im Ventilkopf (2) Schlitzform besitzen, deren zur Arbeitsfläche hinweisende Kanten (8) messerförmig ausgebildet sind.