DE29502809U1 - Melting containers, in particular melting pots - Google Patents

Melting containers, in particular melting pots

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Abstract

Melting vessel, esp. crucible, with bottom outlet opening (5) having a stopper (6) and closing system (20), in which the outlet opening (5) is offset from the centre of the vessel.

Description

&rgr;&ogr;&igr;&tgr;&agr; Patentanwälte&rgr;&ogr;&igr;&tgr;&agr; Patent attorneys

Dipl.Phys. Ulrich Twelmeier Dipl. Ing. D.Jendryssek-Neumann Dr. phiI. nat. Rudolf Bauer-1990 Dipl. Ing. Helmut Hubbuch -1991Dipl.Phys. Ulrich Twelmeier Dipl. Ing. D.Jendryssek-Neumann Dr. phiI. nat. Rudolf Bauer-1990 Dipl. Ing. Helmut Hubbuch -1991

20.02.95/Dr.L/Ha/Schulth220.02.95/Dr.L/Ha/Schulth2

Georg Schultheiss Electronic, Pforzheimer Str. 82, 71292
FriolzheimGeorg Schultheiss Electronic, Pforzheimer Str. 82, 71292
Friolzheim

Schmelzbehälter, insbesondere SchmelztiegelMelting containers, especially crucibles

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft einen Schmelzbehälter, insbesondere einen Schmelztiegel, der einen von einem Wandbereich und einem Bodenbereich begrenzten Innenraum zur Aufnahme von Schmelzgut aufweist, wobei der Bodenbereich des Schmelzbehälters eine Abflußöffnung aufweist, die durch ein Verschlußelement eines Verschlußsystems verschließbar ist.The invention relates to a melting container, in particular a melting crucible, which has an interior space delimited by a wall region and a base region for receiving melting material, wherein the base region of the melting container has a drain opening which can be closed by a closure element of a closure system.

Ein derartiger Schmelzbehälter ist bekannt. Bei diesem ist vorgesehen, daß die Abflußöffnung des Schmelzbehälters zentriert in der Mitte des Bodens angeordnet ist. Diese Konstruktion bedingt, daß auch das diese Abflußöffnung beim Schmelzen des Schmelzgutes verschließende Verschlußelement, nämlich ein Verschlußstab, in der Zentralachse des zylindrischen Schmelztiegels liegt. Dies besitzt den Nachteil, daß durch den Verschlußstab der effektiv zur VerfügungSuch a melting vessel is known. In this case, the discharge opening of the melting vessel is arranged centrally in the middle of the base. This design means that the closure element that closes this discharge opening when the melting material is melted, namely a closure rod, is also located in the central axis of the cylindrical melting crucible. This has the disadvantage that the closure rod reduces the effective available

Westliche Karl-Friedrich-Straße 29-31 D-75172 Pforzheim Tel. (0723&Idigr;) 102270/90 Fax (07231) 101144 Telex 783929 patma dWestliche Karl-Friedrich-Straße 29-31 D-75172 Pforzheim Tel. (0723&Idigr;) 102270/90 Fax (07231) 101144 Telex 783929 patma d

stehende Einfüllquerschnitt der Einfüllöffnung des Schmelztiegels reduziert wird. Dieser Nachteil wird noch durch den am oberen Ende des Verschlußstabs angreifenden Hebemechanismus für eine Auf- und Abbewegung des Verschlußstabs verstärkt.The filling cross-section of the filling opening of the crucible is reduced. This disadvantage is further exacerbated by the lifting mechanism at the upper end of the closure rod for an up and down movement of the closure rod.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schmelzbehälter der eingang genannten Art derart weiterzubilden, daß in besonders einfacher Art und Weise sein effektiv zur Verfügung stehender Einfüllquerschnitt vergrößert wird.It is therefore the object of the present invention to further develop a melting container of the type mentioned at the outset in such a way that its effectively available filling cross-section is increased in a particularly simple manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abflußöffnung des Bodenbereichs des Schmelzbehälters außermittig angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the drain opening of the bottom area of the melting container is arranged off-center.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Abflußöffnung des Bodenbereichs des erfindungsgemäßen Schmelzbehälters außermittig und insbesondere nahe an dem Wandbereich des Schmelzbehälters wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß das die Abflußöffnung verschließende Verschlußelement, insbesondere ein Verschlußstab, ebenfalls wandnah geführt werden kann, so daß der zum Einfüllen von Schmelzgut zur Verfügung stehende Einfüllquerschnitt in vorteilhafter Art und Weise deutlich vergrößert ist. Das Beschicken des Schmelztiegels mit dem Schmelzgut kann somit einfacher und vor allem schneller durchgeführt werden, da größere, das Schmelzgut aufnehmende Zuführeinrichtungen verwendet werden können. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht desweiteren darin, daß in vorteilhafter Art und Weise der zur Bewegung des Verschlußelements erforderliche Mechanismus des Verschlußsystems nur einen äußerst kleinen Teil der Einfüllöffnung des Schmelzbehälters versperrt.The arrangement of the drain opening of the bottom area of the melting container according to the invention off-center and in particular close to the wall area of the melting container advantageously ensures that the closure element closing the drain opening, in particular a closure rod, can also be guided close to the wall, so that the filling cross-section available for filling in melting material is advantageously significantly increased. The melting material can thus be fed into the crucible more easily and, above all, more quickly, since larger feed devices for receiving the melting material can be used. A further advantage of the design according to the invention is that the mechanism of the closure system required to move the closure element advantageously blocks only an extremely small part of the filling opening of the melting container.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Bodenbereich in der Umgebung der Abflußöffnung des Schmelzbehälters in mindestens zwei Stufen zur Abflußöffnung hin abfällt. Eine derartige Vorgangsweise besitzt den Vorteil, daß auch bei einer asymmetrisch angeordneten Abflußöffnung im Bodenbereich des erfindungsgemäßen Schmelzbehälters eine zuverlässige und vor allemAn advantageous development of the invention provides that the bottom area in the vicinity of the discharge opening of the melting container falls in at least two steps towards the discharge opening. Such a procedure has the advantage that even with an asymmetrically arranged discharge opening in the bottom area of the melting container according to the invention, a reliable and above all

im wesentlichen vollständige Entleerung des sich darin befindlichen verflüssigten Schmelzgutes gewährleistet ist. Dies ist insbesondere beim Schmelzen von teuren Edelmetallen von großer Wichtigkeit, da hierbei aufgrund der hohen Materialkosten unbedingt darauf geachtet werden muß, daß nach dem SchmelzVorgang kein geschmolzenes Edelmetall im Schmelzbehälter zurückbleibt.essentially complete emptying of the liquefied melting material contained therein is ensured. This is particularly important when melting expensive precious metals, since due to the high material costs it is essential to ensure that no molten precious metal remains in the melting container after the melting process.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die mindestens zwei zur Ausflußöffnung hin abfallende Stufen aufweisende Bodenkontur des erfindungsgemäßen Schmelzbehälters dadurch ausgebildet wird, daß in der Hälfte des Bodenbereichs des erfindungsgemäßen Schmelzbehälters, in der sich die Abflußöffnung befindet, eine entsprechende Anzahl von Senkungen im Bodenbereich vorgesehen sind. Eine derartige Ausbildung besitzt den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Gestaltung des Bodenbereichs auch ohne Zuhilfenahme von SpezialWerkzeugen erzielt werden kann.A further advantageous development of the invention provides that the bottom contour of the melting container according to the invention, which has at least two steps sloping towards the outflow opening, is formed by providing a corresponding number of depressions in the bottom area in the half of the bottom area of the melting container according to the invention in which the outflow opening is located. Such a design has the advantage that the design of the bottom area according to the invention can also be achieved without the aid of special tools.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:Further details of the invention can be found in the embodiments described below with reference to the figures. They show:

Figur 1 ein ersten Ausführungsbeispiel einesFigure 1 shows a first embodiment of a

Schmelzbehälters,melting container,

Figur 2 eine ausschnittweise und vergrößerte Darstellung desFigure 2 is a partial and enlarged view of the

Bereichs II der Figur 1,Area II of Figure 1,

Figur 3 die Darstellung der Figur 2 ohne Verschlußelement, Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Schmelzbehälters,Figure 3 shows the representation of Figure 2 without closure element, Figure 4 shows a second embodiment of the melting container,

Figur 5 eine ausschnittsweise und vergrößerte Darstellung desFigure 5 is a partial and enlarged view of the

Bereichs IV der Figur 4,Area IV of Figure 4,

• · C · C

Figur 6 die Darstellung der Figur 5 ohne Verschlußelement.Figure 6 shows the representation of Figure 5 without closure element.

Der in Figuren 1 bis 3 dargestellte Schmelzbehälter 1 gliedert sich im wesentlichen in einen Wandbereich 2, dessen Außenfläche in thermischem Kontakt mit einer in den Figuren nicht detaillierter dargestellten Schmelzvorrichtung 10 steht, sowie einen Bodenbereich 3. In besonders vorteilhafter Art und Weise ist nun vorgesehen, daß eine Abflußöffnung 5 des Bodenbereichs 3 des Schmelzbehälters 1 welche weiter unten noch eingehender beschrieben werden wird - durch ein auf- und abbewegbares Verschlußelement, insbesondere einen Verschlußstab 6 eines Verschlußsystems 20 verschließbar ist, beim beschriebenen Schmelzbehälter 1 nun nicht mehr - wie bei den bekannten Schmelzbehältern der Fall ist - im Bereich der Mittelachse M, sondern um einen Abstand d von der Mittelachse M versetzt, also außermittig angeordnet ist. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Abflußöffnung 5 des Bodenbereichs 3 des Schmelzbehälters 1 nahe des Wandbereichs 2 des Schmelzbehälters 1 angeordnet ist.The melting container 1 shown in Figures 1 to 3 is essentially divided into a wall area 2, the outer surface of which is in thermal contact with a melting device 10 not shown in detail in the figures, and a base area 3. In a particularly advantageous manner, it is now provided that a drain opening 5 of the base area 3 of the melting container 1, which will be described in more detail below - can be closed by a closure element that can be moved up and down, in particular a closure rod 6 of a closure system 20, is no longer - as is the case with the known melting containers - in the area of the central axis M, but offset by a distance d from the central axis M, i.e. arranged off-center. It is particularly advantageous if the drain opening 5 of the base area 3 of the melting container 1 is arranged close to the wall area 2 of the melting container 1.

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 ist die Abflußöffnung 5 des Bodenbereichs 3 des Schmelzbehälters 1 etwa um ein Drittel des Radius R des vorzugsweise zylindrisch ausgeführten Schmelzbehälters 1 nach außen, also zum in Figur 1 rechten Wandbereich 2 hin versetzt angeordnet. Dies bewirkt in vorteilhafter Art und Weise, daß auch der Verschlußstab 6 des Verschlußsystems 20 seinerseits von der Mittelachse M des Schmelzbehälters 1 radial nach außen zum Wandbereich 2 hin versetzt angeordnet werden kann, so daß der zum Einfüllen eines Schmelzguts in den Innenraum 1' des Schmelzbehälters 1 zur Verfügung stehende Einfüllquerschnitt einer Einfüllöffnung 8 des Schmelzbehälters 1 nun nicht mehr - wie es bei einem bekannten derartigen Behälter der Fall sein würde - nur vom in Figur 1 linken Wandbereich 2 bis in etwa kurz vor die Mittelachse M reicht, sondern daß beim beschriebenen Schmelzbehälter 1 vielmehr in besonders vorteilhafter Art und Weise dieser Einfüllquerschnitt in radialer Richtung ca. um ein Drittel des Radiuses R des Schmelzbehälters 1 vergrößert wird. HierdurchIn the embodiment shown here in Figures 1 to 3, the drain opening 5 of the bottom region 3 of the melting container 1 is offset outwards by approximately one third of the radius R of the preferably cylindrical melting container 1, i.e. towards the right-hand wall region 2 in Figure 1. This advantageously means that the closure rod 6 of the closure system 20 can also be arranged offset from the central axis M of the melting container 1 radially outwards towards the wall area 2, so that the filling cross-section of a filling opening 8 of the melting container 1 available for filling a melting material into the interior 1' of the melting container 1 no longer extends - as would be the case with a known container of this type - only from the left wall area 2 in Figure 1 to approximately just before the central axis M, but that in the melting container 1 described, this filling cross-section is enlarged in a particularly advantageous manner in the radial direction by approximately one third of the radius R of the melting container 1. As a result

können in vorteilhafter Art und Weise größere Zuführbehälter und Zufüreinrichtungen für das in den Schmelzbehälter 1 einzubringende Schmelzgut verwendet werden, so daß bei jedem Füllvorgang deutlich mehr Schmelzgut pro Zeiteinheit über die Einfüllöffnung 8 in den Innenraum I7 des Schmelzbehälters 1 eingebracht werden kann als dies bei einem bekannten Behälter dieser Art der Fall ist.Larger feed containers and feed devices for the melting material to be introduced into the melting container 1 can advantageously be used, so that during each filling process significantly more melting material can be introduced into the interior I 7 of the melting container 1 via the filling opening 8 per unit of time than is the case with a known container of this type.

Der in den Figur 4 bis 6 dargestellte Schmelzbehälter 100 unterscheidet sich im Hinblick auf die Anordnung des Verschlußstabes 6 von dem in Figur 1 dargestellten Schmelzbehälter 1 dadurch, daß die Abflußöffnung 5 des Bodenbereichs 3 und somit der Verschlußstab 6 noch weiter an den in Figur 1 rechten Wandbereich 2 angenähert angeordnet ist, woraus sich in vorteilhafter Art und Weise eine nochmalige Vergrößerung des wirksamen Einfüllquerschnitts der Einfüllöffnung 8 des Schmelzbehälters 100 ergibt. Dem Fachmann ist aus der obigen Ausführung leicht ersichtlich, daß im Prinzip die Abflußöffnung 5 soweit an den Wandbereich 2 angenähert werden kann, daß eine einwandfreie Auf- und Abbewegung des Verschlußstabes 6 des Verschlußsystems 20 noch gewährleistet ist.The melting container 100 shown in Figures 4 to 6 differs from the melting container 1 shown in Figure 1 with regard to the arrangement of the closure rod 6 in that the drain opening 5 of the base region 3 and thus the closure rod 6 is arranged even closer to the right-hand wall region 2 in Figure 1, which advantageously results in a further enlargement of the effective filling cross-section of the filling opening 8 of the melting container 100. From the above explanation, it is easy for a person skilled in the art to see that in principle the drain opening 5 can be brought so close to the wall region 2 that a perfect up and down movement of the closure rod 6 of the closure system 20 is still guaranteed.

Die beiden Ausführungsbeispiele der Figuren 1 und 4 unterscheiden sich außer der Anordnung der Abflußöffnung 5 des Bodenbereichs 3 noch in der Gestaltung des Bodenbereichs 3 selbst, die in den Figuren 2 und 3 bzw. 5 und 6 detailliert dargestellt ist. Um auch bei einer asymmetrisch angeordneten Abflußöffnung 5 ein im wesentlichen vollständiges Abfließen des verflüssigten Schmelzgutes zu gewährleisten, ist in vorteilhafter Art und Weise vorgesehen, daß der Bodenbereich 3 zur Abflußöffnung 5 von allen Seiten hin abfallend ausgeführt ist, und zwar derart, daß der in Figur 1 bzw. 4 linke Teil des Bodenbereichs 3 des Schmelzbehälters 1, 100 - wie bei den bekannten Schmelzbehältern - in bekannter Art und Weise vom linken Wandbereich 2 über eine Schräge Il hin zur Mitte M abfällt, während nun aber bei dem in Figuren 1 bzw. 4 rechten Teil des Bodenbereichs 3, also in der Umgebung der Abflußöffnung 5, vorgesehen ist, daß der Bodenbereich 3 eine trichterförmige Vertiefung 11a aufweit, in der noch eine bzw. zwei Senkungen 12 bzw. 13a, 13b vorgesehen sein können, so daß der Bodenbereich 3 vonThe two embodiments of Figures 1 and 4 differ not only in the arrangement of the drain opening 5 of the base area 3 but also in the design of the base area 3 itself, which is shown in detail in Figures 2 and 3 and 5 and 6. In order to ensure that the liquefied melting material flows away essentially completely even with an asymmetrically arranged discharge opening 5, it is advantageously provided that the base region 3 is designed to slope down from all sides towards the discharge opening 5, in such a way that the left part of the base region 3 of the melting container 1, 100 in Figures 1 and 4 - as in the known melting containers - slopes down in a known manner from the left wall region 2 over a slope II towards the middle M, while in the right part of the base region 3 in Figures 1 and 4, i.e. in the vicinity of the discharge opening 5, it is provided that the base region 3 widens out into a funnel-shaped depression 11a, in which one or two depressions 12 or 13a, 13b can be provided, so that the base region 3 is

6
rechts nach links gesehen mindestens zweistufig ausgeführt ist.6
from right to left is designed in at least two stages.

Eine derartige Ausbildung des Bodenbereichs 3 des Schmelzbehälters 1, 100 besitzt den Vorteil, daß die beschriebene Kontur des Bodenbereichs 3 auch dann besonders einfach, d.h. ohne Spezialwerkzeuge, ausgebildet werden kann, wenn - wie beim -Schmelzbehälter 100 - die Abflußöffnung 5 des Bodenbereichs 3 nahe beim Wandbereich 2 des Schmelzbehälters 100 angeordnet ist.Such a design of the base region 3 of the melting container 1, 100 has the advantage that the described contour of the base region 3 can be formed particularly easily, i.e. without special tools, even if - as in the melting container 100 - the drain opening 5 of the base region 3 is arranged close to the wall region 2 of the melting container 100.

Zur Bewegung des Verschlußelements, insbesondere des Verschlußstabs 6, des Verschlußsystems 20 dient eine Hubeinrichtung, welche im wesentlichen aus einem von einem Hubmechanismus 21 auf- und abbewegbaren Galgen 22 besteht, dessen waagrechter Balken 22a am oberen Ende 6' des Verschlußstabs 6 angreift und dessen vertikaler Balken 22b in einer Aufnahmebohrung 23 geführt ist.A lifting device is used to move the locking element, in particular the locking rod 6, of the locking system 20, which essentially consists of a gallows 22 that can be moved up and down by a lifting mechanism 21, the horizontal bar 22a of which engages the upper end 6' of the locking rod 6 and the vertical bar 22b of which is guided in a receiving bore 23.

Claims (1)

SchutzansprücheProtection claims 1. Schmelzbehälter, insbesondere Schmelztiegel, der einen von einem Wandbereich (2) und einem Bodenbereich (3) begrenzten Innenraum (1') zur Aufnahme von Schmelzgut aufweist, wobei der Bodenbereich (3) des Schmelzbehälters (1, . 100) eine Abflußöffnung (5) aufweist, die durch ein Verschlußelement (6) eines Verschlußsystems (20) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung (5) des Bodenbereichs (3) des Schmelzbehälters (1, 100) außermittig angeordnet ist.1. Melting container, in particular a melting crucible, which has an interior space (1') delimited by a wall region (2) and a base region (3) for receiving melting material, the base region (3) of the melting container (1, . 100) having a drain opening (5) which can be closed by a closure element (6) of a closure system (20), characterized in that the drain opening (5) of the base region (3) of the melting container (1, 100) is arranged off-center. 2. Schmelzbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung (5) des Schmelzbehälters (l, lOO) um einen definierten Abstand (d) von einer Mittelachse (M) des Schmelzbehälters (1, 100) versetzt angeordnet ist.2. Melting container according to claim 1, characterized in that the discharge opening (5) of the melting container (1, 100) is arranged offset by a defined distance (d) from a central axis (M) of the melting container (1, 100). 3. Schmelzbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung (5) des Schmelzbehälters (1, 100) nahe des Wandbereichs (2) des Schmelzbehälters (1, 100) angeordnet ist.3. Melting container according to one of claims 1 or 2, characterized in that the drain opening (5) of the melting container (1, 100) is arranged near the wall region (2) of the melting container (1, 100). 4. Schmelzbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich (3) des Schmelzbehälters (1, 100) zur Abflußöffnung (5) in zumindest zwei Stufen (11, lla) hin abfällt.4. Melting container according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bottom region (3) of the melting container (1, 100) slopes down towards the discharge opening (5) in at least two steps (11, 11a). 5. Schmelzbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abflußöffnung (5) umgebende Stufe (lla) trichterförmig ausgebildet ist.5. Melting container according to claim 4, characterized in that the step (11a) surrounding the discharge opening (5) is funnel-shaped. 6. Schmelzbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich (3) des Schmelzbehälters (1, 100) in einer vorzugsweise trichterförmigen Umgebung (lla) der Abflußöffnung (5) mindestens eine Senkung (12; 13a, 13b) aufweist.6. Melting container according to claim 4, characterized in that the bottom region (3) of the melting container (1, 100) has at least one depression (12; 13a, 13b) in a preferably funnel-shaped area (11a) of the discharge opening (5). 7. Schmelzvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Schmelzbehälter7. Melting device, characterized by a melting container 8
nach einem der Ansprüche 1 bis 6.8th
according to one of claims 1 to 6. 8. Schmelzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung (5) des Schmelzbehälters (1; 100) verschließende Verschlußelement (6) durch eine Hubeinrichtung (21, 22) des Verschlußsystems (20) bewegbar ist.8. Melting device according to claim 7, characterized in that the closure element (6) closing the discharge opening (5) of the melting container (1; 100) is movable by a lifting device (21, 22) of the closure system (20). 9. Schmelzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (21, 22) einen am oberen Ende (6') des Verschlußelements (6) angreifenden Balken (22) aufweist, der in einer Aufnahmebohrung (23) der Schmelzvorrichtung verschiebbar geführt ist.9. Melting device according to claim 8, characterized in that the lifting device (21, 22) has a bar (22) which engages the upper end (6') of the closure element (6) and is displaceably guided in a receiving bore (23) of the melting device. 12. Schmelzvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Balkens (22) des Verschlußsystems (20) durch einen Hubmechanismus (21) ausführbar ist.12. Melting device according to claim 11, characterized in that the movement of the bar (22) of the closure system (20) can be carried out by a lifting mechanism (21). 13. Schmelzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement der Verschlußvorrichtung (20) als Verschlußstab (6) ausgeführt ist.13. Melting device according to one of the preceding claims, characterized in that the closure element of the closure device (20) is designed as a closure rod (6).
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