DE2734776A1

DE2734776A1 - Vorrichtung zum abmessen und zum transport von fluessigen metallen, insbesondere nichteisen-metallen

Info

Publication number: DE2734776A1
Application number: DE19772734776
Authority: DE
Inventors: Gary Garab
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1977-08-02
Publication date: 1978-05-18
Also published as: FR2361184B1; US4073414A; IT1081196B; JPS5321011A; BR7705135A; FR2361184A1; GB1530068A

Description

Vorrichtung zum Abmessen und zum Transport von flüssigen
Metallen, insbesondere Nichteisen-Metallen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abmessen und zum Transport von Metallen, insbesondere Nichteisen-Metallen.

Beim Transport von flüssigen Metallen von einem Schmelzofen
mittels eines Tiegels zu einer Gießform ergibt sich eine Anzahl von Problemen. Wenn man beispielsweise mit Kupferlegierungen zu tun hat, gibt es heutzutage keine automatischen Tiegel, die vollkommen dicht sind. Außerdem besteht bei wiederholter Benutzung des Tiegels das Problem, daß Schlacke
die Funktion stört. Schlacke bildet sich entlang der inneren Wand des Tiegels, in dem Ausguß des Tiegels und insbesondere in der öffnung des Ausgusses, wodurch die Genauigkeit bei der Ausgabe von flüssigem Metall aus dem Tiegel beeinträchtigt
wird, wenn dieser wiederholt verwendet wird. Diese Schlacke bildet sich durch Oxydation und durch die Ansammlung von Verunreinigungen innerhalb des Tiegels und in der Ausgußöffnung während des Einftihrens und Herausführens des Tiegels in die
bzw. aus der Schmelze. Die Schmelze-innerhalb des Schmelzofens ist mit einer Schlackeschicht bedeckt, die sich in und um die öffnung des Ausgusses ansammelt, wodurch die Genauigkeit der Zumessung und die Wirkungsweise des Tiegels beeinträchtigt wird. Diese sich in der Ausgußöffnung ansammelnde Schlacke kann beim Ausgeben des flüssigen Metalls aus dem Tiegel mitgerissen werden, was selbstverständlich unerwünscht
ist, und zwar insbesondere dann, wenn genau abgemessene Mengen an flüssigem Metall einem Gießform-Hohlraum zugeführt
werden sollen.

Zusätzlich zu dem Problem des Ansammeins von Schlacke im Bereich der Ausgußöffnung wird die Genauigkeit auch dann beeinträchtigt, wenn der Tiegel keine zuverlässige Abdichtung

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der Ausgußöffnung aufweist. Wiederholtes Tropfen beeinträchtigt die Genauigkeit des Schusses, der in den Gießform-Hohlraum eingebracht werden soll. Dies geht soweit, daß der Hersteller in manchen Fällen, beispielsweise beim Vergießen von Messing, keine Garantie für die Genauigkeit übernimmt.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß ein Bedürfnis für einen automatischen Tiegel besteht, der insbesondere bei Nichteisen-Metallen stets sauberes flüssiges Metall zuliefert. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen solchen Tiegel zu schaffen, der das Abtropfen von Metall weitgehend verhindert, die Abnutzung und Erosion der Tiegelteile verringert bzw. korrigiert und die Sauberkeit des Gießmetalls aufrechterhält, wenn es von dem Tiegel in die Form gegossen wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen automatisierten Tiegel zu schaffen, mit dem die vorstehend genannten Aufgaben gelöst werden, so daß das Metall nicht manuell vergossen werden muß.

Eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen automatischen Tiegel zu schaffen, der für Nichteisen-Metalle einschließlich Kupferlegierungen ohne Gefahr von Leckage verwendet werden kann. Der Tiegel soll die Zumessung einer genauen Menge an flüssigem Metall über einen langen Zeitraum ermöglichen, eine wesentlich geringere Schlackebildung als bisher aufweisen und so ausgebildet sein, daß beim Gießen möglichst wenig Schlacke mitgerissen wird.

Unter den Maßnahmen, mit denen die vorgeschlagene Anordnung Leckage verhindert, ist die Verwendung von Gußeisenteilen, und da das Gußeisen bei der Gießtemperatur für flüssige Kupferlegierungen auf Glühtemperatur erhitzt wird, wirken die miteinander zusammenarbeitenden Teile wirksamer zusammen, um eine Abdichtung an den Berührungsflächen zu erreichen. Leckage wird auch verhindert durch eine relative Drehbewegung zwischen den Teilen, die miteinander zusammenwirken, um die Ausgußöffnung zu schließen. Schließlich können Mittel zur Ausübung eines

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Druckes auf das Abschlußorgar \-orqesehen sein, um eine bes.- ο Abdichtung der Ausgußöffnung zu erreichen. Die Abdichtung wird auch unterstützt durch konische Sitzflächen zwischen dem Abschlußorgan und der Ausgußüffnung. Die vorgeschlagene Anordnung hat eine Mehranzahl von Einzelteilen, und ist einfach und leicht zu zerlegen, so daß die Einzelteile des Tiegels entfernt und ersetzt werden können, wenn sie verschlissen oder korrodiert sind. Dies ist besonders zutreffend für die Teile, welche die konischen Flächen bilden, welche die Ausgußöffnunn abdichten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll wiederholt eine genaue Menge flüssiges Metall zumessen, und dies wird dadurch erreicht, daß die Größe der Ausgußöffnung konstant gehalten wird. Eine Änderung der Größe der Ausgußöffnung kann das Ergebnis von Korrosion, Abnutzung zwischen den mit der Öffnung in Kontakt kommenden Teilen oder durch Aufbau von Schlacke auf diesen Teilen verfolgen. Die Abnutzung wird dadurch gesteuert, daß der Durchmesser der Ausgußöffnung einen geringfügig größeren Durchmesser hat als der sich durch diese Öffnung erstreckende Endabschnitt der Verschlußstange gebildet wird. Dieser Endabschnitt kann aus Wolframkarbid bestehen, um Abnutzung und Korrosion gering zu halten. Der Aufbau von Schlacke auf diesen Teilen, also z.B. der Stange und dem Ausguß, die relativ zueinander bewegbar sind, wird durch die Drehbewegung der Stange bei jedem Vorschieben der Stange gesteuert und auch durch die vorher erwähnten Durchmesserunterschiede, welche das Abtropfen von flüssigem Metall unterhalb des konischen Dichtsitzes am Ende der Ausgußöffnung. Auf diese Weise kann das flüssige Metall unterhalb dieses Dichtsitzes beim Herausnehmen des Tiegels aus der Schmelze in den Schmelzofen zurücktropfen.

Durch die vorher erwähnte Drehbewegung und die Durchmesserunterschiede wird auch der Aufbau von Schlacke in der Ausgußöffnung verhindert.

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Eine weitere Beschränkung des Schlackeaufbaues in dem Tiegel wird durch die schnelle Arbeitsfolge bewirkt, wobei die Luft, die für die Bildung von Schlacke notwendig ist, durch das heiße, von dem geschmolzenen Metall ausströmende Gas durch eine öffnung oben am Tiegel herausgedrückt und aufgrund des schnellen Arbeitszyklus daran gehindert wird, zurückzukehren. Es sei auch bemerkt, daß die vorgeschlagene Struktur eine verringerte Mitnahme von Schlacke in dem Metall bewirkt, indem der Endabschnitt der Verschlußstange so lang gemacht wird, daß er etwas über den Ausguß hinausragt, wenn der Tiegel in die Schmelze abgesenkt wird, wodurch verhindert wird, daß die an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls befindliche Schlacke aufgenommen wird. Die Verschlußstange wird erst dann angehoben, wenn der Ausguß sich unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls und der Schlacke befindet, und in ihre Schließstellung zurückgebracht, bevor der Tiegel aus der Schmelze herausgehoben wird. Da sich Schlacke in der Gegenwart von Luft bildet, befindet sich die Schlacke innerhalb des Schmelzofens nur auf der Luft ausgesetzten Oberfläche des geschmolzenen Metalls.

Eine hydraulisch betätigbare Zylinderanordnung kann vorgesehen sein, um den Tiegel senkrecht und. waagrecht zwischen dem Schmelzofen und der Gießstation zu bewegen. Selbstverständlich können auch andere Mittel für Linearbewegung vorgesehen werden, wie Luftzylinder, Schraubenspindeln, elektrische Linearmotoren und dergl. Zeitglieder bestimmen die Intervalle?, während welcher der Tiegel in dem geschmolzenen Metall verbleibt, um eine gegebene Aufnahmezeit für die Säule aus geschmolzenem Metall zu bestimmen, die zum Gießen des Schusses erforderlich ist.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der Tiegel aus einem gußeisernen Hohl zylinder mit einem Ausguß ebenfalls aus Gußeisen. Der Ausguß ist in den Hohl zylinder eingeschraubt.

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Eine Verschlußstange, ebenfalls aus Gußeisen, dient dazu, um den Ausguß abzuschließen. Wenn die Stange angehoben wird, fließt das Metall aus. Eine Wolframkarbidspitze am Ende dor Verschlußstange putzt die Ausgußöffnung aus, und zwar mit einer vertikalen und einer Rotationsbewegung. Eine geeignete Betätigungsvorrichtung ist vorgesehen, um diese Bewegung immer dann durchzuführen, wenn die Verschlußstange abwärts bewegt wird. Falls gewünscht, ist es auch möglich, eine Drehbewequng vorzusehen, wenn die Verschlußstange angehoben wird. Dor Endabschnitt der Verschlußstange hält die Ausgußöffnung von Schlacke frei und erstreckt sich etwas über die Ausgußöffnung hinaus, wenn die Verschlußstange in ihrer unteren Stellung ist. Dadurch werden Fremdteile von der Ausgußöffnung ferngehalten, wenn der Tiegel in das geschmolzene Metall abgesenkt wird. Eine oben am Tiegel vorgesehene öffnung ermöglicht den Austritt von Gasen mit hoher Geschwindigkeit, und die Schnelligkeit des Arbeitszyklus verhindert, daß frische Luft eintreten kann.

Bei den erhöhten Arbeitstemperaturen, beispielsweise 920 1100⁰C für Messing, befindet sich das Gußeisen in seinem angelassenen oder weichen Stadium. Dies trägt zu einer guten Abdichtung zwischen der Abschlußstange und dem Ausguß bei. Durch einen leichten, hydraulisch oder pneumatisch oder mittels einer Feder ausgeübten Druck auf die Verschlußstanqe in ihrer Schließstellung wird die Abdichtung weiter verbessert.

Mit der Erfindung wird somit eine verbesserte Vorrichtunq zum Abmessen und Transport von flüssigen Metallen vorgeschlagen. Sie weisen eine Tragstruktur und einen daran befestigten Hohlzylinder auf. Der Hohlzylinder ist an beiden Enden offen und am einen Ende ist ein Ausguß vorgesehen, der eine öffnung aufweist, die mit dem Innenraum des Hohl cylinders in Verbindung steht. Vom anderen Ende des Hohlzylinders erstreckt sich durch den Hohlzylinder eine Ver-

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schlußstange, die zwischen einer Stellung, in welcher sie auf dem Ausguß aufsitzt und die Ausgußöffnung verschließt, und einer Stellung, in welcher sie von dem Ausguß abgehoben ist und flüssiges Metall in den und aus dem Innenraum des Hohlzylinders fließen läßt, bewegbar ist. Mittel sind vorgesehen, um die Verschlußstange automatisch zwischen diesen Stellungen zu verschieben, und es sind ebenfalls Mittel vorgesehen, um die öffnung zu reinigen und zu verhindern, daß sich Fremdkörper in der öffnung ansammeln.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gießvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Tiegel,

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Tiegels, eingetaucht in die Schmelze und in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt des Tiegels, wobei der Ausguß offen ist, um geschmolzenes Metall ein- und austreten zu lassen, und

Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt ähnlich Fig. 3, wobei der Ausguß abgesperrt ist.

Der Tiegel 20 ist zur Benutzung in einer üblichen Metallgießvorrichtung bestimmt. Ein geeigneter Schmelzofen 22 ist mit einer zentralen Kammer versehen, die das geschmolzene Metall enthält. Bei vielen Metallen, beispielsweise Kupferlegiorungen wie Messing, bildet sich eine Schlackeschicht 26 auf der Oberfläche des Metalls 24, wo dieses mit dem Luftsauerstoff in Berührung kommt.

Der Tiegel 20 kann von oben in die Schmelze 24 abgesenkt und aus dieser herausgehoben werden. Ein Fühler 28 ist vorgesehen, um die Tiefe des Absenkens des Tiegels in die Schmelze zu steuern. _ ι ο -

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Der Tiegel 20 ist an einer Oberkopf-Führungs- und Tragvorrichtung 30 befestigt, welche dazu dient, den Tiegel nach dem Herausheben aus dem Schmelzofen 22 einer Gießstation 32 zuzuführen, an der das in dem Tiegel enthaltene Metall in den Hohlraum einer Gießform geleert wird.

Der Tiegel besteht überwiegend aus Gußeisenteilen, jedoch können auch andere Werkstoffe ähnlicher Natur verwendet werden.

Der Tiegel besteht aus einer Gußeisenhülse 34, die einen Innenraum 36 zur Aufnahme des geschmolzenen Metalls aufweist. Die Hülse hat ein offenes unteres Ende 38 und ein offenes oberes Ende 40. Beide Enden sind mit einem Innengewinde versehen zwecks Anbringung anderer Komponenten. Am unteren Ende 38 ist ein Ausguß 42 mit Außengewinde angeschraubt. In dem Ausguß ist eine zentrale Ausgußöffnung 44 vorgesehen, durch welche das geschmolzene Metall in den und aus dem Innenraum 36 der Hülse 34 fließen kann. Das obere Ende 46 der Ausgangsöffnunq 44 ist konisch, um die Abdichtung der öffnung zu erleichtern. Der Ausguß 42 besteht ebenfalls aus Gußeisen.

In das obere Ende 40 der Hülse 34 ist ein Anschlußstück 48 eingeschraubt, dessen oberes Ende ebenfalls ein Außengewinde trägt, das in ein Gewindeloch 50 in einer horizontalen Haltoplatte 52 eingeschraubt ist. Die Halteplatte 52 ist an zwei einander gegenüberliegenden aufrechtstehenden Ständern 60 angebracht, die durch eine Deckplatte 62 miteinander verbunden sind. Die Deckplatte 62 ist in Verbindung mit der Haupttragkonstruktion 64, die in üblicher Weise mit der Führungs- und Tragkonstruktion 30 verbunden ist.

Eine Verschlußstange 58 ist mit ihrem oberen Ende mittels eines Verbindungsgliedes 66 am Antriebsglied 68 einer Antriebsvorrichtung 70 angebracht. Die Antriebsvorrichtung 70 dient dazu, die Verschlußstange 58 senktrecht hin und her zu bewegen um! außerdem um einen bestimmten Betrag zu drehen, nachdem sie auf ihrem Sitz aufliegt. Eine Drehung um etwa 90° hat sich als" wirksam erwiesen. .-,

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Ein üblicher Hauptantriebsmechanismus wird verwendet, um die gesamte Vorrichtung 20 und die vorher beschriebene Verbindungskonstruktion in Bezug auf den Schmelzofen 22 anzuheben und abzusenken.

Die Verschlußstange 58, die im Ausführungsbeispiel durch eine Kupplung 65 und eine Stange 58a kleineren Durchmessers mit dem Verbindungsglied 66 verbunden ist, um eine grobe Höheneinstellung zu ermöglichen und das Entfernen und Ersetzen des vorderen Endes zu erleichtern, besteht ebenfalls aus Gußeisen und hat nahe ihrem unteren länglichen Endabschnitt 74 eine konische Fläche 72, an die sich eine ebenfalls konische Übergangsfläche 73 kleineren Durchmessers anschließt. Die Verschlußstange 58 ist innerhalb des Innenraums 36 der Hülse 34 angeordnet, und die anschließende Stange 58a kleineren Durchmessers erstreckt sich durch eine zentrale Längsbohrung im Anschlußstück 48 nach oben, wobei zwischen der Außenfläche der Stange 58a und der Innenfläche der zentralen Längsbohrung ein Ringspalt verbleibt, durch den Gase aus dem Innenraum 36 entweichen können, wie dies später noch beschrieben wird.

Die Fläche 73 hat einen kleineren Durchmesser als der konische Sitz 46 der Ausgußöffnung 44, wodurch sich in der Schließstellung der Verschlußstange 58, wie Fig. 4 zeigt, eine abgesetzte Zone bildet. Der Endabschnitt 74 kann aus einer Vielzahl von verschiedenen Werkstoffen bestehen, jedoch hat sich Wolframkarbid als besonders geeignet erwiesen.

Wenn die Verschlußstange 58 in ihrer unteren Endstellung ist, liegt ihre konische Fläche 72 an einem Teil des konischen Sitzes 46 der Ausgußöffnung 44 an, um die öffnung 44 abzusperren. Die Gesamtlänge der Obergangsfläche 73 und des Endabschnittes 74 ist geringfügig größer als der restliche Teil der öffnung 44, so daß der Endabschnitt 74 in der Schließstellung der Verschlußstange 58 geringfügig von dem Ausguß 4 2 vorsteht, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der Durchmesser des

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Endabschnittes 74 ist nur geringfügig kleiner als derjenige der öffnung 44, wodurch ein dünner Ringspalt gebildet wird.

Seitlich der Hülse 34 ist an der Halteplatte 52 ein Halter 76 für einen Fühler 58 angebracht, der sich nach unten zur Oberfläche des geschmolzenen Metalls erstreckt. Der Fühler 78, ein konventioneller Stromleiter, zeigt seinen Kontakt mit dem geschmolzenen Metall elektrisch an, wodurch die Eintauchtiefe des Tiegels 20 in das geschmolzene Metall gesteuert werden kann.

Wie vorher erwähnt, bestehen die Hülse 38, der Ausguß 4 2 und die Verschlußstange 58 mit Ausnahme des Endteils 74 aus Gußeisen, das sich als besonders brauchbar erwiesen hat. Pas Anschlußstück 58a, das in erster Linie die Aufgabe hat, die Wärmeableitung zu verringern, kann aus rostfreiem Stahl oder einem üblichen Ersatz hierfür bestehen, während die übrige Tragkonstruktion aus Stahl oder dergl. bestehen kann.

Zum Gebrauch sind die Einzelteile des Tiegels zunächst in der in Fig. 2 dargestellten Stellung. Der Endabschnitt 74 befindet sich in der Ausgußöffnung 44, und die konischen Flächen 72 und 46 wirken dichtend miteinander zusammen. Der Tiegel 20 wird über den Schmelzofen 22 gebracht und der Hauptantrieb wird betätigt, um den Tiegel in das geschmolzene Metal ι. 24 im Schmelzofen 22 abzusenken, bis der Fühler 78 mit rirr. Metall in Berührung kommt und ein Signal auslöst, durch welches die Absenkbewegung des Tiegels angehalten wird. Wenn der Tiegel in das geschmolzene Metall eintaucht, passiert er die Schlackeschicht 26 an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls 24. Dadurch, daß sich der Wolframkarbid-Cnd,\bschnitt 74 über das untere Ende der Ausgußöffnung 44 hinauserstreckt, wird das Eintreten von Schlacke in die Ausgußöf"'-nung 44 weitgehend vermieden und somit der Zugang zum rnncnraum 36 geschützt.

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Wenn der Tiegel in seiner unteren eingetauchten Füllposition ist, wird die Antriebsvorrichtung 70 automatisch eingeschaltet, um die Verschlußstange 58 anzuheben. Das geschmolzene Metall 24 kann dann durch die Ausgußöffnung 44 in den Innenraum 36 fließen, bis die vorbestimmte Höhe erreicht ist, worauf die Verschlußstange 58 abgesenkt wird, um die öffnung 44 zu schließen. Da diese öffnung unterhalb der Schlackschicht 26 liegt, kann keine Schlacke in den Innenraum 36 eintreten. Auf diese Weise wird die gewünschte Menge an geschmolzenem Metall in den Tiegel gebracht.

Zum Abschließen der Ausgußöffnung 44 wird die Verschlußstange 58 durch die Antriebsvorrichtung 70 nicht nur nach unten bewegt, sondern nach Erreichen ihres Sitzes 46 auch noch gedreht. Diese Drehbewegung unterstützt die Schaffung einer zuverlässigen Abdichtung zwischen den konischen Flächen 72 und 46. Diese Abdichtung wird auch unterstützt durch die konische Ausführung der miteinander zusammenwirkenden Flächen und durch die Tatsache, daß das Gußeisen* sich in seinem angelassenen oder weichen Zustand befindet, da es durch das geschmolzene Metall entsprechend erhitzt ist.

Ein Hydraulikzylinder kann ebenfalls als Teil der Antriebsvorrichtung 70 vorgesehen sein, um auf die Verschlußstange 58 einen leichten Druck nach unten auszuüben, wenn sie in ihrer Schließstellung ist, und dadurch die Abdichtung zwischen den konischen Flächen 72 und 46 weiter zu verbessern.

Nun wird der Hauptantrieb eingeschaltet, um den Tiegel 20 aus dem Schmelzofen 22 zu heben. Dabei verhindert die Anwesenheit des Endabschnittes 74 die Ansammlung von Schlacke innerhalb der öffnung 44 in der gleichen Weise, wie es eine derartige Ansammlung bei der Abwärtsbewegung des Tiegels in den Schmelzofen verhinderte. Durch den kleinen Spalt zwischen dem Endabschnitt 74 und der Ausgußöffnung 44 kann Metall vom Boden des Ausgusses abtropfen, wenn der Tiegel angehoben wird.

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Wenn der Tiegel aus dem Schmelzofen 22 entfernt ist, wird er zur Gießstation 32 gebracht, wo die Verschlußstange 58 durch die Antriebsvorrichtung 70 angehoben wird, um die Ausgußöffnung 44 freizugeben, wodurch das Metall im Innenraum 36 durch die öffnung 44 in die Gießform fließen kann. Auf diese Weise wird die Größe der Ausgußöffnung 44 über einen langen Zeitraum präzise aufrechterhalten. Weiterhin wird die Gefahr, daß in dem geschmolzenen Metall, das aus dem Innenraum 36 austritt, Schlacke enthalten ist, verringert und in den meisten Fällen vollständig beseitigt. Demzufolge wird eine reine Charge von geschmolzenem Metall in die Gießform gebracht.

Der Vorgang wird nun wiederholt, wobei der Hauptantrieb, der beispielsweise ein hydraulisch betätigter Zylinder ist, den Tie gel für den nächsten Füllvorgang zum Schmelzofen zurückbringt. Ein nicht gezeigtes Zeitglied kann vorgesehen werden, um die Zeit jedes Schrittes in dem Arbeitsablauf festzulegen.

Durch den Ringspalt zwischen der Stange 58a und der Längsbohrung im Anschlußstück 48 können die von dem geschmolzenen Metall aufsteigenden Gase mit hoher Geschwindigkeit austreten, wobei sie die in dem Innenraum 36 enthaltene Luft austreiben. Gleichzeitig bewirkt das schnelle Ausströmen der Gase aus dem Tiegel, daß keine Luft von oben in den Innenraum 36 eintreten und mit dem geschmolzenen Metall sowie mit den heißen Gußeisenteilen des Tiegels reagieren kann. Diese Teile, nämlich der Ausguß 42, die Verschlußstange 58 und die Hülse 34 sind bei der Schmelztemperatur von Kupferlegierungen glühend und dadurch relativ weich, wodurch eine wirkungsvollere Abdichtung der Aupgußöffnung erzielt wird. Eine zusätzliche Sicherung gegen Leckage wird erreicht durch die Drehbewegung der konischen Fläche 72 auf der konischen Fläche 46, durch Ausübung eines Anpreßdruckes von beispielsweise 3,5 kp/cm auf die Verschlußstange, durch konische Ausbildung der Sitzflächen und dadurch, daß die Stange und der Ausguß ohne Schwierigkeit entfernt und ersetzt werden können, wenn die konischen Flächen abgenutzt oder korrodiert sind. _ 17 _

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Die Zumeß-Genauigkeit wird dadurch aufrechterhalten, daß die Größe der Ausgußöffnung konstant gehalten wird. Eine Veränderung der Größe der Ausgußöffnung kann dadurch eintreten, daß sich Verschleiß an dem Endabschnitt 74 und am Ausguß 4 2 einstellt, oder daß sich Metall oder Schlacke an diesen Teilen anlagert. Die Abnutzung wird dadurch gesteuert, daß der Durchmesser der Ausgußöffnung 44 etwas größer ist als der Durchmesser des Endabschnittes 74. Außerdem ist der Endabschnitt 74 aus einem Material, das gegen Abrieb und Korrision widerstandsfähig ist, beispielsweise Wolframkarbid. Auch die Drehbewegung des Endabschnittes 74 bei jedem Absenken der Stange verhindert eine derartige Anlagerung von Metall oder Schlacke. Schließlich gestattet der Durchmesserunterschied zwischen dem Endabschnitt 74 und der öffnung 44, daß beim Herausheben des Tiegels 20 aus dem Schmelzofen flüssiges Metall von dem Ausguß unterhalb des Ventilsitzes abtropfen kann.

Eine verringerte Entstehung von Schlacke wird dadurch bewerkstelligt, daß Luft, die zur Bildung der Schlacke erforderlich ist, durch die heißen, aus dem geschmolzenen Metall austretenden Gase verdrängt wird und durch den genannten Ringspalt nach oben austreten kann. Eine Rückkehr von Luft wird in erster Linie durch den schnellen Arbeitszyklus vermieden.

Eine Mitnahme von Schlacke in das flüssige Metall wird dadurch verringert, daß der Endabschnitt 74 so lang ist, daß er von dem unteren Ende des Ausgusses 42 vorsteht, wenn der Tiegel in die Schmelze 24 eintaucht, so daß keine Schlacke von der Schlackeschicht 26 auf der Oberfläche der Schmelze 24 aufgenommen werden kann. Die Verschlußstange 58 wird erst dann angehoben, wenn die Ausgußöffnung 4 4 sich unterhalb der Schlackenschicht 26 befindet und sie wird in ihre Schließstellung gebracht, bevor der Tiegel 20 aus der Schmelze 24 herausgehoben wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Abmessen und zum Transport von flüssigem Metall, insbesondere Nichteisenmetall, mit einem an einer Tragkonstruktion angebrachten Tiegel, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel einen Hohlzylinder (34) mit offenen Enden (38,40) aufweist, daß an einem Ende (38) ein Ausguß (42) mit einer mit dem Inneren (36) des Hohlzylinders in Verbindung stehenden Ausgußöffnung (44) angebracht- ist, daß sich von dem anderen Ende (40) eine Verschlußstange (58) in den Hohlzylinder (34) erstreckt, die zwischen einer die Ausgußöffnung (44) verschließenden und einer die Ausgußöffnung (44) freigebenden Stellung verschiebbar ist, daß die Verschlußstange (58) und der Ausguß (42) in der Schließstellung dichtend miteinander zusammenwirkende Flächen (72,46) aufweisen, daß eine Antriebsvorrichtung (70) für die Verschlußstange (58) vorgesehen ist, die eine Axialverschiebung und in der Schließstellung zusätzlich eine Drehbewegung der Verschlußstange (58) bewirkt, daß Mittel (64) zum Bewegen des Hohlzylinders (34) in einen und aus einem Behälter (22) für flüssiges Metall (24) vorgesehen sind, wobei sich die Verschlußstange (58) beim Einführen in das flüssige Metall (24) in ihrer Schließstellung befindet, sowie Mittel (74) zum Reinigen der Ausgußöffnung (44) und

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zur Verhinderung der Ansammlung von unerwünschten Stoffen in der Ausgußöffnung (44), wobei die Verschlußstange (58) einen sich von der Sitzfläche (72) erstreckenden Endabschnitt (74) aufweist, der sich in der Schließstellung der Verschlußstange (58) durch die Ausgußöffnung (44) erstreckt, diese jedoch bei zurückgezogener Verschlußstange (58) freigibt. /

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (30) zum Transport des Tiegels von einem das flüssige Metall (24) enthaltenden Schmelzofen (22) zu einer Gießstation (32), auf der das in dem Hohlzylinder (34) enthaltene flüssige Metall durch Abheben der Verschlußstange (58) von ihrem Sitz (46) vergießbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (34), der Ausguß (42) und die Verschlußstange (58) aus einem Metall bestehen, das bei der Schmelztemperatur des zu handhabenden flüssigen Metalls weichgeglüht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (34) , der Ausguß (.42) und die Verschlußstange (58) aus Gußeisen bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Zeitglieder, zur Festlegung der Zeit, zu der die Verschlußstange (58) sich in einer der beiden Stellungen in Bezug auf den Ausguß (42) befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausguß (42) lösbar am einen Ende (38) des Hohlzylinders (34) und die Verschlußstange (58) beweglich an der Tragkonstruktion (64) angebracht ist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausguß (42) in das Ende (38) des Hohlzylinders (34) eingeschraubt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Endabschnitt (74) der Verschlußstange (58) in deren Schließstellung geringfügig aus der Ausgußöffnung (44) hinauserstreckt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (74) der Verschlußstange (58) aus Wolframcarbid besteht und als eigenes Teil an der Verschlußstange (58) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenwirkenden Flächen (46,72) des Ausgusses (42) und der Verschlußstange (58) konisch ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Endabschnittes (74) der Verschlußstange (58) geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Ausgußöffnung (44).

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Druckmittel, die die Verschlußstange (58) in der Schließstellung leicht auf ihren Sitz (46) im Ausguß (42) drücken.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Ausguß (42) abgewandte Ende (40) des Hohlzylinders (34) ein Innengewinde zur Befestigung eines rohrförmigen Anschlußstückes (48) aufweist, das andererseits mit der Tragkonstruktion (52) verschraubt ist und durch welches sich die Verschlußstange (58) erstreckt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Tragkonstruktion (52) ein Fühler (78) angebracht ist,

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der die Eintauchtiefe des Hohlzylinders (34) in das geschmolzene Metall (24) feststellt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstange (58) um etwa 90° drehbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Hohlzylinders (34) eine Entlüftungsöffnung vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung von dem Ringspalt zwischen der Außenfläche der Verschlußstange (58) und der Innenfläche des rohrförmigen Anschlußstückes (48) gebildet ist.

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