DE60108428T2

DE60108428T2 - Füllrohrausführung zur bereitstellung einer verbindung zwischen einem mit metallschmelze zu füllenden formwerkzeug und einem das formwerkzeug füllenden ofen.

Info

Publication number: DE60108428T2
Application number: DE60108428T
Authority: DE
Inventors: M ller Peter IVERSEN; Uffe Andersen
Original assignee: Disa Industries AS
Current assignee: Disa Industries AS
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2021-06-01
Also published as: US7134480B2; US20040129401A1; DE60108428D1; EP1390169A1; EP1390169B1; ES2236239T3; WO2002102531A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Füllrohraufbau der in dem Oberbegriff von Anspruch 1 dargelegten Art.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei Füllrohraufbauten dieser Art ist es bekannt, ein Füllrohr in einem Stück vorzusehen, das sich von einer Position knapp neben der Unterseite des das Formwerkzeug füllenden Ofens zu einen Füllkopf erstreckt, der mit dem offenen Ende des Füllkanals verbunden werden kann. Ein Aufbau dieser Art ist z. B. aus der WO 99/00202 bekannt. Bei Verwendung eines Füllrohres dieser Art ist das Einstellen seiner Position relativ zu dem Formwerkzeug, insbesondere einem Formwerkzeug in einer Reihe von Formwerkzeugen, relativ komplex und beinhaltet das Lösen der Befestigung des gesamten Füllrohres an dem das Formwerkzeug füllenden Ofen, um die Position und den Winkel des Füllrohrkopfes relativ zu der Oberfläche der Form, die mit diesem dichtend verbunden werden soll, einzustellen. Üblicherweise umfasst der Füllrohraufbau eine Biegung, um für einen geeigneten kurzen Aufbau und eine geeignete Verbindung mit dem offenen Ende des Füllkanals zu sorgen, wobei die Biegung Probleme mit sich bringt, wenn das Füllrohr von Verunreinigungen wie z. B. Oxidationsprodukten gereinigt werden muss. Darüber hinaus muss, wenn unterschiedliche Arten von Füllköpfen verwendet werden sollen, der gesamte Füllrohraufbau ersetzt werden, um einen neue Art von Füllkopf zum Verbinden mit einer neuen Art von Formwerkzeug bereitzustellen.
Aus der EP-A 0 956 916 ist bekannt, die Probleme mit der Reinigung und dem Austausch zu lösen, indem das Füllrohr in zwei oder mehrere Abschnitte aufgeteilt ist. Diese Abschnitte stellen jedoch keinerlei Einstellmöglichkeiten für die Position und den Winkel des Füllrohrkopfes relativ zu der Fläche der Formwerkzeug bereit.
Aus der EP-A 0 976 476 ist es bekannt, eine abgewinkelte Beweglichkeit des Füllrohres bereitzustellen, indem das Füllrohr mit dem Füllofen durch eine Kardanverbindung verbunden ist. Der Zweck dieser Kardanverbindung besteht darin, ein gewisses Kippen der Formwerkzeug zu ermöglichen, während diese mit dem Füllrohr verbunden ist, und nicht darin, für irgendeine Formwerkzeug von Einstellung zu sorgen. Überdies wird der gesamte Füllrohraufbau als eine Einheit bewegt, ohne irgendwelche Möglichkeiten, einen Teil des Füllrohres relativ zu dem anderen zu bewegen.
OFFENLEGUNG DER ERFINDUNG
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Füllrohraufbau der oben beschriebenen Art bereitzustellen, mit dem es möglich ist, die oben stehend erklärten Schwierigkeiten zu vermeiden, und dieses Ziel wird mit dem Füllrohraufbau von der Art, die gemäß der vorliegenden Erfindung auch die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dargelegten Merkmale umfasst, erreicht. Bei dieser Anordnung ist der Füllrohraufbau in zwei Teile aufgeteilt, wodurch eine einfache Möglichkeit zum Einstellen der Position und des Winkels des zweiten Abschnittes, ohne Zerlegung der Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem das Formwerkzeug füllenden Ofen, bereitgestellt wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Füllrohraufbaus, deren Auswirkungen aus dem folgenden detaillierten Teil der vorliegenden Beschreibung ersichtlich werden, sind in den Unteransprüchen dargelegt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In dem folgenden detaillierten Teil der vorliegenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhafte Ausführungsform eines Füllrohraufbaus gemäß der in der Zeichnung dargestellten Erfindung genauer erklärt, in der 1 einen Füllrohraufbau gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt, der derart verbunden ist, dass er für eine Verbindung zwischen einem das Formwerkzeug füllenden Ofen und einer Formwerkzeug sorgt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Der in 1 schematisch dargestellte Füllrohraufbau umfasst einen ersten Abschnitt 1, der sich von einer Position knapp neben der Unterseite des das Formwerkzeug füllenden Ofens 3 erstreckt, und einen zweiten Abschnitt 2, der eine Verbindung von dem oberen Ende des ersten Abschnittes 1 zu dem offenen Ende des Füllkanals 8 in der Formwerkzeug 6 bereitstellt. Der Füllrohraufbau 1, 2 stellt eine Verbindung zum Füllen des Gusshohlraumes 7 in der Formwerkzeug 6 mit Metallschmelze 5, z. B. Aluminiumlegierungen, Gusseisen etc., aus dem das Formwerkzeug füllenden Ofen 3 bereit, wobei für das Füllen gesorgt wird, indem der das Formwerkzeug füllende Ofen 3 unter Druck gesetzt wird, wodurch Metallschmelze 5 aus dem das Formwerkzeug füllenden Ofen 3 von dem das Formwerkzeug füllenden Ofen 3 zu dem Gusshohlraum 7 durch die Verengung 4, den ersten Abschnitt 1, den zweiten Abschnitt 2 und den Füllkanal 8 transportiert wird. Der erste Abschnitt 1 ist relativ fest mit dem das Formwerkzeug füllenden Ofen 3 verbunden und der Teil des ersten Abschnittes 1, der sich aus dem das Formwerkzeug füllenden Ofen 3 heraus erstreckt, ist von einer Manschette 10 und einem Heizdraht 11 umgeben, um den ersten Abschnitt bei einer hohen Temperatur zu halten. Der zweite Abschnitt 2 ist als eine Kugel geformt, die fluiddicht mit dem oberen Ende des ersten Abschnittes 1 verbunden ist, wobei die Ausbildung einer Fase 12 an dem oberen Ende des ersten Abschnittes 1, eventuell ergänzt durch eine „Fluiddichtung", z. B. in Formwerkzeug von dickflüssigem Bornitrat, für die fluiddichte Verbindung sorgt.
Der zweite Abschnitt 2 kann somit durch Bewegen der Kugel in der Fase 12 an dem oberen Ende des ersten Abschnittes 1 eingestellt werden, und der zweite Abschnitt 2 kann in der eingestellten Position durch ein Verbindungsstück 9, das den zweiten Abschnitt 2 gegen den ersten Abschnitt 1 drückt, fixiert werden. Der zweite Abschnitt 2 umfasst eine plane Fläche, die für die fluiddichte Verbindung mit dem offenen Ende des Füllkanals 8 sorgt, und das obige Einstellen des zweiten Abschnittes 2 wird durchgeführt, um für eine sichere fluiddichte Verbindung zwischen dem zweiten Abschnitt 2 und der Fläche der Formwerkzeug 6 zu sorgen. Der Auslass von dem zweiten Abschnitt 2 bildet einen Winkel von ca. 95° mit der planen Fläche, wodurch zugelassen wird, dass überschüssiges Metall 5 nach dem Füllen der Gusshohlraumes 7 in den das Formwerkzeug füllenden Ofen 3 zurück fließen kann. Vor diesem Rückfluss der Metallschmelze 5 wird der Füllkanal 8 durch eine Platte 13, die auf nicht gezeigte Art und Weise in den Füllkanal 8 hinein bewegt wird, verschlossen, oder es werden andere Mittel zum Verschließen des Füllkanals 8 verwendet, z. B. wie in der EP 760 723 beschrieben ist.
Das Einstellen oder der Austausch des zweiten Abschnittes kann einfach durchgeführt werden, indem das Verbindungsstück 9 gelöst bzw. entfernt wird. Das Material des ersten und zweiten Abschnittes 1 und 2 muss gemäß der Temperatur der Metallschmelze 5, die von dem das Formwerkzeug füllenden Ofen 3 zu dem Gießhohlraum 7 transportiert werden soll, selbstverständlich hochtemperaturbeständig sein. Hochtemperaturbeständige Materialien für diese Komponenten sind z. B. keramische Materialien, Graphitmaterialien, feuerfeste Zementmaterialien, Aluminiumtitanat, beschichteter feuerfester Zement, wobei die Beschichtung eventuell Bornitrat ist, Keramikwolle, die mit einem geeigneten Material, z. B. Fiberfax oder Bornitrat beschichtet ist, oder Kombinationen aus diesen.
Die Verengung 4 an der Unterseite des ersten Abschnittes 1 ist vorgesehen, um die Verwirbelung in der in den das Formwerkzeug füllenden Ofen 3 zurückfließenden Metallschmelze zu verringern und die Wirkung der Druckschwankungen auf Grund von Wellenbewegungen in dem das Formwerkzeug füllenden Ofen zu verringern, wenn der zweite Abschnitt 2 von der Fläche der Formwerkzeug 6 entfernt ist.
Bestehende Füllrohraufbauten können in Füllrohraufbauten gemäß der vorliegenden Erfindung abgeändert werden, indem folgende Schritte ausgeführt werden:

a) Abschneiden des bestehenden Rohres an einer geeigneten Stelle, z. B. unmittelbar unterhalb der Biegung,
b) Bereitstellen einer Fase 12 an der Oberseite des abgeschnittenen Rohres,
c) Befestigen eines zweiten Abschnittes 2, z. B. einer Kugel 2, die in die Fase an der Oberseite des Rohres 1 passt,
d) Befestigen des zweiten Abschnittes 2 mittels eines Verbindungsstückes 9, das den zweiten Abschnitt 2 gegen den ersten Abschnitt 1 drückt und eventuell
e) Einbauen einer Verengung 4 am unteren Ende des Rohres 1.

Oben stehend wurde die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen betreffend einen Füllrohraufbau beschrieben. Innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche werden jedoch verschiedene Abwandlungen offensichtlich sein, wobei solche Abwandlungen das Bilden eines zweiten Abschnittes 2 mit einer anderen Konfiguration, um für die fluiddichte Verbindung mit dem Füllkanal 8 zu sorgen, und eine unterschiedliche Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 2, etc., umfassen.

Claims

Füllrohraufbau (1, 2) zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen einem mit Metallschmelze zu füllenden Formwerkzeug (6) und einem das Formwerkzeug füllenden Ofen (3), der Metallschmelze (5) enthält, wobei das Formwerkzeug (6) zumindest einen Gusshohlraum (7) aufweist, der unterste Teil eines jeden solchen Hohlraumes mit einem Füllkanal (8) in Verbindung steht, von dem zumindest ein Ende zur Außenseite des Formwerkzeugs (6) offen und derart ausgebildet ist, dass es zeitweilig mit dem Füllrohraufbau (1, 2) verbunden sein kann, um Metallschmelze (5) aus dem das Formwerkzeug füllenden Ofen (3) aufzunehmen, wobei der das Formwerkzeug füllende Ofen (3) derart ausgebildet ist, dass er Metallschmelze (5) enthält und die Metallschmelze (5) unter einem gesteuerten Druck durch den Füllrohraufbau (1, 2) und zu dem Füllkanal (8) transportiert, wobei der Füllrohraufbau umfasst: einen ersten Abschnitt (1), der sich von einer Position knapp neben der Unterseite des das Formwerkzeug füllenden Ofens (3) hinauf zu einer Zwischenstellung näher an dem Füllkanal (8) erstreckt, und zumindest einen separaten zweiten Abschnitt (2), der eine Verbindung von dem oberen Ende des ersten Abschnittes (1) zu dem offenen Ende des Füllkanals (8) bereitstellt und derart ausgebildet ist, dass er eine fluiddichte Verbindung zu dem oberen Ende des ersten Abschnittes (1) und dem offenen Ende des Füllkanals (8) bereitstellt, gekennzeichnet durch: die fluiddichte Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt, die für eine Beweglichkeit des zweiten Abschnittes (2) re lativ zu dem ersten Abschnitt (1) sorgt, wobei der erste Abschnitt (1) fest mit dem Füllofen (3) verbunden ist.
Füllrohraufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (1) ein gerades Rohr ohne Biegungen ist.
Füllrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beweglichkeit in der Form eines Kugelgelenks (12) bereitgestellt ist.
Füllrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (12) die Ausbildung einer Fase an dem oberen Ende des ersten Abschnittes (1) umfasst und den zweiten Abschnitt als eine Kugel (2) bildet, die in die Fase passt.
Füllrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (2) eine plane Fläche umfasst, die für die fluiddichte Verbindung mit dem offenen Ende des Füllkanals (8) sorgt.
Füllrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass aus dem zweiten Abschnitt (2) einen Winkel von ca. 95° mit der planen Fläche bildet.
Füllrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (2) mit dem ersten Abschnitt (1) mittels eines Verbindungsstückes (9) verbunden ist, das den zweiten Abschnitt (2) gegen den ersten Abschnitt (1) drückt.
Füllrohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (9) derart ausgebildet ist, dass es gelöst werden kann, um ein Einstellen der Position des zweiten Abschnittes (2) zu ermöglichen.
Füllrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (1) aus einem hochtemperaturbeständigen Material, z. B. einem Keramikmaterial, einem Graphitmaterial, einem feuerfesten Zementmaterial oder Kombinationen aus diesen gebildet ist.
Füllrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (2) aus einem Material gebildet ist, das aus der Gruppe Aluminiumtitanat, beschichteter feuerfester Zement, wobei die Beschichtung eventuell Bornitrat ist, oder Keramikwolle, die mit einem geeigneten Material, z. B. Fiberfax oder Bornitrat beschichtet ist, ausgewählt ist.
Füllrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fluiddichte Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt durch die Verwendung einer „Fluiddichtung" in Form von z. B. dickflüssigem Bornitrat befestigt ist.
Füllrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Verengung (4) an der Unterseite des ersten Abschnittes (1) umfasst.
Verfahren zur Abänderung eines Füllrohres mit herkömmlichem Aufbau zu einem Füllrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst, dass: a) das bestehende Rohr an einer geeigneten Stelle abgeschnitten wird, b) eine Fase (12) an der Oberseite des abgeschnittenen Rohres bereitgestellt wird, c) ein zweiter Abschnitt (2) nach Anspruch 5 an dem oberen Ende des Rohres (1) befestigt wird, und d) der zweite Abschnitt (2) unter Verwendung eines Verbindungsstückes (9) nach Anspruch 8 befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, dass e) eine Verengung (4) am unteren Ende des Rohres (1) eingebaut wird.