DE662356C

DE662356C - Melting device

Info

Publication number: DE662356C
Application number: DEH147839D
Authority: DE
Original assignee: HENLEY EXTRUSION MACHINE COMPA
Current assignee: HENLEY EXTRUSION MACHINE COMPA
Priority date: 1935-06-11
Filing date: 1936-06-07
Publication date: 1938-07-11

Description

Schmelzvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Schmelzvorrichtung für Metalle, insbesondere eine Vorrichtung mit rohrförmigen Schmelzkammern zum Schmelzen von Metallbarren oder Blökken, d.h. Körpern aus festem Metall von regelmäßiger Form und Abmessungen, die im allgemeinen wesentlich länger nach einer Richtung sind als nach den beiden anderen.Melting device The invention relates to a melting device for metals, in particular a device with tubular melting chambers for melting of metal bars or blocks, i.e. bodies made of solid metal of regular shape and dimensions generally much longer in one direction than after the other two.

'Die Erfindung bezweckt eine verbesserte Vorrichtung zum Schmelzen von -Metallblöcken, welche insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, in Verbindung mit einer Metallverarbeitungsmaschine geeignet ist, die eine ständige Zufuhr von geschmolzenem Metall erfordert und bei welcher das in der Vorrichtung befindliche Metallvolumen, die Schmelzkosten, die Zeitdauer, während welcher das Metall in geschmolzenem Zustande verbleibt, und die Möglichkeit seiner Verunreinigung auf einem Mindestwert gehalten werden.The invention aims at an improved device for melting of -metal blocks, which in particular, if not exclusively, in connection with a metalworking machine that has a constant supply of requires molten metal and which is located in the device Metal volume, the smelting cost, the length of time during which the metal is in molten State remains, and the possibility of its contamination at a minimum being held.

Die verbesserte Schmelzvorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Schmelzkanimer eine geschlossene Kammer ist, deren Querschnitt etwa jenem der zu schmelzenden ffarren entspricht, und daß die Geschwindigkeit des Niederschmelzens der Barren im wesentlichen gleich der Entnahmegeschwindigkeit des flüssigeh Metalls ist und von letzterer selbsttätig geregelt wird und daß ferner die Einführungsgeschwindigkeit der Barren in die Schmelzkammer im wesentlichen gleich der Schmelzgeschwindigkeit ist und von dieser selbsttätig geregelt wird. Der Hinweis, daß der Ouerschnitt der Schmelzkaminer etwa jenem des zu schmelzenden Barrens entspricht, soll besagen, daß die Innenquerschnittsabmessungen der Schmelzkammer nicht etwa das Doppelte der Querschnitt&-abmessungen eines Barrens überschreiten. Die Barren werden vorzugsweise in die Schmelzkammer aus einer an sich bekannten Einführungskammer, welche Innen- und Außentüren aufweist, "selbsttätig mit einer Geschwindigkeit eingeführt, welche durch die Schmelzgeschwindigkeit geregelt wird. Vorzugsweise strömt ferner das geschmolzene Metall aus der Schmelzkammer durch eine zweite mit ihr dicht verbundene Kammer, in welcher es beim Durchtritt auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt wird, indem der zweiten Kammer Wärme mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die von der Temperatur des darin befindlichen Metalls selbsttätig geregelt wird. Schräge rohrförmige Schmelzvorrichtungen sind bereits- bekannt, aber man hat bisher nicht vorgeschlagen, die Menge des geschmolzenen Metalls in der Schmelzkammer auf einen Mindestwert zu verringern, und ebenso die Zeitdauer, während welcher das Metall im geschmolzenen Zustande verbleibt, indem man -eine verschlossene Schmelzkammer verwendet, deren Querschnitt etwa dem Profil der zu schmelzenden Barren entspricht. Zwar wurde bereits vorgeschlagen, die Metallbarren in die Schmelzkammer selbsttätig mit einer Geschwindigkeit einzuführen, welche der Entnahmegeschwindigkeit des flüssigen Metalls aus der Kammer entspricht. In manchen Fällen wurde vorgeschlagen, dies durch mechanische Kupplung der Barreneinführvorrichtung mit der das flüssige Metall verarbeitenden Maschine zu bewirken. Hierbei ergab sich aber die Schwierigkeit, die Zuführgeschwindigkeit genau der Entnahmegeschwindigkeit anzupassen, so daß sich schließlich entweder ein Mangel oder ein Überschuß an Metall in der Schmelzkammer ergab, obgleich letzterer durch Steuerung der Fördereinrichtung vermittels eines vom Mitallspiegel beeinflußten Schwimmers vermieden werden kann. In einem anderen Falle wurde vorgeschlagen, die Einführgeschwindigkeit dadurch der Entnahmegeschwindigkeit anzupassen, daß man den Barren in einem am oberen Ende geschlossenen Behälter einsetzte, dessen unteres Ende offen war, und in das geschmolzene Metall eintatichte. Bei dieser Anordnung werden jedoch beim SiAen des Metallspiegels kleine Öffnungen in der Behälterwandung freigegeben, welche den Lufteintritt gestatten, um den Druck in der Kammer zu erhöhen und zu bewirken, daß der Barren herunterfällt, bis der Metallspiegel hinreichend ansteigt, um die Öffnungen wieder zu schließen. Bei der praktischen Durchführung zeigt es - sich jedoch, daß die Zuführgeschwindigkeit nicht der Entnahinegeschwindigkeit entspricht, weil unabhängig von der Entnahme des geschmolzenen Metalls der Barren an seinem unteren Ende allmählich geschmolzen oder zum mindesten erweicht wird und den Luftdurchtritt zum oberen Teil des Behälters verhindert ' obgleich die Öff- nungen in der Behälterwandung zufolge eines Fallens des Metallspiegels freigesetzt worden sind. Keiner der genannten Vorschläge bildet daher eine so befriedigende Lösung wie die vorliegende Erfindung, weil bei den bekannten Anordnungen bei ständiger Entnahme von flüssigem Metall die Barren in die Schmelzkammer ständig vorgeschoben werden, selbst wenn sie nicht zum Schmelzen gelangen. Es besteht mithin die Gefahr einer Überfüllung der Kammer mit festem Metall. Diese Gefahr besteht nicht bei der Schinelzvorrichtung gemäß der Erfindung, weil die Beschickungsgeschwindigkeit durch die E ntnahmegeschwindigkeit des flüssigen Metalls geregelt wird und die Schmelzgeschwindigkeit des Metalls jener Entnahmegeschwindigkeit gleich ist und von dieser gesteuert wird.The improved melting device according to the invention is characterized in that the tubular melting canister is a closed chamber, the cross-section of which corresponds approximately to that of the ingots to be melted, and that the speed of melting down of the ingots is essentially equal to the removal speed of the liquid metal and of the latter is automatic is regulated and that, furthermore, the rate of introduction of the ingots into the melting chamber is essentially equal to the melting rate and is automatically controlled by the latter. The reference that the cross-section of the melting chamber corresponds approximately to that of the bar to be melted should mean that the internal cross-sectional dimensions of the melting chamber do not exceed approximately twice the cross-section and dimensions of an ingot. The ingots are preferably automatically introduced into the melting chamber from an introductory chamber known per se, which has inner and outer doors, at a speed which is controlled by the melting speed. Preferably, the molten metal from the melting chamber also flows through a second one tightly with it connected chamber, in which it is heated to a predetermined temperature as it passes through by supplying heat to the second chamber at a rate which is automatically controlled by the temperature of the metal located therein does not suggest reducing the amount of molten metal in the melting chamber to a minimum, and also the length of time during which the metal remains in the molten state, by using a sealed melting chamber whose cross-section approximates the profile of the bar to be melted ren corresponds. It has already been proposed to automatically introduce the metal bars into the melting chamber at a speed which corresponds to the removal speed of the liquid metal from the chamber. In some cases it has been suggested that this be accomplished by mechanically coupling the billet introducer to the liquid metal processing machine. Here, however, the difficulty arose in adapting the feed speed exactly to the removal speed, so that ultimately there was either a shortage or an excess of metal in the melting chamber, although the latter can be avoided by controlling the conveying device by means of a float influenced by the mitall level. In another case it has been proposed to adjust the rate of introduction to the rate of removal by inserting the ingot into a closed top container, the bottom of which was open, and pouring it into the molten metal. With this arrangement, however, when the metal level is sised, small openings are exposed in the container wall which allow air to enter to increase the pressure in the chamber and cause the ingot to fall until the metal level rises sufficiently to close the openings again . In the practice, it is - to j edoch that the feed rate does not match the Entnahinegeschwindigkeit because is softened independently of the removal of the molten metal, the ingot at its bottom end gradually melted, or at least to prevent the passage of air to the upper part of the container ' although the openings in the container wall have been released as a result of the metal mirror falling. None of the proposals mentioned therefore forms such a satisfactory solution as the present invention, because in the known arrangements with constant removal of liquid metal, the bars are constantly advanced into the melting chamber, even if they do not melt. There is therefore a risk of overfilling the chamber with solid metal. This risk is not of the invention in accordance with the Schinelzvorrichtung because the feed rate is controlled by the E ntnahmegeschwindigkeit of the liquid metal and the melting rate of the metal ener j sampling rate equal to, and is controlled by it.

Die Erfindung soll nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Hand eines Ausführungsbeispiels einer völlig selbsttätigen Vorrichtung näher erläutert werden, welche zur ununterbrochenen Erzeugung von geschmolzenem. Blei aus Bleibarren dient, und zwar mit einer Geschwindigkeit, welche angenähert gleich derjenigen Geschwindigkeit ist, mit welcher das geschmolzene Metall von der zugeordneten, Metall verarbeitenden Maschine abgezogen wird. Wie aus der nachstehenden Beschreibung ei-sichtlich, kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung in mannigfacher Weise abgeändert werden.The invention will now be described with reference to the drawings Hand of an embodiment of a fully automatic device explained in more detail which are used for the continuous production of molten. Lead from lead ingots serves, at a speed which is approximately equal to that speed is with which the molten metal from the associated, metal processing Machine is withdrawn. As can be seen from the description below the device according to the invention can be modified in many ways.

In den Zeichnungen zeigen Abb. i einen teilweise geschnittenen Aufriß der vollständigen Einrichtung und Abb. 2 ein Schaltungsschema der benutzten elektrischen Stromkreise.In the drawings, Fig. I shows an elevation, partly in section the complete set-up and Fig. 2 a circuit diagram of the electrical used Circuits.

Die Schmelzkammer i ist rohrförmig ausgebildet und der Bequemlichkeit halber aus zwei Teile 2 und 3 zusammengesetzt, welche mit ihren Stirnseiten in der Flanschverbindung4 aneinanderstoßen. Die Kammer ist mit ihrer Längsachse unter einem Winkel von etwa 450 zur Waagerechten gelagert. Natürlich kann der Neigungswinkel größer oder kleiner sein und auch go' betragen. Die Schmelzkammer ist an ihren oberen und unteren Enden auf Stützen 5 und 6 gelagert. Die Länge der Kammer ist derart, daß sie mindestens zwei, vorzugsweise drei Barren aufzunehmen vermag, welche mit ihren Stirnseiten aneinanderstoßen. Der Kammerquerschnitt ist angenähert demjenigen eines Barrens gleich, d.h. die Querschnittabmessungen übersteigen nicht etwa das Doppelte des Barrens. Vorzugsweise hat der Kammerquerschnitt solche Abmessungen, daß ein Barren oder Block längs der Kammer frei zu gleiten vermag. Zu diesem Zwecke kann die Kammer von kreisförmigem oder rechteckigem Querschnitt oder halbkreisförmigem Querschnitt sein, je nach der Form der zu schmelzenden Blöcke. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besitzt die Kammer halbkreisförmigen Ouerschnitt, wobei die gewölbte Seite nach oben gerichtet ist. Diese Anordnung verringert die Neigung der Blöcke, sich zu verkleminen. In der unteren Kammerwandung ist eine Öffnung7 vorgesehen, durch welche das geschmolzene Metall abgezogen werden kann, Das obere Kamnierende ist durch eine Tür8 verschlossen, welche nur dann geöffnet wird, wenn ein frischer Block in die Kammer eingeschoben werden soll. Die Tür kann gewünschtenfalls fortgelassen werden, aber sie ist vorzuziehen, weil so der Zutritt des Luftsauerstoffes in die Kammer verrin-ert wird. Die Kammer ist von zwei Heizmuffeln 9 und io umgeben. Die untere Muffel 9 umschließt angenähert das untere Drittel der Kammer, während die übrigen zwei Drittel von der oberen Muffel io umgeben werden. Diese Heizmuffeln sind unabhängig voneinander und können entweder mit Gas oder elektrisch erhitzt werden, Die in der Zeichnung dargestellten Heizmuffeln sind beide mit Gasbrennern ii bzw. 12 ausgerüstet. Der Zweck, der unteren Muffel besteht darin, dem untersten Block 13 Schmelzwärme zuzuführen und eine Säule von gescbmolzenem Metall 14 im unteren Ende der Kammer i zunächst zu erzeugen und dann auf rechtzuerhalten. Die obere Heizinuffel dient zur Vorwärmung der Blöcke 15 und 16 in diesem Teil der Kammer. Da die Blöcke allmählich abschmelzen, gleiten die oberen Blöcke in die Kammer hinab, wobei der untere dieser Blöcke zu schmelzen beginnt. Wenn die Blöcke hinreichend nach unten geglitten sind, kann ein frischer Block durch die Tür 8 eingesetzt werden. Die von der unteren Heizmuffel 9 zugeführte Wärmemenge wird selbsttätig in solcher Weise 'geregelt, daß die Geschwindigkeit, mit welcher der Metallblock schmilzt, während des Betriebes angenähert gleich der Geschwindigkeit ist, mit welcher das geschmolzene Metall aus der Vorrichtung abgezogen wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird dies durch -Anordnung einer Schwimmerkanimer 17 bewerkstelligt, in welcher sich ein Schwil-niner 18 befindet. Dieser Schwimmer ist mit einem Hebel ig verbunden, der einen Quecksilberschalter 20 trä 'gt. Befindet sijh der Spiegel des geschmolzenen Metalls in oder unterhalb einer vorbestimmten Höhe, dann wird der Hebel waagerecht gehalten, und der Schalter befindet sich in der Offenstellung. In dem Maße, wie der Metallspiegel ansteigt, wird der Schwimmer gehoben und schwenkt den Hebef derart, daß der Schalter 2o geschlossen wird. Hierdurch wird ein Stromkreis:2i geschlossen, welcher eine geeignete Stromquelle 22 und ein elektromagnetisches Relais 23 enthält, welches in Form eines federbelasteten Solenoids ausgebildet ' sein kann, wie aus Abb.:2 ersichtlich. Der Kern des Solenoids ist mechanisch mit einem Regulierventil 24 gekuppelt und betätigt dieses Ventil in solcher Richtung, daß die Gaszufuhr zum Brenner i i verringert wird. Vorzugsweise wird der Brenner ii durch eine Hauptleitung 25 gespeist sowie durch eine Hilfsleitung 26, in welch letzterer das Ventil eingeschaltet ist, auf welche das durch den Schwimmer betätigte elektromagnetische Relais einwirkt. Diese Hilfsleitung wird dann selbsttätig abgesperrt, wenn der Metall-Spiegel zu hoch ist und gestattet so ein Sinken des Metallspiegels auf die übliche Höhe. Walilweise kann der Schwimmer so angeordnet sein, daß die Brennstoffzufuhr unter den üblichen Wert verringert wird, wenn sich der Metallspiegel oberhalb des üblichen Standes befindet, und daß die Brennstoffzufuhr über den üblichen Wert erhöht wird, wenn sich der Metallspiegel unter dem üblichen Stand befindet.The melting chamber i is tubular and, for the sake of convenience, is composed of two parts 2 and 3 which abut one another with their end faces in the flange connection 4. The chamber is mounted with its longitudinal axis at an angle of approximately 450 to the horizontal. Of course, the angle of inclination can be larger or smaller and also be go '. The melting chamber is supported on supports 5 and 6 at its upper and lower ends. The length of the chamber is such that it is able to accommodate at least two, preferably three bars which abut one another with their end faces. The chamber cross-section is approximately the same as that of an ingot, ie the cross-sectional dimensions do not exceed approximately twice that of the ingot. Preferably, the chamber cross-section has dimensions such that an ingot or block can slide freely along the chamber. For this purpose, the chamber may be of circular or rectangular cross-section or semicircular cross-section, depending on the shape of the ingots to be melted. As can be seen from the drawing, the chamber has a semicircular Ou section, with the curved side facing upwards. This arrangement reduces the tendency for the blocks to jam. In the lower chamber wall there is an opening 7 through which the molten metal can be drawn off. The upper end of the chamber is closed by a door 8 which is only opened when a fresh block is to be pushed into the chamber. The door can be left out if desired, but it is preferable because it reduces the entry of atmospheric oxygen into the chamber. The chamber is surrounded by two heating muffles 9 and io. The lower muffle 9 approximately encloses the lower third of the chamber, while the remaining two thirds are surrounded by the upper muffle io. These heating muffles are independent of one another and can be heated either with gas or electrically. The heating muffles shown in the drawing are both equipped with gas burners ii and 12, respectively. The purpose of the lower muffle is to supply heat of fusion to the lowest block 13 and to first create and then maintain a column of molten metal 14 in the lower end of the chamber i. The upper heating muffle serves to preheat blocks 15 and 16 in this part of the chamber. As the blocks gradually melt, the upper blocks slide down into the chamber, with the lower of these blocks beginning to melt. When the blocks have slid down sufficiently, a fresh block can be inserted through the door 8. The amount of heat supplied by the lower heating muffle 9 is automatically regulated in such a way that the speed at which the metal block melts during operation is approximately equal to the speed at which the molten metal is withdrawn from the device. As can be seen from the drawing, this is accomplished by arranging a swimmer canister 17 in which a swimmer 18 is located. This float is connected to a lever which carries a mercury switch 20. When the level of molten metal is at or below a predetermined level, the lever is held horizontally and the switch is in the open position. As the metal level rises, the float rises and pivots the lifter so that the switch 20 is closed. In this way, a circuit is 2i closed, which contains a suitable power source 22 and an electromagnetic relay 23 which may be formed of a spring-loaded solenoid in form 'as seen from Abb.:2. The core of the solenoid is mechanically coupled to a regulating valve 24 and operates this valve in such a direction that the gas supply to the burner ii is reduced. The burner ii is preferably fed by a main line 25 and by an auxiliary line 26, in which the latter the valve is switched on, on which the electromagnetic relay actuated by the float acts. This auxiliary line is then automatically shut off when the metal level is too high and thus allows the metal level to sink to the usual height. As a rule, the float may be arranged so that the fuel supply is decreased below the normal level when the metal level is above the normal level and that the fuel supply is increased above the normal level when the metal level is below the normal level.

Eine ähnliche Steuerung kann für elektrische Heizmuffeln verwendet werden, oder der Relaismech,anismus kann wahlweise durch ein System von Kontakten gesteuert werden, welche geschlossen und geöffnet werden,* je nachdem der Metallspiegel steigt und fällt.A similar control can be used for electrical Heizmuffeln, or Relaismech, anismus may optionally through a system of contacts are controlled, which are closed and opened, * depending on the metal level rises and falls.

Die zweite Heizmuffel io kann fortgelassen werden, wenn eine Vorwärmung der Blöcke nicht erforderlich ist. Dies ist jedoch nicht empfehlenswert, da die Vorwärmung den Vorteil bietet, daß die Temperaturschwankung des geschmolzenen Metalls im unteren Ende der Kammer i verringert wird.The second heating muffle can be omitted if preheating of blocks is not required. However, this is not recommended as the Preheating has the advantage that the temperature fluctuation of the molten metal is decreased in the lower end of the chamber i.

Für gewisse Zwecke ist es äußerst erwünscht, das geschmolzene Metall bei einer bestimmten gleichbleibenden Temperatur abzuziehen. Dies gilt für Fälle, in denen die Schmelzeinrichtungdazu dient, dasgeschniolzene Metall einer ununterbrochen arbeitenden Auspreßmaschine mit Förderschraube zuzuführen. In solchen Fällen wird vorzugsweise eine zweite Kammer 30 unterhalb der Schmelzkaminer angeordnet, in welche geschmolzenes Metall aus der Schmelzkarnmer fließen kann. Diese Kammer kann lediglich eine Verlängerung der rohrförmigen Schmelzkammer i sein, wobei Hilfsmittel vorgesehen sind, -um zu verhindern, daß ein ungeschmolzener Barren oder ein Teil desselben aus der Schmelzkammer i zur zweiten Kammer 30 gelangen kann. Vorzugsweise bildet die Kammer 30 jedoch keine unmittelbare Fortsetzung der Kammer x, sondern ist in geringem Abstand von dieser angeordnet, wie aus &r Zeichnung ersichtlich, und steht mit ihr durch ein. Verbindungsrohr31 von verringertem Querschnitt in Verbindung. Hierdurch wird der Wärmeübergang von einer Kammer zur anderen durch Wärmeleitung verringert. Das in der unteren Kammer 3o befindliche geschmolzene Metall wird dann mittels einer Heizmuffel 32 auf die erwünschte Temperatur erwärmt, wobei die zugeführte Wärnie durch die Ternperatur des in der Kammer befindlichen Metalls geregelt wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird die iNluffel durch einen Gasbrenner 33 beheizt, welcher mit einer Haupt-und einer Hilfsgaszuführung über die Haupt-und Hilfsrohrleitungen 34bzw- 35 ausgerüstet ist. Die Gashilfszuführung zum Brenner wiTd durch ein thermostatisches Ventil 36 von beliebiger bekannter Bauart gesteuert. Beispielsweise kann seine Wirkung auf der Ausdehnung von Quecksilber in der Thermometerkugel 37 jeruhen, welche die Verschiebung einer Membran bewirkt, auf welcher die Ventilspindel gelagert ist. Aus der unteren Kammer 30 wird das Metall durch Rohr 38 der Maschine zugeführt. Dieses Rohr 38 ist mit einem Ablaßstopfen 39 versehen, um gewünschtenfalls das Entleeren der Schmelzkammern zu erleichtern.For certain purposes it is extremely desirable to draw off the molten metal at a certain constant temperature. This applies to cases in which the melting device is used to feed the molten metal to a continuously operating extrusion machine with a conveyor screw. In such cases, a second chamber 30 is preferably arranged below the melting chimneys into which molten metal can flow from the melting chimney. This chamber can only be an extension of the tubular melting chamber i, with aids being provided to prevent an unmelted bar or part of it from reaching the second chamber 30 from the melting chamber i. Preferably, however , the chamber 30 does not form a direct continuation of the chamber x, but is arranged at a small distance therefrom, as can be seen from the drawing, and stands through with it. Connecting pipe 31 of reduced cross-section in connection. This reduces the heat transfer from one chamber to the other through thermal conduction. The molten metal located in the lower chamber 3o is then heated to the desired temperature by means of a heating muffle 32 , the supplied heat being regulated by the temperature of the metal located in the chamber. As can be seen from the drawing, the airbag is heated by a gas burner 33 which is equipped with a main and an auxiliary gas supply via the main and auxiliary pipelines 34 and 35 , respectively. The auxiliary gas supply to the burner is controlled by a thermostatic valve 36 of any known type. For example, its effect can rest on the expansion of mercury in the thermometer ball 37 , which causes the displacement of a membrane on which the valve spindle is mounted. From the lower chamber 30 the metal is fed through pipe 38 to the machine. This tube 38 is provided with a drain plug 39 to facilitate emptying of the melting chambers, if desired.

Falls die Schmelzvorrichtung als geschlossener Ofen arbeiten soll, ist es notwendig, eine Vorrichtung anzubringen, die selbsttätig anzeigt, wann ein weiterer Barren eingeführt werden soll. Diese Vorrichtung kann aus einem Hebel 4o bestehen, der an seinem f reien Ende eine Rolle 41 trägt, die auf der Oberseite des obersten Barrens 16 aufruht. Wenn dieser Barren hinter das Ende des Hebels 4o gleitet, sinkt letzterer und schließt einen Schalter 42, welcher eine Anzeigevorrichtung betätigt. Wahlweise oder zusätzlich kann der Hebel eine selbsttätige Vorrichtung zur Zuführung eines anderen Barrens betätigen. Für letzteren Zweck ist das Rohrstück 3, welches das obere Ende der Schmelzkammer i bildet, jenseits über die Tür8 hinaus verlängert und bildet eine Zuführungskammer 43, in welcher ein Barren44 eingesetzt werden kann, und zwar entweder von Hand oder selbsttätig, wie weiter unten beschrieben. Gewöhnlich ist die Tür 8 geschlossen`; der Barren 44 in der Zuführungskammer legt sich gegen einen Anschlag 45. Beim Senken des Hebels 40 wird der Schalter42 geschlossen, welcher die Spule eines Elektromagnetrelais 46 an eine geeignete Stroniquelle 2:2 anschließt. Das Relais wird erregt, und sein Anker schließt einen Schalter 47, beispielsweise einen Quecksilberschalter, welcher bei Erregung des Relais geschwenkt wird. Das Schließen des Schalters 47 stellt die Verbindung eines Solenoids 48 an eine geeignete Stromquelle 49 her. Dieses Solenoid 48 ist auf einem Halter 5o oberhalb des Eintritts zur Schmelzkammer gelagert, und das untere Ende seines Kerns trägt eine Zahnstange 5 1, welche in ein Zahnrad 52 eingreift, das auf der Drehachse der Tür 8 sitzt. Das Ende des Solenoidkerns ist mit dem einen Endee eines bei 54 drehbar gelagerten Hebels 53 verbunden. Das andere Ende dieses Hebels ist an den Anschlag. 4 5 an,gelenkt. Wenn mithin das Solenoid erregt wird, öffnet sich die Tür 8, während der Anschlag 45 zurückgezogen wird. Hierdurch wird der Barren 44 freigegeben und gleitet nach abwärts in die Schmelzkammer i, wobei der Hebel 40 wieder angehoben und Schalter 42 wieder ge-Öffnet wird. Hierdurch wird das Relais 46 stromlos und schaltet die Stromzuführung zum Solenoid 48 ab, dessen Kern abfällt und die Tür wieder schließt bzw. den Anschlag 45 wieder in seine normale vorstehende Lage rückführt.If the melting device is to work as a closed furnace, it is necessary to attach a device that automatically indicates when another bar is to be introduced. This device can consist of a lever 4o, which carries at its f reien end a roller 41 which rests on the upper surface of the uppermost ingot sixteenth When this bar slides behind the end of the lever 4o, the latter sinks and closes a switch 42 which operates an indicator. Optionally or in addition, the lever can actuate an automatic device for feeding in another ingot. For the latter purpose, the pipe section 3, which forms the upper end of the melting chamber i, is extended beyond the door 8 and forms a feed chamber 43 in which an ingot 44 can be inserted, either by hand or automatically, as described further below. Usually the door 8 is closed '; the bar 44 in the feed chamber rests against a stop 45. When the lever 40 is lowered, the switch 42 is closed, which connects the coil of an electromagnetic relay 46 to a suitable power source 2: 2. The relay is energized and its armature closes a switch 47, for example a mercury switch, which is pivoted when the relay is energized. Closing switch 47 connects a solenoid 48 to a suitable power source 49. This solenoid 48 is mounted on a holder 5o above the entrance to the melting chamber, and the lower end of its core carries a rack 5 1 which engages in a gear 52 which is seated on the axis of rotation of the door 8. The end of the solenoid core is connected to one end of a lever 53 rotatably mounted at 54. The other end of this lever is against the stop. 4 5 on, steered. Thus, when the solenoid is energized, the door 8 opens while the stop 45 is withdrawn. As a result, the ingot 44 is released and slides downward into the melting chamber i, the lever 40 being raised again and the switch 42 being opened again. As a result, the relay 46 is de-energized and switches off the power supply to the solenoid 48, the core of which falls off and the door closes again or the stop 45 returns to its normal protruding position.

Es ist ersichtlich, daß bei einer derartigen Schmelzkammer nur eine vergleichsweise kleine Metallnienge sich zu jedem Zeitpunkt in geschmolzenem Zustande befindet und daß die freie Oberfläche des geschmolzenen Metalls einen Mindestbetrag ausmacht. Unter gewöhnlichen Betriebsbedingungen wird das geschmolzene Metall mit der nämlichen Geschwindigkeit abgezogen, wie es erzeugt worden ist, so daß es nur eine sehr kurze Zeitspanne im geschmolzenen Zustande verbleibt. Alle diese Einflüsse bewirken eine Verringerung der Oxydationsmöglichkeiten des, Metalls durch die Atmosphäre. Diese Möglichkeit wird noch weiter verringert durch die Anordnung der Tür 8, welche nur für eine Zeitdauer geöffnet wird, die gerade hinreicht, um die Einführung eines frischen Barrens in die Kammer zu gestatten. Vorteilhaft wird je- doch die Oxydationsmöglichkeit noch weiter verringert durch Anwendung eines unwirksamen Gases oder eines Vakuums im oberen Teil der Schmeilzkammer. In diesem Falle wird es vorgezogen, am oberen Ende der Zuführungskammer 43 eine Tür 5 5 anzuordnen, so daß diese Kammer als Schleuse wirken kann und die unmittelbare Verbindung des Innern der Sclimelzkammer mit der Außenluft verhindert, wenn die Tür 8 geöffnet ist. Die Türen 8 und 55 sind vorzugsweise derart gesperrt, daß sie nicht gleichzeitig geöffnet werdenkönnen. FallseineselbsttätigeBarrenförderüng für die Kammer 43 vorgesehen ist, kann diese Sperrung durch eine geeignete zeitliche Steuerung des Öffnens und Schließens der Türen bewirkt werden.It can be seen that in such a melting chamber only a comparatively small throat of metal is in the molten state at any one time and that the free surface area of the molten metal is a minimum amount. Under normal operating conditions, the molten metal is withdrawn at the same rate as it was produced so that it remains in the molten state for only a very short period of time. All of these influences reduce the ability of the metal to oxidize through the atmosphere. This possibility is further reduced by the arrangement of the door 8 which is only opened for a period of time just sufficient to permit the introduction of a fresh bar into the chamber. However, the possibility of oxidation is advantageously reduced even further by using an inactive gas or a vacuum in the upper part of the melting chamber. In this case it is preferred to arrange a door 5 5 at the upper end of the supply chamber 43 so that this chamber can act as a sluice and prevent the inside of the air-conditioning chamber from being directly connected to the outside air when the door 8 is open. The doors 8 and 55 are preferably locked so that they cannot be opened at the same time. If an automatic bar conveyor is provided for the chamber 43, this blocking can be effected by a suitable timing of the opening and closing of the doors.

In Fällen, wo eine ständige Entnahme des geschmolzenen Metalls stattfindet, und zwar mit stetiger Geschwindigkeit, kann die Häufigkeit der Zuführung von Barrtn in die Kammer 43 vorbestimmt und selbsttätig durch eine geeignete mechanische Fördereinrichtung oder ein Hebewerk aufrechterhalten werden, das mit geeigneter Geschwindigkeit angetrieben wird. In solchen Fällen kann die Einführung der Barren in die Schmelzkammer auch in vorbestimmten Zwischenräumen stattfinden. Im allgemeinen wird es jedoch vorgezogen, die Einführung der Barren in die Schmelzkammer i und in die Zuführungskammer 43 von de# Schmelzgeschwindigkeit abhängig zu machen. 1 Das selbsttätige Einsetzen der Barren in die Zuführu-ngskammer kann mittels eines Hebewerks 56 nach Art eines Paternosterwerks mit schrägen Haltern 57 bewirkt werden, welche entweder willkürlich oder selbsttätig mit den Barren 58 beladen werden. Dieses Hebewerl, wird durch einen Motor 59 angetrieben, der mit einem selbsttätigenEinschalter 6o versehen ist. Der Motor wird bei Abwärtsbewegung des Hebels 4o selbsttätig eingeschaltet und ebenfalls selbsttätig wieder ausgeschaltet, wenn das Hebewerk 56 um einen Halterabstand vorgerückt worden ist. Wenn sich ider Arm 4o senkt und so die oben beschriebene selbsttätige Schaltung betätigt, um einen Barren aus der Schleusenkanimer 43 in die Schmelzkammer i zu befördern, schließt er noch einen zweiten Schalter 61, welcher einen Stromkreis schließt, der von der einen Klemme der Stroniquelle 22 über die Spule eines Selbsthalterelais 62, einen Schalter 63, welcher normalerweise geschlossen ist und schließlich zurück zur anderen Klemme der Stromquelle 22 führt. Bei Schließung dieses Stromkreises wird das Relais 62 erregt und dessen Anker 64 gedreht. Die Drehung des Ankers 64 bewirkt eine Schließung des Schalters 65, welcher den Selbsthaltestromkreis des Relais schließt und eine Schwenkung des Ouecksilberschalters 66, der seinerseits den Motorschalter 6o schließt. Der Motor läuft hierdurffi an, und setzt das Hebewerk 56 in Bewegung. Der gegenüber der Schiebetür 55 befindliche leere Barrenhalter bewegt: sich in die Höhe und erfaßt einen Vorsprung 68 der Tür und hebt so diese in die Offenstellung. Inzwischen wird der nächste mit. Barren beladene Träger gehoben, und wenn er am Ende der Führungsschiene 67 weitergeht, welche den Barren auf dem Schräghalter bei der Aufwärtsbewegung am Abgleiten hindert, dann wird der Barren freigegeben und gleitet in die Schlensenkammer 63 ein. Sobald dies stattgefunden hat, entfernt sich der vorhergehende Träger, weleher die Tür 55 angehoben hat, vom Anschlag 68 weg, so daß die Tür wieder freigegeben ist und in die Sperrlage zurückfällt. Hierbei schlägt ein von derTür getragener Vorsprung 69 gegen den Schalter63 und öffnet diesen augenblicklich gegen die Wirkung der Feder 7o. Hierdurch wird der Selbsthaltestromkreis des Relais. 62 unterbrochen, welches seinerseits den Steuerstromkreis des Motorschalters Oo öffnet und so den Motor 39 stillsetzt. Es ist natürlich dafür Sorge getragen, daß die Einführung eines Barrens aus der Schleusenkammer in die Schmelzkammer rascher stattfindet als das Anheben des nächsten Barrens auf dem Hebewerk in die -Höhe der Schleusenkaminer und daß die erstgenannte Einführung beendet ist, bevor die-Tür 55 geöffnet wird.In cases where the molten metal is continuously withdrawn, and at a steady rate, the frequency of feeding barrels into the chamber 43 can be predetermined and maintained automatically by a suitable mechanical conveyor or elevator driven at a suitable speed. In such cases, the bars can also be introduced into the melting chamber at predetermined intervals. In general, however, it is preferred to make the introduction of the ingots into the melting chamber i and into the feed chamber 43 dependent on the melting rate. 1 The automatic insertion of the bars into the feed chamber can be effected by means of a lifting mechanism 56 in the manner of a paternoster with inclined holders 57 , which are loaded with the bars 58 either randomly or automatically. This lifting gear is driven by a motor 59 which is provided with an automatic switch 6o. The motor is automatically switched on when the lever 4o moves downwards and is also switched off again automatically when the lifting mechanism 56 has been advanced by a holder distance. When the arm 4o lowers and so actuates the automatic circuit described above in order to convey an ingot from the sluice canister 43 into the melting chamber i, it closes a second switch 61, which closes an electrical circuit from the one terminal of the power source 22 Via the coil of a self-holding relay 62, a switch 63 which is normally closed and finally leads back to the other terminal of the power source 22. When this circuit is closed, the relay 62 is energized and its armature 64 is rotated. The rotation of the armature 64 causes the switch 65, which closes the self-holding circuit of the relay, to close, and a pivoting of the mercury switch 66, which in turn closes the motor switch 6o. The motor starts here and sets the elevator 56 in motion. The empty bar holder located opposite the sliding door 55 moves upwards and grasps a projection 68 of the door and thus lifts it into the open position. Meanwhile the next one is with. The bar loaded carrier is lifted, and when it continues at the end of the guide rail 67 , which prevents the bar from sliding on the inclined holder during the upward movement, then the bar is released and slides into the Schlensenkammer 63 . As soon as this has taken place, the previous carrier, which has raised the door 55 , moves away from the stop 68 , so that the door is released again and falls back into the blocked position. Here, a projection 69 carried by the door strikes against the switch 63 and opens it immediately against the action of the spring 7o. This creates the relay's self-holding circuit. 62 interrupted, which in turn opens the control circuit of the motor switch Oo and thus stops the motor 39. Care is of course taken to ensure that the introduction of a bar from the lock chamber into the melting chamber takes place faster than the lifting of the next bar on the elevator to the height of the lock chamber and that the first-mentioned introduction is completed before the door 55 is opened .

Falls der obere Teil der Schmelzkammer i mit einem Schutzgas gefüllt sein soll, kann es vorteilhaft sein, vor Einführung in die Kammer das Gas über die Oberfläche eines Vorrats 71 von geschmolzenem Metall hinwegzuführen, welches sich in einer kleinen geschlossenen Schmelzkammer 72 befindet, die durch einen Brenner 73 oder sonstwie beheizt wird. Diese Kammer ist auf einem Halter 74 in der Wandung der Heizmuffel io gelagert, aber sie kann natürlich an irgendwelcher anderen geeigneten Stelle angeordnet sein. Das Gas wird in die Kammer durch Rohrleitung 74 eingeführt und verläßt sie durch Rohrleitung 75. Der Deckel dieser Schmelzkammer befindet sich möglichst dicht über der Oberfläche des geschmolzenen Metalls, so daß die Dicke der über den Metallspiegel hinwegstreichenden Gasschicht einen Mindestwert aufweist. Falls das nämliche Metall verwendet wird oder ein noch leichter oxydierbares als dasjenige, mit welchem die Schmelzvorrichtung betrieben wird und die Temperatur in der Kammer 72 hinreichend oberhalb der Oxydationstemperatur liegt, kann mit Sicherheit erreicht werden, daß von dein in käuflichen Schutzgasen, z. B. Stickstoff, enthaltenen Sauerstoff nur eine sehr geringe Menge in dem in die Schnielzkainmer i eintretenden Gas enthalten ist.If the upper part of the melting chamber i is to be filled with a protective gas, it may be advantageous, before introduction into the chamber , to pass the gas over the surface of a supply 71 of molten metal which is located in a small closed melting chamber 72 which is connected by a Burner 73 or otherwise heated. This chamber is mounted on a holder 74 in the wall of the heating muffle 10, but it can of course be arranged at any other suitable location. The gas is introduced into the chamber through conduit 74 and leaves it through conduit 75. The lid of this melting chamber is as close as possible to the surface of the molten metal so that the thickness of the gas layer sweeping over the metal level has a minimum value. If the same metal is used or an even more easily oxidizable one than that with which the melting device is operated and the temperature in the chamber 72 is sufficiently above the oxidation temperature, it can be achieved with certainty that from your in commercial protective gases, e.g. B. nitrogen, only a very small amount of oxygen contained in the gas entering the Schnielzkainmer i is contained.

Bevor die Einrichtung in Betrieh gesetzt wird, werden zunächst die auf der Füllseite unterhalb der Beschickungsöffnung befindlichen Barrenträger beladen, und nachdem die Brenner entzündet worden sind, können die verschiedenen selbsttätigen Steuerstromkreise eingeschaltet werden, worauf das Hebewerk in Gang gebracht wird und in rascher Folge drei Barren in die Schmelzkammer i einführt, da, sobald das Hebewerk durch Öffnen des Schalters 63 stillgesetzt worden ist, es alsbald durch das Fallen des Hebels 4o wieder in Gang gerät. Wenn der dritte Barren in die Kammer i eingeführt worden ist, bleibt der Hebel 40 gehoben, so daß sich die Tür 8 selbsttätig schließt. Das Hebewerk würde weiterlaufen, bis der nächste Barren in die Einführungskamtner eingesetzt und der Schalter 6# durch die Abwärtsbewegung der gehobenen Tür 55. geöffnet wird. Es ist natürlich klar, daß der Schalter 63 durch die Aufwärtsbewegung der Tür nicht betätigt wird. Nach der anfänglichen raschen Folge von vier Kreisläufen findet die Zuführung in der oben beschriebenen Weise gemäß der Geschwindigkeit statt, mit welcher das geschmolzene Metall abgezogen wird.Before the device is put into operation, the bar carriers located on the filling side below the loading opening are first loaded, and after the burners have been ignited, the various automatic control circuits can be switched on, whereupon the elevator is started and three bars in quick succession introduces into the melting chamber i, since as soon as the lifting mechanism has been stopped by opening the switch 63 , it immediately starts up again when the lever 4o falls. When the third bar has been introduced into the chamber i, the lever 40 remains raised so that the door 8 closes automatically. The elevator would continue to run until the next ingot is inserted into the entry chamber and switch 6 # is opened by the downward movement of the raised door 55 . It will of course be understood that the switch 63 will not be actuated by the upward movement of the door. After the initial rapid succession of four cycles, the feed takes place in the manner described above according to the rate at which the molten metal is withdrawn.

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung findet die Beheizung mit Hilfe von Gas statt, obwohl natürlich auch andere Verfahren anwendbar sind. , So können beispielsweise Heizeinrichthngen verwendet werden, die mit 01 oder einem festen Brennstoff befeuert werden. Wahlweise kann das in der Schmelzkaminer und das in der Temperaturregelkammer befindliche Metall elektrisch erhitzt werden, und zwar entweder durch Widerstandsheizung oder durch Induktionsheizung. Mit dem erstgenannten Verfahren können gewöhnliche Heizelemente in jeder der beiden Kammern verwendet werden; bei dem letztgenannten Verfahren kann eine oder mehrere Spulen um jede Kammer angeordnet sein und mit Wechselstrom erregt werden, so daß in dem zu schmelzenden 'Metall Wärme erzeugt wird (oder gegebenenfalls auch im geschmolzenen Metall) und/oder in einer Metallwandung der Kammer, welche in inanchen Fällen aus Stahl hergestellt sein kann. Bei der Induktionsheizung kann das Maß und die Stelle der Erhitzung leicht durch passende Wahl der Lage und Erregung der Induktionsspulen geregelt werden.In the device described above, the heating takes place with the aid of gas, although other methods can of course also be used. , So Heizeinrichthngen example, can be used, which are fired with 01 or a solid fuel. Optionally, the metal in the melting chamber and the metal in the temperature control chamber can be heated electrically, either by resistance heating or by induction heating. With the former method, ordinary heating elements can be used in either of the two chambers; In the latter method, one or more coils can be arranged around each chamber and excited with alternating current so that heat is generated in the metal to be melted (or possibly also in the molten metal) and / or in a metal wall of the chamber which is in in some cases can be made of steel. With induction heating, the amount and location of the heating can easily be regulated by appropriately choosing the position and excitation of the induction coils.

Obgleich die Erfindung in bezug auf das Schmelzen von Blei beschrieben wurde, ist es klar, daß sie auch für andere Metalle anwendbar ist. In manchen Fällen ist keine Änderung der Bauart erforderlich; wo jedoch der Schmelzpunkt des betreffenden Metalls sehr hoch ist, wird es im allgemeinen notwendig sein, den unteren Teil der Schmelz- und Tem,-peraturregelkammern aus geeignetem hitzebeständigem Werkstoff herzustellen oder damit auszukleiden.Although the invention has been described in relation to the melting of lead it is clear that it is applicable to other metals as well. In some cases no change in design is required; where, however, the melting point of the subject Metal is very high, it will generally be necessary to cut the lower part of the Melting and temperature control chambers made of suitable heat-resistant material to manufacture or to line with it.

Es ist ferner klar, daß die Erfindungszwecke am besten durch Verwendung der vollständig automatischen Einrichtung erreicht werden oder eine abgeänderte Form derselben, aber wie ersichtlich, bietet bereits die verbesserte Schmelzkammer -für sich eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zu den bisherigen Schinelzöfen. Wird sie mit einem oder mehreren der oben beschriebenen zusätzlichen Merkmale kombiniert, dann ergeben sich natürlich weitere Vorteile.It is f erner understood that the invention purposes are best achieved by using the fully automatic device, or a modified form of the same, but as can be seen, already improved the melting chamber is suitable -for a number of advantages compared to the previous Schinelzöfen. If it is combined with one or more of the additional features described above, then of course further advantages result.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Melting device for continuous melting of metal bars using a tubular melting chamber, characterized in that that the melting space is a closed chamber, the cross-section of which is approximately the profile corresponds to the ingot to be melted, and that the melting down of the ingot is approximately takes place according to the removal rate of the liquid metal and from this is regulated automatically using a signing device that the bars of the melting chamber at a rate corresponding to the melting speed and feeds from this automatically controlled speed.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the automatic regulation of the melting speed is carried out by a control which regulates the speed at which the heat is supplied to the melting chamber as a function of the metal level in the melting chamber. 3. Apparatus according to claim i, characterized in that with the melting chamber (13) a second chamber (30) is in communication, in which the molten metal is brought to a predetermined temperature when flowing through by the second chamber the heat with one of the temperature of the molten metal in it is automatically fed to the dependent speed. .4. Apparatus according to claim 1 or 3 with a feed chamber at the upper end of the melting chamber and a door between the two chambers, characterized in that the door (8) is automatically opened in time segments which are regulated by the melting speed of the ingots in order to allow for the introduction of a Allow Barrens from the feed chimney into the melting chamber, whereupon the door closes automatically. 5. Apparatus according to claim 1: 2, 3 or 4 with gas filling to protect the metal against oxidation, characterized by an auxiliary melting chamber (72) charged with metal which is liquid at the oxidation temperature, through which the protective gas is passed to remove any oxygen residues. 6. Apparatus according to claim 4 with a conveyor serving to push the bars to be melted, characterized in that the drive of the conveyor device (56) is automatically controlled by the melting speed. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the conveying device (56) diirch the downward movement of an ingot into the melting chamber is automatically put into operation and is automatically stopped after insertion of an ingot into the feed chamber. G. Device according to Claim 7, in which the feed chamber can be closed by an outer door, characterized in that the outer door is automatically opened by the conveyor device in order to allow the introduction of an ingot into the feed chamber, whereupon the door is automatically closed again. G. Apparatus according to Claim 8, characterized in that the conveying device is automatically shut down by closing the outer door of the feed canister. c