DE69922162T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung halbfester metalle - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung halbfester metalle Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls, um aus einer Metallschmelze einen vorbestimmten Brei zu erhalten.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Allgemein wird ein Vorgang zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls, d.h. von Brei, in einer Menge eines Schusses für den Formungsprozess durchgeführt, unter Verwendung einer Metallschmelze von z.B. Aluminium, Magnesium oder einer Legierung davon. Es ist bekannt, dass ein Formungsvorgang beruhend auf der Verwendung von Brei insbesondere einen solchen Vorteil hat, dass die Oberflächengenauigkeit eines Formprodukts exzellent ist. Um einen solchen Brei herzustellen, wird weithin z.B. das Thixocast-Verfahren und das Rheocast-Verfahren angewendet.
  • Jedoch ist es im Fall des oben beschriebenen Thixocast-Prozesses erforderlich, einen gesonderten Barren und eine Nachheizvorrichtung zu verwenden. Aus diesem Grund werden die folgenden Probleme herausgestellt. D.h. die Materialkosten und die Ausstattungskosten sind ziemlich teuer, und der gesamte Herstellungsvorgang ist kompliziert.
  • Andererseits erfolgt in dem Rheocast-Prozess die Massenproduktion auf der Basis eines kontinuierlichen Batchsystems. In diesem Verfahren erfolgt die Kühlung durch Abgeben der Metallschmelze, während erlaubt wird, dass die Metallschmelze Kontakt mit einem wassergekühlten Kühlabschnitt herstellt. Daher unterscheidet sich die Temperatur des Breis zwischen dem Beginn und dem Ende der Kühlung. Es entsteht ein Problem darin, dass die Temperatur des Breis nicht akkurat eingestellt wird.
  • Auch ist ein Verfahren bekannt, in dem der Brei gemäß Kühlung, Erhitzung und Umrühren in einer Formungsmaschine hergestellt wird. Jedoch entstehen die folgenden Nachteile. D.h. die Zykluszeit wird verlängert, und insbesondere wird das Schussgewicht erhöht.
  • Wenn der hergestellte Brei in die Formungsmaschine zugeführt wird, wird gewöhnlich ein Behälter zur Aufnahme des Breis in der vertikalen Richtung umgedreht. Jedoch ist es schwierig, die gesamte Breimenge in dem Behälter auszugeben, z.B. aufgrund der Temperatur des Breis in dem Behälter, der Form des Behälters und des Gewichts des Breis. Im Ergebnis werden die folgenden Probleme herausgestellt. D.h. das Restmaterial des Breis verbleibt in dem Behälter, und das Zuführungsgewicht des Breis streut. Ferner wird der Brei, der neuerlich in dem Behälter erzeugt wird, hierdurch schlecht beeinflusst.
  • Wenn unterschiedliche Teile geformt werden, unterscheidet sich in Abhängigkeit davon das Schussgewicht. Daher werden die folgenden Probleme herausgestellt. D.h. es ist unmöglich, die Temperatur des Breis korrekt einzustellen. Wenn das Schussgewicht erhöht wird, braucht es eine lange Zeit, um den Vorgang zur Herstellung des Breis durchzuführen. Es ist schwierig, den Formungsvorgang für eine Vielzahl unterschiedlicher Teile effizient durchzuführen, um hohe Qualitäten zu ergeben.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls anzugeben, die es möglich macht, einen gewünschten Brei effizient und wirtschaftlich herzustellen.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls anzugeben, die es möglicht macht, einen gewünschten Brei wirtschaftlich herzustellen und den Brei zuverlässigerweise leicht auszugeben.
  • Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls anzugeben, die es möglich macht, verschiedene Breie mit unterschiedlichem Gewicht wirtschaftlich herzustellen, sodass sie hohe Qualitäten haben, wobei das System vereinfacht ist.
  • Die japanischen Patent-Abstracts, Ausgabe 1995, Nr. 07, 31. August 1995 (1995-08-31) und JP 07 100589 A (Leotec: KK), 18. April 1995 (1995-04-18) offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metallbreis, die ein Gefäß mit einem Heizmitteilzufuhrrohr und einem Kühlmittelzufuhrrohr aufweist.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls angegeben, welches die Schritte umfasst: Zuführen einer vorbestimmten Menge von Metallschmelze zu einem wärmeisolierenden Schmelztiegel; Kühlen der Metallschmelze in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel mit der Hilfe eines Kühlelements, das als Rührer verwendet wird, wobei das Kühlelement auf eine vorbestimmte Temperatur gekühlt wird, die nicht höher ist als eine Temperatur der Metallschmelze; Rühren der Metallschmelze mithilfe des Kühlelements; Abschließen des Rührschritts nach dem Rühren der Metallschmelze, um einen vorbestimmten breiförmigen Zustand zu erlangen; und gekennzeichnet durch Herausziehen des Kühlelements zu einer Position außerhalb des wärmeisolierenden Schmelztiegels; und Kühlen des Kühlelements in einer Kühlelement-Behandlungseinheit.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Herstellen eines halbverfestigten Metalls angegeben, umfassend: einen wärmeisolierenden Schmelztiegel zum Halten einer vorbestimmten Menge an Metallschmelze; ein Kühlelement zum Rühren und zum Kühlen der Metallschmelze in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel auf eine vorbestimmte Temperatur; einen Antriebsmechanismus zum Rühren der Metallschmelze durch Drehen des Kühlelements; und gekennzeichnet durch ein Mittel zum Herausziehen des Kühlelements von einer Position innerhalb des wärmeisolierenden Schmelztiegels zu einer Position außerhalb des wärmeisolierenden Schmelztiegels; eine Kühlelementbehandlungseinheit zum Kühlen des Kühlelements nach dem Herausziehen des Kühlelements zu der Position außerhalb des wärmeisolierenden Schmelztiegels.
  • Demzufolge wird in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel die Metallschmelze zuverlässig allgemein gleichmäßig insgesamt zu einem Brei ausgebildet, ohne dass irgendeine Kühlungsausrichtung involviert wäre. Somit ist das Nachheizen nicht erforderlich, und es ist möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall effizient zu erhalten.
  • Bevorzugt wird das Kühlelement in der horizontalen Richtung und/oder in der vertikalen Richtung bewegt, während das Kühlelement gedreht wird. Somit wird die Metallschmelze umgerührt. Z.B. wird das Kühlelement in hin- und hergehender Weise in der horizontalen Richtung und/oder in der vertikalen Richtung bewegt. Alternativ wird das Kühlelement in der horizontalen Richtung spiralig bewegt.
  • Dementsprechend wird insbesondere dann, wenn wärmeisolierende Schmelztiegel mit unterschiedlichen Formen verwendet werden, das Kühlelement entlang der Form des wärmeisolierenden Schmelztiegels bewegt. Somit wird die Kühlungsausrichtung ausgeschlossen, sodass sie so gering wie möglich ist, und die Metallschmelze kann effizient umgerührt werden. Dementsprechend wird die Metallschmelze gleichmäßig und zuverlässig insgesamt zu einem Brei ausgebildet. Es ist möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall effizient mit hoher Qualität zu erhalten.
  • Bevorzugt wird das halbverfestigte Metall durch Kühlen und Umrühren der Metallschmelze in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel mit der Hilfe einer Mehrzahl von Kühlelementen erzeugt. Auch wenn dementsprechend das Schussgewicht erhöht wird, dann wird die Kühlungsausrichtung vermieden, sodass sie so gering wie möglich ist, und es ist möglich, schnell und glattgängig das gewünschte halbverfestigte Metall zu erhalten, das gleichmäßig und zuverlässig insgesamt zu einem Brei ausgebildet wird.
  • Bevorzugt werden die Kühlelemente integral durch einen Antriebsmechanismus mit der Hilfe eines Befestigungsmittels in einem Zustand gehalten, in dem eine beliebige Anzahl von Kühlelementen aneinander gestapelt sind. Daher reicht es aus, die Anzahl gestapelter Kühlelemente in Abhängigkeit von der Änderung des Schussgewichts zu verändern. Somit ist es möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall effizient mit hoher Qualität herzustellen. Das Befestigungsmittel enthält ein Schaftelement, das integral in die Mehrzahl gestapelter Kühlelemente einzusetzen ist, sowie eine Befestigung, die auf ein Ende des Schaftelements aufzuschrauben ist. Somit ist es möglich, die Struktur effizient zu vereinfachen.
  • Bevorzugt wird ein Kühlmedium mit einer vorbestimmten Temperatur der Innenseite des Kühlelements zugeführt. Dementsprechend wird die Kühlungsausrichtung vermieden, sodass sie so gering wie möglich ist, und es ist möglich, die Metallschmelze schnell und zuverlässig in Brei umzuwandeln. Wenn ferner die Temperatur des Kühlmittels eingestellt wird, ist es nicht notwendig, das halbverfestigte Metall nachzuheizen. Somit ist es möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall effizient zu erhalten.
  • Bevorzugt werden die wärmeisolierenden Schmelztiegel mit der Hilfe eines Öffnungs/Schließmechanismus einem Öffnungs/Schließvorgang unterzogen. Dementsprechend fällt das halbverfestigte Metall in den wärmeisolierenden Schmelztiegeln aufgrund seines Eigengewichts nach unten und wird aus dem wärmeisolierenden Schmelztiegel abgegeben.
  • Dementsprechend wird die Kühlungsausrichtung vermieden, sodass sie so gering wie möglich ist, und es ist möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall zu erhalten, das gleichmäßig und zuverlässig insgesamt zu einem Brei ausgebildet ist. Ferner ist es möglich, das halbverfestigte Metall glattgängig und zuverlässig aus den wärmeisolierenden Schmelztiegeln abzugeben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Herstellungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine illustrative Draufsicht mit Darstellung der Herstellungsvorrichtung.
  • 3 stellt den Betrieb eines Metallschmelze-Löffelroboters dar, der die Herstellungsvorrichtung bildet.
  • 4 stellt eine Rührer dar, der die Herstellungsvorrichtung bildet.
  • 5A bis 5E stellen eine Abschreckblock-Behandlungseinheit dar zur Behandlung eines Abschreckblocks, der den Rührer bildet.
  • 6 zeigt eine Zeittabelle für ein Massenproduktionssystem auf der Basis der Verwendung der Herstellungsvorrichtung.
  • 7 stellt die Temperaturänderung jedes Abschnitts in einem Schmelztiegel während des Betriebs der Herstellungsvorrichtung dar.
  • 8 zeigt eine illustrative Perspektivansicht mit Darstellung des Betriebs der Herstellungsvorrichtung.
  • 9 zeigt eine illustrative Perspektivansicht mit Darstellung des Betriebs der Herstellungsvorrichtung.
  • 10 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Herstellungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 11A bis 11F zeigen Schnitte mit Darstellung des Betriebs der Herstellungsvorrichtung.
  • 12 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Herstellungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 13A bis 13G zeigen Schritte mit Darstellung des Betriebs der Herstellungsvorrichtung.
  • 14 stellt einen Abschreckblock mit einer zylindrischen Konfiguration dar.
  • 15 stellt einen Abschreckblock dar, der eine mit einem Boden ausgestattete zylindrische Konfiguration hat.
  • 16 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Herstellungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 17 stellt einen Rührer dar, der die Herstellungsvorrichtung bildet.
  • 18 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung des Rührers.
  • 19 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung eines Rührers, der eine Herstellungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 20 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung eines Rührers, der eine Herstellungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 21 stellt einen Abschreckblock dar, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform mit elliptischer Konfiguration hat.
  • 22 stelt einen Abschreckblock dar, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform mit einer elliptischen Kompositkonfiguration hat.
  • 23 stellt einen Abschreckblock dar, der ausgestaltet ist, dass er eine Außenform einer abgeschrägten viereckigen Konfiguration hat.
  • 24 stellt einen Abschreckblock dar, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform einer sechseckigen Konfiguration hat.
  • 25 stellt einen Abschreckblock dar, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform einer abgeschrägten sechseckigen Konfiguration hat.
  • 26 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer siebten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 27 stellt einen Rührer dar, der die Herstellungsvorrichtung bildet.
  • 28 stellt im Querschnitt Abschreckblöcke dar, die den Rührer bilden.
  • 29 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer achten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 30 stellt einen Abschreckblock dar, der eine Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer neunten Ausführung der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 31 zeigt eine illustrative schematische Ansicht im Teilquerschnitt mit Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß einer zehnten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 32 stellt eine vergrößerte Ansicht dar, mit Darstellung eines Kühlelements, das die Herstellungsvorrichtung bildet.
  • 33A stellt einen Schritt der Zufuhr von Metallschmelze zu einem Schmelztiegel dar.
  • 33B stellt einen Schritt des Anhebens des Schmelztiegels dar, um das Kühlelement in die Metallschmelze einzutauchen.
  • 33C stellt einen Schritt der Zufuhr eines ersten flüssigen Metalls zu dem Kühlelement dar, um die Metallschmelze zu kühlen und umzurühren.
  • 33D stellt einen Schritt der Zufuhr eines zweiten flüssigen Metalls zu dem Kühlelement dar, nachdem das halbverfestigte Metall hergestellt worden ist.
  • 31 bis 33 bilden nicht Teil der Erfindung.
  • BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Herstellungsvorrichtung 10 zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, und 2 zeigt eine illustrative Draufsicht mit Darstellung der Herstellungsvorrichtung 10.
  • Die Herstellungsvorrichtung 10 umfasst einen Metallschmelzeaufnahmeofen 14 zum Aufnehmen von Metallschmelze 12, die aus geschmolzenem Metall, wie etwa Aluminium, einer Legierung davon, Magnesium und einer Legierung davon, zusammengesetzt ist; eine Metallschmelzelöffelroboter 16 zum Löffeln einer vorbestimmten Menge (Menge für einen Schuss) der Metallschmelze 12 aus dem Metallschmelzeaufnahmeofen 14; einen Beschickungsrobotor 26 zum Gießen der Metallschmelze 12, die durch den Metallschmelzelöffelroboter 16 gelöffelt ist, in einen vorbestimmten wärmeisolierenden Schmelztiegel 18, und Zuführen des halbverfestigten Metalls 20, das in dem Schmelztiegel 18 in einen gewünschten Breizustand versetzt wird, zu einer Breieinführöffnung 24, die mit einem nicht dargestellten Hohlraum einer Formungsmaschine 22 in Verbindung steht; sowie erste bis vierte Rührer 28a bis 28d, deren jeder für den Schmelztiegel 18 angeordnet ist, um die Metallschmelze 12 in dem Schmelztiegel 18 zu kühlen und umzurühren.
  • Wie in den 1 und 3 gezeigt, enthält der Metallschmelzelöffelroboter 16 einen Arm 32, der an einer Stützsäule 30 schwenkbar vorgesehen ist. Ein Löffel 34 ist kippbar am Vorderende des Arms 32 installiert. Der Beschickungsrobotor 26 ist entlang einer Schiene 36, die sich in einer Anordnungsrichtung (Richtung von Pfeil A) der ersten bis vierten Rührer 28a bis 28d erstreckt, vorwärts und rückwärts beweglich. Der Beschickungsrobotor 26 ist ein Roboter vom Gelenktyp und hat an seinem Vorderende einen Greifabschnitt 38, der in der Lage ist, den wärmeisolierenden Schmelztiegel 18 zu halten.
  • Der erste Rührer 28a enthält einen Schmelztiegelhalter 40, an dem der Schmelztiegel 18 abnehmbar angeordnet ist. Wie in 4 gezeigt, ist der Schmelztiegelhalter 40 mit einer Vertiefung 42 zur Aufnahme des Schmelztiegels 18 versehen. Ein Heizer 44 ist an der Innenseite des Schmelztiegelhalters 40 eingebettet, sodass der Heizer 44 den in der Vertiefung 42 angeordneten Schmelztiegel 18 umgibt.
  • Ein Abschreckblock (Kühlelement) 46, der auch eine Rührfunktion hat, ist an einer Position über dem Schmelztiegelhalter 40 abnehmbar mit einem Antriebsmechanismus 48 angeordnet. Der Abschreckblock 46 ist z.B. aus einem Material hergestellt, wie etwa Kupfer und rostfreiem Stahl, das bei der Schmelztemperatur der Aluminiummetallschmelze, die als Metallschmelze 12 zu verwenden ist, nicht schmilzt. Die Außenform des Abschreckblocks 46 ist so ausgebildet, dass sie eine säulenförmige Konfiguration hat, mit einer nach unten geneigten Verjüngung.
  • Der Abschreckblock 46 ist in Bezug auf einen Antriebsmechanismus 48 mithilfe einer aus Keramik hergestellten Kupplung 49 abnehmbar. Der Antriebsmechanismus 48 wird über dem Schmelztiegelhalter 40 aufwärts und abwärts bewegt und er treibt den Abschreckblock 46 an und dreht diesen.
  • Die zweiten bis vierten Rührer 28b bis 28d sind in der gleichen Weise wie der oben beschriebene erste Rührer 28a aufgebaut. Die gleichen Bauteile sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, wobei eine detaillierte Erläuterung davon weggelassen wird.
  • Jeder der Abschreckblöcke 46 ist in Bezug auf jeden der Antriebsmechanismen 48, die für die ersten bis vierten Rührer 28a bis 28d vorgesehen sind, abnehmbar. Der Abschreckblock 46 wird jedesmal dann von dem Antriebsmechanismus 48 abgenommen, wenn die Metallschmelze 12 (für einen jeden Schuss) gerührt und gekühlt wird und einer Abschreckblockbehandlungseinheit 50 zugeführt wird.
  • Wie in den 5A bis 5E gezeigt, umfasst die Abschreckblockbehandlungseinheit 50 einen Kühltank 52 zum Kühlen des von dem Antriebsmechanismus 48 außer Eingriff gebrachten Kühlblocks 46 mit einem Kühlmedium, wie etwa Kühlöl; sowie ein Luftgebläsemittel 54 zum Bewirken, dass Luft gegen den Abschreckblock 46 nach der Kühlung geblasen wird, um fest gewordenes Aluminiummaterial von der Oberfläche zu beseitigen; einen Beschichtungstank 56 zum Eintauchen des Kühlblocks 46 nach dem Luftblasen in eine Kühlflüssigkeit, der aus Keramikmaterial zusammengesetzt ist; sowie ein Trocknungsmittel 60 zum Trocknen des Kühlblocks 46 nach der Beschichtung mit einem Heizer 58.
  • Nachfolgend wird der Betrieb der wie oben beschrieben aufgebauten Herstellungsvorrichtung 10 erläutert. 6 zeigt eine Zeittabelle für das Massenproduktssystem auf der Basis der Verwendung der Herstellungsvorrichtung 10.
  • Zuerst wird der Metallschmelzelöffelroboter 16 in einem Zustand betrieben, in dem die Metallschmelze 12 erhitzt ist und bei etwa 650°C in dem Metallschmelzeaufnahmeofen 14 gehalten wird. Wie in 3 gezeigt, arbeitet der Metallschmelzelöffelrobotor 16 wie folgt. D.h. der Löffel 34 wird in den Metallschmelzeaufnahmeofen 14 entsprechend der Aktion des Arms 32 eingesetzt. Der Löffel 34 wird schräggestellt oder gekippt, sodass die Metallschmelze 12 in der Menge eines Schusses mit dem Löffel 34 gelöffelt wird. Der Löffel 34, der die Metallschmelze 12 gelöffelt hat, wird zu einer Gießposition bewegt (der in 3 mit der Doppelpunktkettenlinie angegebenen Position). Andererseits wird der Beschickungsroboter 26, der mithilfe des Greifabschnitts 38 den leeren Schmelztiegel 18 hält, an der Gießposition angeordnet (siehe 1).
  • In dieser Situation wird der Löffel 34 gekippt und die Metallschmelze 12 in der Menge eines Schusses wird in den durch den Beschickungsroboter 26 gehaltenen Schmelztiegel 18 gegossen. Anschließend setzt der Beschickungsroboter 26 den Schmelztiegel 18 an einer vorbestimmten Position jeder der ersten bis vierten Rührer 28a bis 28d, z.B. in die Vertiefung 42 des Schmelztiegelhalters 40 ein, der den ersten Rührer 28a aufweist. Der Heizer wird in dem Schmelztiegelhalter vorab betrieben, um eine vorbestimmte Temperatur zu halten. Die Metallschmelze 12 in dem in der Vertiefung 42 angeordneten Schmelztiegel 18 wird durch die Umgebung daran gehindert, dass insgesamt auf einmal abkühlt.
  • In dem ersten Rührer 28a wird der Abschreckblock 46 vorab erhitzt und bei etwa 100°C gehalten, um etwaige Feuchtigkeit zu entfernen und den Kühlzustand zu stabilisieren. Der Abschreckblock 46 wird in die Metallschmelze 12 in dem Schmelztiegel 18 eingetaucht, während er in einer vorbestimmten Richtung einer relativ langsamen Geschwindigkeit mit der Hilfe des Antriebsmechanismus 48 gedreht wird. Danach wird die Drehgeschwindigkeit des Abschreckblocks 46 in der Metallschmelze 12 entsprechend der Wirkung des Antriebsmechanismus 48 erhöht. Somit wir die Metallschmelze 12 schnell umgerührt, während sie gekühlt wird.
  • Nachdem der Abschreckblock 46 die Metallschmelze 12 über eine voreingestellte Zeitdauer gerührt hat oder bis ein Breizufuhrsignal eingegeben wird, wird der Abschreckblock 46 angehoben und aus dem Schmelztiegel 18 herausgezogen, während er gedreht wird. Dementsprechend wird das halbverfestigte Metall 20, das insgesamt auf einer konstanten Temperatur gehalten wird, in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel 18 erhalten.
  • Wie in 7 gezeigt, treten in den oben beschriebenen Schritten der Herstellung des halbverfestigten Materials, in Bezug auf die Atmosphäre in dem Schmelztiegel 18, die Temperatur des Schmelztiegels 18, die Kerntemperatur der Metallschmelze 12, die Endtemperatur der Metallschmelze 12 und die Temperatur der Abschreckblocks 46 Veränderungen auf.
  • Andererseits wird der Beschickungsroboter 26 z.B. entsprechend dem vierten Rührer 28d bewegt, der das halbverfestigte Material 20 enthält, wodurch die ersten bis vierten Rührer 28a bis 28d gekühlt und gerührt werden, um einen gewünschten Breizustand zu bekommen. In dem vierten Rührer 28d wartet der Antriebsmechanismus 48 in einer aufwärtigen Stellung, und der Kühlblock 46 wird entfernt. Der Beschickungsroboter 26 ergreift den Schmelztiegel 18, der an dem Schmelztiegelhalter 40 des vierten Rührers 28d angeordnet ist, und nimmt den Schmelztiegel 18 aus dem vierten Rührer 28d heraus (siehe 8).
  • Der Beschickungsroboter 26 wird ferner derart betrieben, dass der Schmelztiegel 18, der mit dem Greifabschnitt 38 ergriffen wird, in Bezug auf die Breieinführöffnung 24 der Formungsmaschine 22 angeordnet wird und dann der Schmelztiegel 18 umgedreht wird. Dementsprechend wird erlaubt, dass das halbverfestigte Material 20 aus dem Schmelztiegel 18 herausfällt, sodass es der Breieinführöffnung 24 zugeführt wird (siehe 9). In der Formungsmaschine 22 erfolgt der Formungsprozess mit dem halbverfestigten Metall 20, um das vorbestimmte Formprodukt zu erhalten.
  • Der Beschickungsroboter 26 bewegt den leeren Schmelztiegel 18 zu der Luftblasposition, um daran die Luftblasbehandlung auszuführen. Dementsprechend wird etwaiges Aluminium, das an dem wärmeisolierenden Schmelztiegel 18 verbleibt, entfernt. Anschließend wird die Innenseite des Schmelztiegels 18 einer Beschichtung mit Keramikmaterial oder dgl. unterzogen, und dann wird der Schmelztiegel 18 in der Gießposition angeordnet.
  • In dem ersten Rührer 28a wird der Kühlblock 46, der nach Durchführung der Kühlung und des Umrührens der Metallschmelze 12 nach oben zurückgezogen ist, von dem Antriebsmechanismus 48 entkoppelt und wird mit der Hilfe eines Roboters oder dgl. (siehe 5A) zu der Abschreckblockbehandlungseinheit 50 transportiert. In der Abschreckblockbehandlungseinheit 50 wird, wie in 5B gezeigt, der Abschreckblock 46 zuerst in den Kühltank 52 eingetaucht, um die Kühlbehandlung durchzuführen. Danach wird das Luftgebläsemittel 54 verwendet, um fest gewordenes Aluminiummaterial, das an der Oberfläche des Abschreckblocks 46 anhaftet, zu entfernen (siehe 5C). Ferner wird, wie in 5D gezeigt, der Abschreckblock 46 in eine Beschichtungsflüssigkeit in dem Beschichtungstank 56 eingetaucht, um die Oberfläche davon mit Keramikmaterial zu beschichten, aus dem folgenden Grund. D.h. die Oberfläche des Abschreckblocks 46 wird an einer etwaigen Reaktion mit der Metallschmelze gehindert, und es wird leicht, fest gewordenes Aluminiummaterial zu entfernen, das an der Oberfläche des Abschreckblocks 46 anhaftet.
  • Der Abschreckblock 46 wird nach der Beschichtungsbehandlung, der Trocknungsbehandlung entsprechend der Wirkung des Heizers 58, der das Trocknungsmittel 46 bildet, unterzogen. Der Abschreckblock 46 wird auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt (siehe 5E). Nach dem Trocknen wird der Abschreckblock 46 an dem Antriebsmechanismus 48 installiert, und wird erneut dazu verwendet, die Kühl- und Rührvorgänge für die neue Metallschmelze 12 durchzuführen.
  • In der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird die Metallschmelze 12 in dem Schmelztiegel 18 mittels des Kühlblocks 46 abgekühlt, der auf der Temperatur unterhalb der Temperatur der Metallschmelze 12 gehalten wird. Der Abschreckblock 46 wird gedreht, um das Umrühren zu bewirken. Dementsprechend tritt während der Kühlung der Metallschmelze 12 keine Ausrichtung auf. Es ist möglich, das halbverfestigte Metall, das zu dem Brei geworden ist, insgesamt gleichmäßig und zuverlässig zu erhalten. Es ist möglich, das halbverfestigte Metall 20 der Breieinführöffnung 24 der Formungsmaschine 22 zuzuführen ohne erneutes Erhitzen des halbverfestigten Metalls 20.
  • Im Ergebnis ist es möglich, immer das stabile halbverfestigte Metall 20 für einen jeden Schuss zu erhalten. Ferner ist es nicht notwendig, irgendein Gerät vorzusehen, wie etwa die Nachheizvorrichtung. Dementsprechend kann ein solcher Effekt erhalten werden, dass es möglich wird, das halbverfestigte Metall 20 wirtschaftlich und effizient herzustellen. Ferner ist die Außenform des Abschreckblocks 46 so gestaltet, dass sie eine säulenförmige Konfiguration hat. Es lässt sich effizient verhindern, dass der Abschreckblock 46 durch die zum Brei gewordene Metallschmelze 12 verschlechtert wird. Der Abschreckblock 46 hat eine nach unten geneigte Verjüngung.
  • Dementsprechend ist es möglich, den Abschreckblock 46 glattgängig aus dem halbverfestigten Metall 20 herauszuziehen.
  • In der ersten Ausführung wird das Luftgebläsemittel 54 dazu verwendet, die an der Oberfläche des Abschreckblocks 46 anhaftenden Aluminiumfeststoffe zu beseitigen. Jedoch ist es, anstelle des Luftgebläsemittels 54, möglich, z.B. ein Vibrationserzeugungsmittel und ein Sandstrahlermittel zu verwenden.
  • In der ersten Ausführung ist der Metallschmelzelöffelroboter 16 zum Löffeln der Metallschmelze in der Menge eines Schusses zwischen dem Metallschmelzeaufnahmeofen 14 und dem Beschickungsroboter 26 vorgesehen. Jedoch ist es nicht unablässlich notwendig, den Metallschmelzelöffelroboter 16 zu verwenden, vorausgesetzt, dass die Vorrichtung so konstruiert ist, dass die Metallschmelze 12 in der Menge eines Schusses direkt von dem Metallschmelzeaufnahmeofen 14 zu dem Schmelztiegel 18, der durch den Beschickungsroboter 26 gehalten wird, zugeführt wird.
  • 10 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Herstellungsvorrichtung 70 zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • Die Herstellungsvorrichtung 70 umfasst Schmelztiegel vom geteilten Typ 80a, 80b; Schmelztiegelhalter 82a, 82b vom geteilten Typ zur Aufnahme der Schmelztiegel 80a, 80b; ein Metallschmelzezufuhrmittel 86 zum Zuführen von Metallschmelze 84 in die Schmelztiegel 80a, 80b; einen Rührer 88 zum Kühlen und Umrühren der Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b; sowie einen Beschickungsroboter 92 zum integralen Halten der Schmelztiegel 80a, 80b, um diese aus den Schmelztiegelhaltern 82a, 82b herauszunehmen und das halbverfestigte Metall 90 der Formungsmaschine 22 zuzuführen.
  • Die Schmelztiegel 80a, 80b sind konstruiert, indem ein mit Boden ausgestatteter Zylinder in der diametralen Richtung zweigeteilt wird. Ein Paar hakenförmiger Vorsprünge 94a, 94b und ein Paar von Nuten 96a, 96b sind linear in der axialen Richtung an den Außenumfangsflächen der jeweiligen Schmelztiegel 80a, 80b angeordnet (siehe 11A). Eine wärmebeständige Dichtung 97 ist zwischen den Verbindungsflächen der Schmelztiegel 80a, 80b angeordnet.
  • Wie in 11A gezeigt, sind die Schmelztiegelhalter 82a, 82b konstruiert, indem ein mit Boden ausgestatteter Zylinder in der diametralen Richtung zweigeteilt wird. Die Schmelztiegelhalter 82a, 82b sind an Lagerpunkten 98a, 98b ihrer jeweiligen unterendigen Winkelabschnitte in Bezug auf eine Installationsebene 99 schwenkbar gelagert. Stangen 102a, 102b, die aus Zylindern 100a, 100b ragen, sind mit Seitenabschnitten der Schmelztiegelhalter 82a, 82b verbunden, während die Zylinder 100a, 100b in Bezug auf die Installationsebene 99 schwenkbar sind. Wenn die Schmelztiegelhalter 82a, 82b geschlossen sind, ist darin integral eine Vertiefung 104 ausgebildet. Es sind Heizer 106a, 106b eingebettet, welche die Vertiefung 104 umgeben.
  • Wie in 10 gezeigt, ist das Metallschmelzezufuhrmittel 46 mit einem Löffel 108 versehen, um die Metallschmelze 84 in einer Menge eines Schusses aus dem Metallschmelzeaufnahmeofen 14 zu löffeln. Der Löffel 108 ist zwischen der Löffelposition für die Metallschmelze 84 und der Gießposition für die Schmelztiegel 80a, 80b kippbar und bewegbar konstruiert.
  • Der Rührer 88 ist mit einem Abschreckblock (einem Kühlelement) 110 versehen, der z.B. aus rostfreiem Stahl hergestellt ist. Die Außenform des Abschreckblocks 110 ist so ausgestaltet, dass sie eine säulenförmige Konfiguration hat. Der Abschreckblock 110 ist mit der Hilfe eines nicht dargestellten Antriebsmechanismus drehbar und aufwärts und abwärts bewegbar. Der Abschreckblock 110 ist drehbar in ein Deckelelement 112 eingesetzt. Das Deckelelement 112 ist in integrierter Weise zusammen mit dem Abschreckblock 110 aufwärts und abwärts bewegbar. Es ist erwünscht, dass das Deckelelement 112 aus einem Material hergestellt ist, das keine Gasdurchlässigkeit hat. Die Oberfläche, die einen Kontakt mit der Metallschmelze 84 herstellt, ist so ausgestaltet, dass sie eine ebene Oberfläche ist oder dass sie eine konische oder pyramidenartige Konfiguration hat, die an ihrem Mittelabschnitt zu der Metallschmelze 84 hin vorsteht.
  • Der Beschickungsroboter 92 ist mit einem Schwenkabschnitt 114 versehen. Ein Öffnungs/Schließmechanismus 115 ist an dem Schwenkmechanismus 114 installiert. Der Öffnungs/Schließmechanismus 115 hat Zylinder 116a, 116b, die als Vorwärts/Rückwärtsbewegungsmittel dienen. Enden von Armelementen 120a, 120b, die vertikal nach unten angeordnet sind, sind an Stangen 118a, 118b gesichert, die sich von den Zylindern 116a, 116b in voneinander entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Die Armelemente 120a, 120b sind mit einem Paar äußerer Vorsprünge 122a, 122b versehen, die in die jeweiligen Vorsprünge 94a, 94b der Schmelztiegel 80a, 80b eingesetzt und damit in Eingriff gebracht werden, sowie mit einem Paar innerer Vorsprünge 124a, 124b, die in die Nuten 96a, 96b der Schmelztiegel 80a, 80b eingesetzt sind.
  • Ein Deckelelement 126, das unter dem Öffnungs/Schließmechanismus 115 angeordnet und das aus wärmeisolierendem Material hergestellt ist, ist an dem Beschickungsroboter 92 gesichert. Das Deckelelement 126 stellt einen engen Kontakt mit den Oberseiten der Schmelztiegel 80a, 80b her, um die Wärmeisolationsleistung der Schmelztiegel 80a, 80b sicherzustellen, wenn die Schmelztiegel 80a, 80b von den Armelementen 120a, 120b gehalten werden. Das Deckelelement 126 hat auch die Funktion, eine etwaige Leckage des halbverfestigten Metalls 90 zu vermeiden.
  • In der wie oben beschrieben aufgebauten zweiten Ausführung werden die Schmelztiegel 80a, 80b zwischen die Schmelztiegelhalter 82a, 82b in einem Zustand eingesetzt, in dem die Schmelztiegelhalter 82a, 82b zueinander offen sind, um auf den Stützpunkten 98a, 98b zu stehen, wie in 11A gezeigt. Anschließend werden die Zylinder 100a, 100b betätigt, um die Stangen 102a, 102b jeweils nach vorne zuverlagern. Dementsprechend machen die Schmelztiegelhalter 82a, 82b eine Schwenkbewegung in Richtungen, in denen sie sich einander annähern. Daher werden die Schmelztiegel 80a, 80b in der Vertiefung 104 aufgenommen, die integral zwischen den Schmelztiegelhaltern 82a, 82b ausgebildet ist. In dieser Anordnung ist die Größe der Vertiefung 104 so ausgestaltet, dass sie etwas kleiner ist als die Außenform der Schmelztiegel 80a, 80b. Die Schmelztiegel 80a, 80b werden mit den dazwischenliegenden wärmebeständigen Dichtungen 97 zueinander flüssigkeitsdicht gehalten, in einem Zustand, in dem die Schmelztiegelhalter 82a, 82b miteinander geschlossen sind.
  • Anschließend löffelt, wie in 11B gezeigt, der Löffel 108, der das Metallschmelzezufuhrmittel 86 bildet, die Metallschmelze 84 in der Menge eines Schusses, und die Metallschmelze 84 wird in die Schmelztiel 80a, 80b überführt. Die Schmelztiegel 80a, 80b werden mit der Hilfe der in die Schmelztiegelhalter 82a, 82b eingebetteten Heizer 106a, 106b erhitzt und auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten (z.B. 280°C). Die Metallschmelze 84, die eine Aluminiummetallschmelze ist, die auf 650°C bis 700°C wird, wird in die Schmelztiegel 80a, 80b überführt.
  • Andererseits wird in dem Rührer 88 der Abschreckblock 110 auf 100°C erhitzt, um z.B. Feuchtigkeit zu beseitigen. Wie in 11C gezeigt, wird der Abschreckblock 110 aus einer Position oberhalb der Schmelztiegel 80a, 80b nach unten bewegt, während er sich dreht. Dementsprechend kühlt der Abschreckblock 110 die Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b und rührt die Metallschmelze 84 um. Besonders bevorzugt wird der Abschreckblock 110 in die Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b eingetaucht, während er in einer vorbestimmten Richtung mit relativ langsamer Geschwindigkeit gedreht wird. Danch wird die Drehgeschwindigkeit des Abschreckblocks 110 in der Metallschmelze 84 erhöht. Dementsprechend rührt der Abschreckblock 110 die Metallschmelze 84 schnell um, während er die Metallschmelze 84 kühlt.
  • Während dieses Vorgangs wird das Deckelelement 112 integral mit dem Abschreckblock 110 nach unten bewegt. Das Deckelelement 112 ist an der offenen oberen Endseite der Schmelztiegel 80a, 80b angeordnet. Dementsprechend oxidiert die Oberfläche der Metallschmelze 84 während des durch den Abschreckblock 110 bewirkten Kühlens und Umrührens, nicht. Ferner ist es möglich, eine etwaige Kontamination von Luft in die Metallschmelze 84 zuverlässig zu vermeiden.
  • Das Kühlen und das Rühren erfolgt für eine vorbestimmte Zeitdauer, um das halbverfestigte Metall 90 in einem gewünschten Breizustand zu erhalten. Danach wird der Abschreckblock 110 aus den Schmelztiegeln 80a, 80b herausgenommen, während er gedreht wird. Andererseits wird der Beschickungsroboter 92 über den Schmelztiegeln 80a, 80b angeordnet. Der Beschickungsroboter 92 wird derart betrieben, dass die Armelemente 120a, 120b mit der Hilfe des Schwenkabschnitts 114 abwärts bewegt werden (siehe 11D). Die jeweiligen äußeren Vorsprünge 122a, 122b werden an die Vorsprünge 94a, 94b der Schmelztiegel 80a, 80b angesetzt. Die jeweiligen inneren Vorsprünge 124a, 124b werden in die Nuten 96a, 96b der Schmelztiegel 80a, 80b eingesetzt.
  • Anschließend machen, wie in 11E gezeigt, die Schmelztiegelhalter 82a, 82b eine Schwenkbewegung in Richtungen, um eine Trennung voneinander auszuführen, entsprechend der Wirkung der Zylinder 100a, 100b. Die Schmelztiegel 80a, 80b, die durch die Vertiefung gehalten worden sind, werden in einem Zustand, in dem sie von den Armelementen 120a, 120b gehalten werden, herausgenommen. Der Schwenkabschnitt 114 wird an einer Position oberhalb der Breieinführöffnung 24 der Formungsmaschine 22 angeordnet. Danach werden die Zylinder 116a, 116b, die den Öffnungs/Schließmechanismus 115 bilden, betätigt, um die Stangen 118a, 118b in Richtungen zu verlagern, um eine Trennung voneinander zu bewirken.
  • Daher werden die Armelemente 120a, 120b in Richtungen verlagert, um eine Trennung voneinander zu bewirken. Die Schmelztiegel 80a, 80b, die von den Armelementen 120a, 120b gehalten werden, werden voneinander gelöst. Das halbverfestigte Metall 90 wird integral in den Schmelztiegeln 80a, 80b hergestellt. Wenn die Schmelztiegel 80a, 80b geöffnet werden, dann fällt das halbverfestigte Metall 90 heraus, und es wird der Breieinführöffnung 24 zugeführt (siehe 11F).
  • Wie oben beschrieben, wird in der zweiten Ausführung die Metallschmelze 84 in der Menge eines Schusses, die in die Schmelztiegel 80a, 80b überführt worden ist, entsprechend der Rührwirkung des Abschreckblocks 110 umgerührt, während es durch den Abschreckblock 110 gekühlt wird. Dementsprechend ist es möglich, ein halbverfestigtes Metall 90 in einem zufriedenstellenden Breizustand zu erhalten, der keine Kühlungsausrichtung hat und der insgesamt gleichmäßig ist. Ferner werden die offenen Enden der Schmelztiegel 80a, 80b durch das Deckelelement 112 während des durch den Abschreckblock 110 bewirkten Kühlens und Umrührens geschlossen. Daher ist es möglich, eine etwaige Oxidation der Oberfläche der Metallschmelze 84 und eine etwaige Kontamination von Luft in die Metallschmelze 84 effizient zu vermeiden. Dementsprechend wird ein solcher Effekt erhalten, dass das halbverfestigte Metall 90 mit hoher Qualität effizient erhalten werden kann.
  • Die Vorrichtung enthält ferner Schmelztiegel 80a, 80b vom geteilten Typ. Die Armelemente 120a, 120b, die den Roboter 92 bilden, ergreifen die jeweiligen Schmelztiegel 80a, 80b, sodass die Schmelztiegel 80a, 80b geöffnet und geschlossen werden können. Dementsprechend wird zuverlässig erlaubt, dass das halbverfestigte Metall 90 herausfällt, und es kann leicht der Breieinführöffnung 24 zugeführt werden, indem lediglich die Schmelztiegel 80a, 80b in Richtungen bewegt werden, um die Trennung voneinander an der Position über der Breieinführöffnung 24 zu bewirken.
  • Daher kann in der zweiten Ausführung der gesamte Menge des halbverfestigten Metalls 90 zuverlässig aus den Schmelztiegeln 80a, 80b mit der einfachen Anordnung abgegeben werden, ohne z.B. durch die Temperatur des halbverfestigten Metalls 90 in den Schmelztiegeln 80a, 80b, die Gestalt der Schmelztiegel 80a, 80b und das Gewicht des halbverfestigten Metalls 90 beeinflusst zu werden. Dementsprechend streut das Zufuhrgewicht des halbverfestigten Metalls 90 nicht, was anderenfalls durch das Auftreten von etwaigem Restmaterial des halbverfestigten Metalls 90 in den Schmelztiegeln 80a, 80b bewirkt würde. Ferner wird ein derartiger Effekt erhalten, dass sich effizient verhindern lässt, dass das halbverfestigte Metall 90, das neuerlich in den Schmelztiegeln 80a, 80b erzeugt werden soll, schlecht beeinflusst wird.
  • 12 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Herstellungsvorrichtung 130 zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • Die Herstellungsvorrichtung 130 umfasst Schmelztiegel 140a, 140b vom geteilten Typ; Schmelztiegelhalter 142a, 142b vom geteilten Typ; einen Roboter 144 zum Transportieren der Schmelztiegel 140a, 140b; ein Metallschmelzezufuhrmittel 148 zum Zuführen von Metallschmelze 146 in einer Menge eines Schusses in die Schmelztiegel 140a, 140b; und einen Rührer 150 zum Kühlen und Umrühren der Metallschmelze 146 in den Schmelztiegeln 140a, 140b.
  • Ein Paar von Vorsprüngen 152a, 152b ist so ausgebildet, dass sie sich an Außenumfangsabschnitten der Schmelztiegel 140a, 140b erweitern. Der Schmelztiegelhalter 142a ist mit einer Stange 158 verbunden, die sich aus einem Zylinder 156 erstreckt, und wird mithilfe einer Rolle 160 in Richtung des Pfeils vorwärts und rückwärts bewegt. Der Schmelztiegelhalter 142b ist auf einer Installationsebene 161 befestigt. Wenn die Schmelztiegelhalter 142a, 142b gegenseitig geschlossen sind, ist darin integral eine Vertiefung 162 ausgebildet. Heizer 164a, 164b sind jeweils in die Schmelztiegelhalter 142a, 142b eingebettet (siehe 13A).
  • Ein Öffnungs/Schließmechanismus 166 ist an dem Roboter 144 installiert. Oberenden von Armelementen 172a, 172b sind mit Stangen 170a, 170b verbunden, die aus den Zylindern 168a, 168b vorstehen, um den Öffnungs/Schließmechanismus 166 zu bilden. Befestigungsmittel 174a, 174b, die zur Herstellung eines Eingriffs mit den Vorsprüngen 152a, 152b verwendet werden, die an den Seitenflächen der Schmelztiegel 140a, 140b vorgesehen sind, sind an den unteren Endseiten der Armelemente 172a, 172b vorgesehen.
  • Das Metallschmelzezufuhrmittel 148 ist mit einem Löffel 146 versehen. Der Rührer 150 ist mit einem Abschreckblock 178 relativ kleinen Durchmessers versehen. Der Abschreckblock 178 ist mit der Hilfe eines Antriebsmechanismus 180 drehbar. Der Antriebsmechanismus 180 ist an einer beweglichen Basis 182 installiert und ist in Richtung des Pfeils (in der horizontalen Richtung) bewegbar.
  • In der wie oben beschrieben konstruierten dritten Ausführung wird der Betrieb zuerst so ausgeführt, wie in 13A gezeigt. D.h. in einem Zustand, in dem der Schmelztiegelhalter 142a von dem Schmelztiegelhalter 142b getrennt ist, werden die Schmelztiel 140a, 140b von dem Roboter 144 ergriffen und sie werden in die Schmelztiegelhalter 142a, 142b eingesetzt. Anschließend wird der Schmelztielhalter 142a zu dem Schmelztiegelhalter 142b hin bewegt, zum gegenseitigen Schließen gemäß der Antriebswirkung des Zylinders 156. Die Schmelztiegel 140a, 140b werden in der Vertiefung 162 aufgenommen und gehalten, die integral dazwischen ausgebildet ist (siehe 13B).
  • Ferner wird, wie in 13C gezeigt, die Metallschmelze 146 in der Menge eines Schusses in die Schmelztiegel 140a, 140b mit der Hilfe des Löffels 176 geführt, der das Metallschmelzezufuhrmittel 148 darstellt. Danach wird, wie in 13D gezeigt, der Rührer 150 betätigt. In dem Rührer 150 wird der Abschreckblock 178, der auf eine vorbestimmte Temperatur gekühlt ist, mit der Hilfe des Antriebsmechanismus 180 gedreht, während er in die Metallschmelze 146 eingetaucht ist. Die bewegliche Basis 182 wird in der horizontalen Richtung vorwärts und rückwärts bewegt. Dementsprechend wird die Metallschmelze 146 in den Schmelztiegeln 140a, 140b gekühlt und gerührt, um das halbverfestigte Metall 184 mit dem gewünschten Breizustand zu erhalten.
  • Anschließend treten, wie in 13E gezeigt, die Armelemente 172a, 172b, die den Roboter 144 bilden, in die Innenseite der Schmelztiegelhalter 142a, 142b ein, um die Schmelztiegel 140a, 140b zu ergreifen. Danach wird der Schmelztiegelhalter 142a betrieben, um sich entsprechend der Wirkung der Zylinder 156 zu öffnen, während der Roboter 144 aufwärts bewegt wird (siehe 13F). Der Roboter 144 ordnet die Schmelztiegel 140a, 140b entsprechend der vorbestimmten Breieinführöffnung 24 an. Wenn die Armelemente 172a, 172b eine Schwenkbewegung in Richtungen der Trennung voneinander entsprechend der Wirkung der Zylinder 168a, 168b durchführen, dann machen die Schmelztiegel 140a, 140b eine gegenseitige Schwenkbewegung in Öffnungsrichtungen, und daher fällt das halbverfestigte Metall 184 heraus, um der Breieinführöffnung 24 zugeführt zu werden (siehe 13G).
  • Daher wird in der dritten Ausführung der gleiche Effekt wie jener der zweiten Ausführung unter Verwendung der Schmelztiegel 140a, 140b vom geteilten Typ erhalten.
  • In den ersten bis dritten Ausführungen sind die Abschreckblöcke 46, 110, 178 so gestaltet, dass sie eine säulenförmige Konfiguration haben. Jedoch genügt es, dass zumindest die Außenform die säulenförmige Konfiguration hat. Z.B. enthält ein in 14 gezeigter Abschreckblock 186 ein zylindrisches Element 188 sowie eine Montageplatte 189, an dem ein Ende des zylidrischen Elements 188 gesichert ist. Ein in 15 gezeigter Abschreckblock 190 enthält ein mit einem Boden ausgestattetes zylindrisches Element 192 sowie ein Schaftelement 194, das an dem Innenbodenabschnitt 192a des zylindrischen Elements 192 gesichert ist.
  • 16 eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Herstellungsvorrichtung 200 zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls gemäß der vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • Die gleichen Bauteile wie jene der Herstellungsvorrichtung 70 gemäß der in 10 gezeigten zweiten Ausführung sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, wobei eine detaillierte Erläuterung davon weggelassen wird.
  • Die Herstellungsvorrichtung 200 ist mit einem Rührer 202 versehen. Wie in den 16 und 17 gezeigt, ist ein Abschreckblock (ein Kühlelement) 204, der den Rührer 202 bildet, in Bezug auf einen Drehabschnitt 206 mit einer dazwischengeschalteten, aus Keramik hergestellten Kupplung 208 an einer Position über den Schmelztiegelhaltern 82a, 82b abnehmbar angeordnet. Ein Abschreckblock 204 ist z.B. aus seinem Material wie z.B. Kupfer und rostfreiem Stahl zusammengesetzt, das bei einer Schmelztemperatur der Aluminiummetallschmelze, die als die Metallschmelze 84 zu verwenden ist, nicht schmilzt. Die Außengestalt des Abschreckblocks 204 ist so ausgestaltet, dass sie eine quadratprismaförmige Konfiguration hat, mit einer nach unten ausgebildeten Verjüngung.
  • Der Drehabschnitt 206 dreht und treibt den Abschreckblock 204 an. Der Drehabschnitt 206 ist so konstruiert, dass er in integrierter Weise zusammen mit dem Abschreckblock 204 mit der Hilfe eines Bewegungsabschnitts 210 aufwärts und abwärts bewegbar ist, und er wird entlang einer Spiralkonfiguration in der horizontalen Richtung bewegt (siehe 18). D.h. der Bewegungsabschnitt 210 hat zwei Funktionen als Hubmittel und als Spiralbewgungsmittel. Ein Antriebsmechanismus ist durch den Drehabschnitt 206 und den Bewegungsabschnitt 210 aufgebaut.
  • Wie in 18 gezeigt, wird in der Herstellungsvorrichtung 200 gemäß der vierten Ausführung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, die Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b durch den Kühlblock 204 gekühlt, der bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur der Metallschmelze 84 gehalten wird. Die Metallschmelze 84 wird durch Bewegung des Abschreckblocks 204 in der Spiralkonfiguration in der horizontalen Richtung entlang der Form der Schmelztiegel 80a, 80b umgerührt, während sich der Abschreckblock 204 dreht. Dementsprechend tritt während der Kühlung der Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b keine Ausrichtung auf. Es ist möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall 90 schnell zu erhalten, das insgesamt gleichmäßig und zuverlässig zu dem Brei geworden ist. Daher ist es nicht notwendig, das halbverfestigte Metall 90 nachzuheizen. Das halbverfestigte Metall 90 kann direkt der Breieinführöffnung 24 der Formungsmaschine 22 zugeführt werden.
  • Dementsprechend werden die folgenden Effekte erhalten. D.h. es ist möglich, für einen jeden Schuss das stabile halbverfestigte Metall 90 zu erhalten. Ferner ist es nicht notwendig, das Gerät, wie etwa die Nachheizeinheit, vorzusehen, und es ist möglich, das halbverfestigte Metall 90 wirtschaftlich und effizient herzustellen. Die Außenform des Abschreckblocks 204 ist so ausgestaltet, dass sie eine quadratprismaförmige Konfiguration hat. Daher ist es möglich, die Metallschmelze 24 zuverlässig umzurühren. Der Abschreckblock 204 hat die nach unten verjüngte Form. Daher kann der Abschreckblock 204 aus dem halbverfestigten Metall 90 glattgängig herausgezogen werden.
  • 19 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung eines Rührers 290, der eine Herstellungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung von halbverfestigtem Metall gemäß der fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung bildet.
  • Der Rührer 290 ist mit einem Paar von Abschreckblöcken (Kühlelementen) 296a, 296b versehen, um eine Metallschmelze 294 in Schmelztiegeln 292a, 292b vom geteilten Typ zu kühlen und umzurühren. Die Abschreckblöcke 296a, 296b sind in Bezug auf Drehabschnitte 298a, 298b mit dazwischen eingeschalteten, aus Keramik hergestellten Kupplungen 300a, 300b abnehmbar angeordnet. Die Abschreckblöcke 296a, 296b sind z.B. aus Kupfer oder rostfreiem Stahl hergestellt, in der gleichen Weise wie der Abschreckblock 204. Die Abschreckblöcke 296a, 296b sind so ausgestaltet, dass sie eine quadratprismaförmige Außenform haben und sie nach unten verjüngt ausgebildet sind.
  • Die Drehabschnitte 298a, 298b drehen und treiben die Abschreckblöcke 296a, 296b an. Andererseits sind die Drehabschnitte zu 298a, 298b in integrierter Weise zusammen mit den Abschreckblöcken 296a, 296b mit der Hilfe eines Bewegungsabschnitts 302 aufwärts und abwärts bewegbar, und sie machen eine Hin- und Herbewegung in der horizontalen Richtung entlang der Längsrichtung (Richtung des Pfeils A) der Schmelztiegel 292a, 292b. D.h. der Bewegungsabschnitt 302 hat zwei Funtkionen eines Hubmittels und eines Horizontalbewegungsmittels.
  • Die Schmelztiegel 292a, 292b sind ausgestaltet, sodass sie eine rechteckige Konfiguration in einem Zustand haben, in dem sie einen engen Kontakt miteinander herstellen. Eine wärmebeständige Dichtung 302 ist zwischen deren Verbindungsflächen eingesetzt. Die Schmelztiegel 292a, 292b sind an nicht dargestellten Schmelztiegelhaltern vom geteilten Typ angeordnet. Anstelle der Schmelztiegel 292a, 292b vom geteilten Typ kann ein Schmelztiegel vom einstückigen Typ angewendet werden.
  • In der wie oben beschrieben konstruierten fünften Ausführung wird die Metallschmelze 294 in der der Menge eines Schusses zuerst der Innenseite der Schmelztiegel 292a, 292b zugeführt, denen erlaubt wird, einen engen Kontakt miteinander herzustellen. Danach werden die Abschreckblöcke 296a, 296b an Positionen über den Schmelztiegeln 292a, 292b mit der Hilfe des Bewegungsabschnitts 402 angeordnet. Anschließend werden die Abschreckblöcke 296a, 296b nach unten bewegt, während sie entsprechend der Wirkung der Drehabschnitte 298a, 298b gedreht werden.
  • Die Abschreckblöcke 296a, 296b werden hin- und hergehend in der horizontalen Richtung entsprechend der Wirkung des Bewegungsabschnitts 302 bewegt, wonach die Abschreckblöcke 296a, 296b in die Metallschmelze 294 in den Schmelztiegeln 292a, 292b eingetaucht werden, oder gleichzeitig mit dem Drehantrieb. Dementsprechend kühlen die Abschreckblöcke 296a, 296b die Metallschmelze 294 in den Schmelztiegeln 292a, 292b, und sie rühren die Metallschmelze 294 entlang der Form der Schmelztiegel 292a, 292b um.
  • Wie oben beschrieben, machen in der fünften Ausführung die Abschreckblöcke 296a, 296b die Hin- und Herbewegung entlang der Längsrichtung (entlang des Pfeils A) der Schmelztiegel 292a, 292b, während sie gedreht werden. Dementsprechend kann die Metallschmelze 294 zuverlässig und effizient über den gesamten Innenraum der Schmelztiegel 292a, 292b umgerührt werden. Daher werden die gleichen Effekte wie jene erhalten, die in der vierten Ausführung erhalten werden, z.B. dass es möglich wird, das gewünschte halbverfestigte Metall 90 in einem zufriedenstellenden Breizustand, der insgesamt gleichmäßig ist und der keine Kühlungsausrichtung hat, in den Schmelztiegeln 292a, 292b zu erhalten.
  • 20 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung eines Rührers 320, der eine Herstellungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung von halbverfestigtem Metall gemäß der sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung bildet.
  • Der Rührer 320 ist mit einem Abschreckblock (einem Kühlelement) 326 versehen, um Metallschmelze 324 in Schmelztiegeln 322a, 322b vom geteilten Typ zu kühlen und umzurühren. Der Abschreckblock 326 ist in Bezug auf einen Drehabschnitt 328 mit einer dazwischengeschalteten, aus Keramik hergestellten Kupplung 330 abnehmbar angeordnet. Der Abschreckblock 326 ist z.B. aus Kupfer oder rostfreiem Stahl hergestellt, in der gleichen Weise wie der oben beschriebene Abschreckblock 204. Der Abschreckblock 326 ist so ausgestaltet, dass er eine quadratprismaförmige Außengestalt hat und nach unten verjüngt ausgebildet ist.
  • Ein Drehabschnitt 328 dreht und treibt den Abschreckblock 326 an. Andererseits ist der Drehabschnitt 328 integriert zusammen mit dem Abschreckblock 326 mit der Hilfe eines Bewegungsabschnitts 332 aufwärts und abwärts bewegbar. D.h. der Bewegungsabschnitt 332 hat die Funktion, als Vertikalbewegungsmittel zu dienen, um eine Hin- und Herbewegung des Abschreckblocks 326 in der Längsrichtung (Richtung des Pfeils B) der Schmelztiegel 322a, 322b durchzuführen.
  • Die Schmelztiegel 322a, 322b sind so ausgestaltet, dass sie eine zylindrische Konfiguration in einem Zustand haben, in dem sie einen engen Kontakt miteinander herstellen. Eine wärmebeständige Dichtung 334 ist zwischen ihren Verbindungsflächen angeordnet. Die Schmelztiegel 322a, 322b sind an nicht dargestellten Schmelztiegelhaltern vom geteilten Typ angeordnet. Anstelle der Schmelztiegel 322a, 322b vom geteilten Typ kann auch ein Schmelztiegel vom integrierten Typ angewendet werden.
  • In der wie oben beschrieben konstruierten sechsten Ausführung wird die Metallschmelze 324 in der Menge eines Schusses zuerst der Innenseite der Schmelztiegel 322a, 322b zugeführt, denen erlaubt wird, einen engen Kontakt miteinander herzustellen. Danach wird der Abschreckblock 326 mithilfe des Bewegungsmechanismus 332 an einer Position über den Schmelztiegeln 322a, 322b angeordnet.
  • Anschließend wird der Abschreckblock 326 mit der Hilfe des Bewegungsabschnitts 332 nach unten bewegt, während er entsprechend der Wirkung des Drehabschnitts 328 gedreht wird. Der Abschreckblock 326 wird in die Metallschmelze 324 in den Schmelztiegeln 322a, 322b eingetaucht, und macht dann seine Hin- und Herbewegung in der vertikalen Richtung entsprechend der Wirkung des Bewegungsabschnitts 332. Dementsprechend kühlt der Kühlblock 326 die Metallschmelze 324 in den Schmelztiegeln 322a, 322b und rührt die Metallschmelze 324 entlang der Form der Schmelztiegel 322a, 322b um.
  • Wie oben beschrieben, macht in der sechsten Ausführung der Abschreckblock 326 die Hin- und Herbewegung in der Längsrichtung (Richtung des Pfeils B) der Schmelztiegel 322a, 322b, während er sich dreht. Dementsprechend kann die Metallschmelze 324 zuverlässig und effizient über den gesamten Innenraum der Schmelztiegel 322a, 322b umgerührt werden. Daher werden die gleichen Effekte erhalten wie jene, die in den vierten und fünften Ausführungsformen erhalten werden, z.B. dass es möglich ist, das gewünschte halbverfestigte Metall 90 in dem zufriedenstellenden Breizustand, der insgesamt gleichmäßig ist und der keine Kühlungsausrichtung hat, zu erhalten.
  • In den vierten bis sechsten Ausführungen sind die jeweiligen Kühlblöcke 204, 296a, 296b, 326 so ausgestaltet, dass sie die rechtwinklige Konfiguration haben. Jedoch gibt es hierauf keine Beschränkung. Z.B. ist es auch zulässig, einen Abschreckblock 340 zu verwenden, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform einer elliptischen Konfiguration hat (siehe 21), einen Abschreckblock 342, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform einer elliptischen Kompositkonfiguration hat (siehe 22), einen Abschreckblock 344, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform einer abgeschrägten rechtwinkligen Konfiguration hat (siehe 23), einen Abschreckblock 346, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform einer sechseckigen Konfiguration hat (siehe 24), sowie einen Abschreckblock 346, der so ausgestaltet ist, dass er eine Außenform einer abgeschrägten sechseckigen Konfiguration hat (siehe 25).
  • 26 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Vorrichtung 400 zum Herstellen von halbverfestigtem Metall gemäß der siebten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Bauteile wie jene der in 16 gezeigten Herstellungsvorrichtung 200 gemäß der vierten Ausführung sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, wobei eine detaillierte Erläuterung davon weggelassen wird.
  • Die Herstellungsvorrichtung 400 ist mit einem Rührer 402 versehen. Eine Mehrzahl von Abschreckblöcken (Kühlelementen) 406a bis 406d, die den Rührer 402 bilden, sind an einem Drehabschnitt 206 mit einer dazwischengeschalteten, aus Keramik hergestellten Kupplung 208 an einer Position über den Schmelztiegelhaltern 82a, 82b abnehmbar verbunden. Die Abschreckblöcke 406a bis 406d sind z.B. aus einem Material, wie etwa Kupfer und rostfreiem Stahl, zusammengesetzt, das bei einer Schmelztemperatur der Aluminiummetallschmelze, die als die Metallschmelze 84 zu verwenden ist, nicht schmilzt. Wie in den 26 bis 28 gezeigt, ist die Außenform der gesamten Abschreckblöcke 406a bis 406d so ausgestaltet, dass sie eine quadratprismaförmige Konfiguration, mit einer nach unten ausgebildeten Verjüngung.
  • Wie in 28 gezeigt, sind Durchgangslöcher 408a bis 408d an jeweiligen Mittelabschnitten der Abschreckblöck 406a bis 406d ausgebildet. Es kann eine beliebige Anzahl der Abschreckblöcke 406a bis 406d in integrierter Weise in Bezug auf den Drehabschnitt 206 mit der Hilfe eines Befestigungsmittels 412 gehalten werden. Das Befestigungsmittel 412 enthält einen Schraubschaft (Schaftelement) 414, um integral in die Durchgangslöcher 408a bis 408d der gestapelten Abschreckblöcke 406a bis 406d eingesetzt zu werden, ein Mutterelement (eine Befestigung) 416 zum Schrauben auf das Unterende des Schraubschafts 414 sowie eine Tragplatte 415 zum Tragen der Abschreckblöcke 406a bis 406d. Das Oberende des Schraubschafts 414 kann mit der Kupplung 208 lösbar verbunden sein.
  • Wenn im Falle der wie oben beschrieben konstruierten Herstellungsvorrichtung 400 das Gewicht der Metallschmelze 84 in der Menge eines Schusses in Abhängigkeit von der Änderung des zu formenden Teils verändert wird, wird die Anzahl der Abschreckblöcke 406a bis 406d, die an dem Drehabschnitt 206 installiert sind, erhöht oder verringert. Insbesondere, wenn das Gewicht der Metallschmelze 84 in der Menge eines Schusses verringert wird, werden die Abschreckblöcke 406a bis 406d z.B. auf die Abschreckblöcke 406a bis 406c verringert. Wenn andererseits der Gewicht der Metallschmelze 84 in der Menge eines Schusses erhöht wird, kann eine vorbestimmte Anzahl von Abschreckblöcken (nicht gezeigt) auf die Abschreckblöcke 406a bis 406d gestapelt werden.
  • Wie oben beschrieben, wird in der siebten Ausführung die Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b mit der vorbestimmten Anzahl der Abschreckblöcke 406a bis 406d gekühlt, und die Abschreckblöcke 406a bis 406d werden in integrierter Weise mit der Hilfe des Drehabschnitts 206 gedreht, um die Metallschmelze 84 umzurühren. Dementsprechend werden die folgenden Effekte erhalten. D.h. es tritt während der Kühlung der Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b keine Ausrichtung auf. Es ist möglich, extrem schnell und effizient das gewünsche halbverfestigte Metall 22 zu erhalten, das insgesamt gleichmäßig und zuverlässig zum Brei gemacht wird.
  • Wenn ferner das Gewicht der Metallschmelze 84 in der Menge eines Schusses verändert wird, reicht es aus, dass die Anzahl der Abschreckblöcke 406 bis 408 in Abhängigkeit vom Gewicht der Metallschmelze 84 erhöht oder verringert wird. Es ist möglich, das halbverfestigte Metall 90 effizient und hochakkurat herzustellen, um eine Vielzahl unterschiedlicher Teile auszubilden. Dementsprechend werden die folgenden Vorteile erhalten. D.h. es ist nicht notwendig, irgendein ein ausschließliches Kühlmittel entsprechend der Gewichtsänderung der Metallschmelze 84 vorzubereiten. Es ist möglich, die Gerätekosten effizient zu reduzieren.
  • 29 zeigt eine illustrative schematische Perspektivansicht mit Darstellung einer Vorrichtung 490 zum Herstellen von halbverfestigtem Metall gemäß der achten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Bauteile wie jene der Herstellungsvorrichtung 400 gemäß der siebten Ausführung sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, wobei eine detaillierte Erläuterung davon ausgelassen wird.
  • Die Herstellungsvorrichtung 490 enthält eine Mehrzahl von Abschreckblöcken (Kühlelementen) 492a bis 492d, die auch die Rührfunktion besitzen. Die Abschreckblöcke 492a bis 492d sind in Bezug auf den Antriebsmechanismus 494 mit einer dazwischengeschalteten, aus Keramik hergestellten Kupplung 496 abnehmbar angeordnet. Die Abschreckblöcke 492a bis 492d sind z.B. aus Kupfer oder rostfreiem Stahl hergestellt, und ihre Oberenden sind mit einem Verbindungsabschnitt 498 zu einer Einheit integriert. Der Verbindungsabschnitt 498 ist in Bezug auf die Kupplung 496 abnehmbar. Die Außenform jedes der Abschreckblöcke 492 bis 492d ist so ausgestaltet, dass sie eine Säulenkonfiguration hat, und jeder der Abschreckblöcke 492a bis 492d hat eine nach unten ausgebildete Verjüngung.
  • In der wie oben beschrieben aufgebauten achten Ausführung wird die Metallschmelze 84 in der Menge eines Schusses in die Schmelztiegel 80a, 80b überführt. Danach werden die Abschreckblöcke 492a bis 492d abwärts bewegt, während sie mithilfe des Antriebsmechanismus 494 gedreht werden und sie in die Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b eingetaucht werden. Dementsprechend wird die Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b gekühlt und umgerührt, um das halbverfestigte Metall 90 mit einem gewünschten Breizustand zu erhalten.
  • Dementsprechend werden in der achten Ausführung die vier Abschreckblöcke 492a bis 492d in integrierter Weise betrieben, um die Metallschmelze 84 umzurühren, während die Metallschmelze 84 in den Schmelztiegeln 80a, 80b gekühlt wird. Auch wenn daher das Gewicht der Metallschmelze 84 besonders groß ist, wird ein derartiger Effekt erhalten, dass das gewünschte halbverfestigte Metall 90 effizient und schnell erhalten werden kann.
  • 30 stellt einen Abschreckblock 500 dar, der eine Vorrichtung zur Herstellung von halbverfestigtem Metall gemäß der neunten Ausführung der vorliegenden Erfindung bildet.
  • Der Abschreckblock 500 ist mit einer Mehrzahl von Rippenabschnitten 504a bis 504i versehen, die integral an dem Außenumfang eines Säulenabschnitts 402 ausgebildet sind, während sie in der axialen Richtung um vorbestimmte Abstände voneinander getrennt sind. Daher wird in der neunten Ausführung, wenn der Abschreckblock 500 in der Metallschmelze 84 gedreht wird, die Metallschmelze 84 schnell und glattgängig mit der Hilfe der Mehrzahl von Rippenabschnitten 504a bis 504i gekühlt und umgerührt. Daher ist es möglich, die gleichen Effekt zu erhalten wie jene, die in den siebten und achten Ausführungen erhalten werden.
  • 31 zeigt eine illustrative schematische Ansicht mit einem Teilquerschnitt, welche eine Vorrichtung 510 zur Herstellung von halbverfestigtem Metall aufzeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
  • Die Herstellungsvorrichtung 510 umfasst einen wärmeisolierenden Schmelztiegel 514 zur Aufnahme von Metallschmelze 512, die aus einer Metallschmelze in einer vorbestimmten Menge (Menge eines Schusses) zusammengesetzt ist; ein wendelförmiges Kühlelement 516 zum Kühlen der Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514 auf eine vorbestimmte Temperatur; einen Kühlmechanismus 520, um der Innenseite des Kühlelements 516 ein erstes flüssiges Metall 518 als Kühlmedium zuzuführen, das bei einer Temperatur gehalten wird, die nicht größer als die Temperatur der Metallschmelze 512 ist; sowie einen elektromagnetischen Rührmechanismus (Antriebsmechanismus) 522 zum Umrühren der Metallschmelze 512 mit der Hilfe des Kühlelements 516.
  • Der Schmelztiegel 514 ist. z.B. aus Siliciumnitrid hergestellt. Der Schmelztiegel 514 ist auf einer Hubbasis 524 angeordnet. Ein Heizer 526 ist an dem Außenumfang des Schmelztiegels 514 installiert. Die Hubbasis 524 ist mit der Hilfe eines nicht dargestellten Antriebsmittels aufwärts und abwärts bewegbar und ist so ausgestaltet, dass sie bei Bedarf drehbar ist. Ein Wicklungsabschnitt 528, der den elektromagnetischen Rührmechanismus 522 bildet, ist angeordnet, um den Schmelztiegel 514 in der Nähe der Hubbasis 524 zu umgeben.
  • Der Kühlmechanismus 520 enthält ein erstes Zuführmittel 530 zum Zuführen eines ersten flüssigen Metalls 518 in das Kühlelement 516, um die Metallschmelze 512 auf eine vorbestimmte Temperatur abzukühlen, sowie ein zweites Zuführmittel 534, um in das Kühlelement 516 ein zweites flüssiges Metall 532 zuzuführen, das ein Heizmedium mit einer Temperatur ist, die höher ist als die Verflüssigungstemperatur von Feststoffen, um die Feststoffe zu beseitigen, die an der Oberfläche des Kühlelements 516 anhaften. Die Metallschmelze 512 ist eine Metallschmelze, die z.B. aus Aluminium, einer Legierung davon, Magnesium oder einer Legierung davon zusammengesetzt ist. Die ersten und zweiten flüssigen Metalle 518, 532 sind Zinn oder Zinnlegierung.
  • Das erste Zuführmittel 530 enthält einen ersten Speichertank 536 zum Speichern des ersten flüssigen Metalls 518; einen ersten Heizofen (ersten Heizabschnitt) 538 zum Halten der Temperatur des ersten flüssigen Metalls 518 in dem ersten Speichertank 536; einen Wärmeaustauscher 540 zum Kühlen des ersten flüssigen Metalls 518 mithilfe eines Wärmeaustausches in Bezug auf das erste flüssige Metall 518; sowie eine erste Zirkulationspassage 542 zum Zirkulieren des ersten flüssigen Metalls 518 durch die Innenseite des Kühlelements 516.
  • Der Wärmeaustauscher 540 ist mit einem Wärmeaustauscherwendel 544 versehen, um dorthinein Kühlwasser zuzuführen. Der Wärmeaustauscherwendel 544 wird in das erste flüssige Metall 518 in dem ersten Speichertank 536 eingetaucht. Der erste Heizofen 538 ist angeordnet, um den ersten Speichertank 536 zu umgeben. Die erste Zirkulationspassage 542 ist aus einem aus SUS hergestellten Rohr aufgebaut. Ein Einlassende 242 davon ist mit einer unteren Endseite des ersten Speichertanks 536 verbunden. Ein Auslassende 542b davon ist in einer vorbestimmten Höhenposition in das erste flüssige Metall 518 in einem aufwärtigen Abschnitt des ersten Speichertanks 536 eingetaucht. Wie in 32 gezeigt, bildet die erste Zirkulationspassage 542 einen Teil des Kühlelements 516. Eine erste elektromagnetische Pumpe 546 ist an der Seite des Endes 242a angeordnet (siehe 31).
  • Das zweite Zuführmittel 534 enthält einen zweiten Speichertank 548 zum Speichern des Kühlelements 532; einen zweiten Heizofen (zweiten Heizabschnitt) 550 zum Heizen des Kühlelements 532 in dem zweiten Speichertank 548; sowie eine zweite Zirkulationspassage 552 zum Zirkulieren des Kühlelements 532 durch die Innenseite des Kühlelements 516.
  • Der zweite Heizofen 550 ist angeordnet, um den zweiten Speichertank 548 zu umgeben. Das Einlassende 552a der zweiten Zirkulationspassage 552 ist mit der Unterseite des zweiten Speichertanks 548 verbunden, und deren Auslassende 552b ist an einer vorbestimmten Position in das zweite flüssige Metall 532 an einem oberen Abschnitt des zweiten Speichertanks 548 eingetaucht. Eine zweite elektromagnetische Pumpe 554 ist für die zweite Zirkulationspassage 552 in der Nähe der Seite des Endes 552a vorgesehen. Die zweite Zirkulationspassage 552 ist mit der ersten Zirkulationspassage 542 an ihrem Mittelabschnitt verbunden, um einen Teil des Kühlelements 516 zu bilden (siehe 32).
  • Ein erster Thermokoppler (erstes Erfassungsmittel) 558 zum Messen der Temperatur der Metallschmelze ist an dem Verbindungsabschnitt der ersten und zweiten Zirkulationspassagen 542, 552 mithilfe eines Trägerelements 556 installiert. Der erste Thermokoppler 558 erfasst die Temperatur der Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514. Ein zweiter Thermokoppler (zweites Erfassungsmittel) 560 zum Erfassen der Temperatur des ersten flüssigen Metalls 518 ist für den ersten Speichertank 536 angeordnet, der das erste Zuführmittel 530 darstellt. Andererseits ist ein dritter Thermokoppler (ein drittes Erfassungsmittel) 562 zum Erfassen der Temperatur des zweiten flüssigen Metalls 532 für den zweiten Speichertank 548 angeordnet, der das zweite Zuführmittel 234 darstellt.
  • Nachfolgend wird der Betrieb der oben beschriebenen Herstellungsvorrichtung 510 erläutert.
  • Zuerst wird der Betrieb so durchgeführt, wie in 33A gezeigt. D.h. es wird z.B. die Metallschmelze 512 aus Aluminiumlegierung (AC2B), die als Material für die Metallschmelze verwendet wird, bei einer Temperatur von 650°C in einem nicht dargestellten Metallschmelzeaufnahmeofen gehalten. Ein Förderer 564 löffelt die Metallschmelze 512 in der Menge eines Schusses, z.B. in der Menge von 20 kg, um sie dem Schmelztiegel 514 zuzuführen. Der Heizer 526 ist an dem Schmelztiegel 514 installiert. Die Temperatur der Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514 wird mithilfe des Heizers 226 konstant gehalten.
  • Anschließend wird, wie in 33B gezeigt, die Hubbasis 524, auf der der Schmelztiegel 514 angeordnet ist, aufwärts bewegt. Das Kühlelement 516 wird in die Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514 eingetaucht. Das Kühlelement 516 ist ein aus SUS hergestelltes Rohr mit einem Innendurchmesser von 20 mm, das so konstruiert ist, dass es eine wendelförmige Konfiguration mit einer Gesamtlänge von 700 mm hat.
  • Andererseits wird in dem Kühlmechanismus 520, wie in 31 gezeigt, das erste flüssige Metall 518 auf 250°C gehalten und wird in einer Menge von 100 Litern in dem ersten Speichertank 536 gespeichert, der das erste Zuführmittel 530 darstellt. Das zweite flüssige Metall 532 wird auf 600°C gehalten und wird in einer Menge von 40 Litern in dem zweiten Speichertank 548 gespeichert, der das zweite Zuführmtitel 534 darstellt. Die Temperaturen der ersten und zweiten flüssigen Metalle 518 und 532 werden durch die zweiten und dritten Thermokoppler 560, 562 jeweils erfasst. Der Wärmeaustauscher 540 und der erste Heizofen 538 werden auf der Basis des Ergebnisses der Erfassung durch den zweiten Thermokoppler 560 betrieben. Somit wird die Temperatur des ersten flüssigen Metalls 518 konstant gehalten. Andererseits wird der zweite Heizofen 550 auf der Basis des Ergebnisses der Erfassung durch den dritten Thermokoppler 562 betrieben. Somit wird die Temperatur des zweiten flüssigen Metalls 532 konstant gehalten.
  • Die erste elektromagnetische Pumpe 546 wird so betrieben, dass das erste flüssige Metall 518 in dem ersten Speichertank 536 in die Innenseite des Kühlelements 516 über die erste Zirkulationspassage 542 mit einer Strömungsrate von 20 Litern/Minute eingeführt wird. Danach wird das erste flüssige Metall 518 von dem Ende 542b zur Innenseite des ersten Speichertanks 536 zurükgeführt (siehe 33C). Dementsprechend wird die Metallschmelze 518 in dem Schmelztiegel 514 mithilfe des Kühlelements 516 gekühlt, indem das erste flüssige Metall 518, das die relativ niedrige Temperatur hat, durch die Innenseite zirkuliert wird. Während dieses Prozesses wird der Wicklungsabschnitt 528, der den elektromagnetischen Rührmechanismus 522 darstellt, betrieben, um die Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514 umzurühren.
  • Die Temperatur der Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514 wird durch den ersten Thermokoppler 558 erfasst. Das Kühlen und das Umrühren erfolgen für die Metallschmelze 512, bis die erfasste Temperatur an der voreingestellten Halbverfestigungstemperatur ankommt. Daher wird in dem Schmelztiegel 514 das halbverfestigte Metall 566 hergestellt, das keine Kühlungsausrichtung hat und das insgesamt gleichmäßig und erfolgreich zu dem Brei gemacht wird (siehe 31 und 33C).
  • Anschließend wird der Betrieb der ersten elektromagnetischen Pumpe 546 gestoppt und wird die zweite elektromagnetische Pumpe 554 betrieben. Dementsprechend wird, wie in 33D gezeigt, das flüssige Metall 532 in dem zweiten Speichertank 548 der Innenseite des Kühlelements 516 über die zweite Zirkulationspassage 552 mit einer Strömungsrate von 20 Litern/Minute zugeführt. Das zweite flüssige Metall 532 wird auf einer Temperatur gehalten, die höher ist als die Verflüssigungstemperatur der Aluminiumlegierung, die für die Metallschmelze 512 verwendet wird. Auch wenn festgewordene Aluminiumteile an der Oberfläche des Kühlelements 516 anhaften, kann das festgewordene Aluminiummaterial wieder aufgelöst werden, um dieses zuverlässig zu entfernen. Danach wird der Betrieb der zweiten elektromagnetischen Pumpe 554 gestoppt, und die Hubbasis 524 wird abwärts bewegt, um dem Schmelztiegel 514 von dem Kühlelement 516 zu trennen.
  • Dementsprechend wird das gewünschte halbverfestigte Metall 566 in dem Schmelztiegel 516 erhalten. Während dieses Prozesses werden die ersten und zweiten flüssigen Metalle 518, 532 dem Kühlelement 516 mit der Strömungsrate von 20 Litern/Minute mit der Hilfe der ersten und zweiten elektromagnetischen Pumpen 546, 554 zugeführt. Daher wird die Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514 von 650°C zu der Breitemperatur von 570°C für etwa 1 Minute abgekühlt. Andererseits lässt sich zuverlässig verhindern, dass an der Oberfläche des Kühlelements 516 festgewordene Aluminiumteile anhaften.
  • Das erste flüssige Metall 518, das auf der vorbestimmten Kühltemperatur gehalten wird, wird zirkulierend der Innenseite des Kühlelements 516 zugeführt, um die Metallschmelze 512 in dem Zustand zu kühlen, in dem das Kühlelement 516 in die Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514 eingetaucht ist. Ferner wird der elektromagnetische Rührmechanismus 522 betrieben, um die Metallschmelze 512 umzurühren. Dementsprechend tritt während der Kühlung der Metallschmelze 512 keine Ausrichtung auf. Auch möglich ist es, das halbverfestigte Metall 566 zu erhalten, das insgesamt gleichmäßig und zuverlässig zum Brei gebildet ist.
  • Die ersten und zweiten Thermokoppler 558, 560 werden dazu verwendet, die Temperaturen der Metallschmelze 512 und des ersten flüssigen Metalls 518 zu erfassen, sodass die Temperatur des ersten flüssigen Metalls 518 eingestellt wird. Dementsprechend ist es nicht notwendig, das halbverfestigte Metall 566 nachzuheizen. Ein solcher Effekt wird erhalten, dass das halbverfestigte Metall 566 mit hoher Qualität effizient erhalten werden kann. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Temperatur des halbverfestigten Metalls 566 leicht und korrekt eingestellt wird, und die Kühlgeschwindigkeit für die Metallschmelze 512 verbessert wird, sodass das halbverfestigte Metall 566 schnell insgesamt auf einmal hergestellt werden kann.
  • Die Vorrichtung ist mit dem zweiten Zuführmittel 534 versehen, um der Innenseite des Kühlelements 516 das zweite flüssige Metall 532 zuzuführen, dessen Temperatur höher ist als die Verflüssigungstemperatur des Metallschmelzenmaterials (z.B. der Aluminiumlegierung), nachdem das halbverfestigte Metall 566 hergestellt ist. D.h. es besteht die Gefahr, dass das festgewordene Aluminiummaterial, das durch die Verfestigung der Metallschmelze 512 gebildet wird, an der Oberfläche des Kühlelements 516 anhaftet, nach Durchführung der Kühlung und des Umrührens der Metallschmelze 512, was in der Bildung einer festgewordenen Schicht resultiert. Wenn die festgewordene Schicht eine dicke Wanddicke hat, dann besteht die Gefahr, dass das festgewordene Aluminiummaterial oxidiert, um eine Kontamination in die Metallschmelze 512 in dem Schmelztiegel 514 beim nächsten Schuss hervorzurufen, oder das festgewordene Aluminiummaterial eine Veränderung des Kühlzustands der Metallschmelze 512 und eine Streuung der Menge der Metallschmelze hervorruft.
  • Das zweite flüssige Metall 532, das die relativ hohe Temperatur hat, wird der zweiten Zirkulationspassage 552 zugeführt. Daher wird das festgewordene Aluminiummaterial, das an der Oberfläche des Kühlelements 516 anhaftet, wieder aufgelöst und es wird zuverlässig von der Oberfläche entfernt. Dementsprechend ist es möglich, effizient das halbverfestigte Metall 566 mit der hohen Qualität zu erhalten, und es ist möglich, den Kühlzustand zu stabilisieren.
  • Das Kühlelement 516 ist so ausgestaltet, dass es die wendelförmige Konfiguration hat, in der die ersten und zweiten Zirkulationspassagen 542, 552 in integrierter Weise miteinander verbunden sind. Jedoch kann das Kühlelement 516 auch so ausgestaltet sein, dass es verschiedene Konfigurationen hat, wie z.B. eine plattenförmige Konfiguration, entsprechend dem Volumen und der Form des Schmelztiegels 514. D.h. das Kühlelement 516 kann so ausgestaltet sein, dass es eine optimale Konfiguration hat, sodass die Oberflächenausdehnung davon vergrößert wird.
  • Zum Umrühren der Metallschmelze 512 wird der elektromagnetische Rührmechanismus 522 verwendet. Jedoch ist es stattdessen auch möglich, eine mechanische Rührstruktur anzuwenden. Z.B. kann die Metallschmelze 512 durch Drehen des Schmelztiegels 514 selbst umgerührt werden, oder durch Bewegen des Schmelztiegels 514 in der horizontalen Richtung zusammen mit der Drehung des Schmelztiegels 514. Ferner ist auch die folgende Anordnung verfügbar. D.h. das Kühlelement 516 selbst kann gedreht werden, oder es kann so ausgestaltet sein, dass es in der horizontalen Richtung bewegbar ist.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Erfindung die Metallschmelze, die dem wärmeisolierenden Schmelztiegel zugeführt wird, umgerührt, während sie mit der Hilfe des Kühlelements gekühlt wird. Daher wird die Metallschmelze gleichmäßig und zuverlässig insgesamt in dem Schmelztiegel zu einem Brei gemacht. Es ist möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall ohne Kühlungsausrichtung leicht und effizient zu erhalten. Ferner ist es nicht notwendig, das halbverfestigte Metall nachzuheizen. Es ist möglich, teuere Gerätekosten zuverlässig zu vermeiden.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die Metallschmelze in dem Schmelztiegel mit der Hilfe des Kühlelements gekühlt, und die Metallschmelze wird durch Bewegen des Kühlelements entlang der Form des Schmelztiegels umgerührt. Dementsprechend wird die Metallschmelze in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel insgesamt gleichmäßig und zuverlässig zu dem Brei gemacht. Es ist möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall ohne Kühlungsausrichtung leicht und effizient zu erhalten.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die Metallschmelze in dem Schmelztiegel mit der Hilfe der Mehrzahl von Kühlelementen gekühlt und umgerührt. Daher wird die Kühlungsausrichtung ausgeschlossen, sodass sie so klein wie möglich ist, und es ist möglich, ein gewünschtes halbverfestigtes Metall schnell und effizient herzustellen, das insgesamt gleichmäßig und zuverlässig zu dem Brei gemacht wird.
  • In der vorliegenden Erfindung wird das Kühlelement in die Metallschmelze in dem wärmeisolierenden Schmelztiel eingetaucht. Die Metallschmelze wird in dem Zustand umgerührt, in dem das Kühlmedium der Innenseite des Kühlelements zugeführt wird. Dementsprechend tritt während der Kühlung der Metallschmelze keine Ausrichtung auf, und es ist möglich, den Brei der Metallschmelze schnell und zuverlässig herzustellen. Ferner kann das gewünschte halbverfestigte Metall effizient und hochgenau erhalten werden, indem die Temperatur des Kühlmittels eingestellt wird.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die Metallschmelze, die in den wärmeisolierenden Schmelztiegeln vom geteilten Typ enthalten ist, mit der Hilfe des Kühlelements gekühlt und umgerührt, um das halbverfestigte Metall herzustellen. Danach werden die wärmeisolierenden Schmelztiel mit der Hilfe des Öffnungs/Schließmechanismus dem Öffnungs/Schließvorgang unterzogen. Dementsprechend fällt das halbverfestigte Metall in den wärmeisolierenden Schmelztiegeln aufgrund seines Eigengewichts aus den wärmeisolierenden Schmelztiegeln heraus und wird daraus abgegeben.
  • Dementsprechend wird die Kühlungsausrichtung ausgeschlossen, sodass sie so klein wie möglich ist, und es ist möglich, das gewünschte halbverfestigte Metall zu erhalten, das insgesamt gleichmäßig und zuverlässig zu dem Brei gemacht ist. Ferner ist es möglich, das halbverfestigte Metall glattgängig und zuverlässig mittels der einfachen Struktur aus den wärmeisolierenden Schmelztiegeln abzugeben.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls, welches die Schritte umfasst: Zuführen einer vorbestimmten Menge von Metallschmelze (12) zu einem wärmeisolierenden Schmelztiegel (18); Kühlen der Metallschmelze (12) in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel (18) mit der Hilfe eines Kühlelements (46), das als Rührer verwendet wird, wobei das Kühlelement auf eine vorbestimmte Temperatur gekühlt wird, die nicht höher ist als eine Temperatur der Metallschmelze (12); Rühren der Metallschmelze (12) mithilfe des Kühlelements (46); Abschließen des Rührschritts nach dem Rühren der Metallschmelze (12), um einen vorbestimmten breiförmigen Zustand zu erlangen; und gekennzeichnet durch Herausziehen des Kühlelements (46) zu einer Position außerhalb des wärmeisolierenden Schmelztiegels (18); und Kühlen des Kühlelements (46) in einer Kühlelement-Behandlungseinheit (50).
  2. Verfahren zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst: Rühren der Metallschmelze (12) durch Bewegen des Kühlelements (46) in einer horizontalen Richtung und/oder in einer vertikalen Richtung, während das Kühlelement (46) gedreht wird.
  3. Verfahren zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls nach Anspruch 1 oder 2, das ferner die Schritte umfasst: Rühren der Metallschmelze (12) in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel (18) durch Drehen des Kühlelements (46) in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel (18); und Entfernen von an einer Oberfläche des Kühlelements (46) anhaftendem Feststoff nach der Trennung des Kühlelements (46) von dem wärmeisolierenden Schmelztiegel (18).
  4. Verfahren zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls nach Anspruch 3, das ferner die Schritte umfasst: Beschichten des Kühlelements (46) mit einem Keramikmaterial nach der Entfernung des Feststoffs; und Anwenden einer Trocknungsbehandlung an dem Kühlelement (46) nach der Beschichtung des Kühlelements (46) mit dem Keramikmaterial.
  5. Verfahren zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls nach Anspruch 1, worin eine Außenform des Kühlelements (46) so eingestellt ist, dass sie eine Säulenkonfiguration mit einer nach unten ausgebildeten Verjüngung aufweist.
  6. Verfahren zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls nach Anspruch 1 oder 2, worin das Kühlelement (46) in den wärmeisolierenden Schmelztiegel (18) eingesetzt wird und ein offenes Ende des wärmeisolierenden Schmelztiegels (18) durch ein Deckelelement (12) geschlossen wird.
  7. Verfahren zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls nach Anspruch 1 oder 2, worin eine Mehrzahl von Kühlelementen (492a bis 492d) vorgesehen sind.
  8. Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls, umfassend: einen wärmeisolierenden Schmelztiegel (18) zum Halten einer vorbestimmten Menge an Metallschmelze (12); ein Kühlelement (46) zum Rühren und zum Kühlen der Metallschmelze (12) in dem wärmeisolierenden Schmelztiegel (18) auf eine vorbestimmte Temperatur; einen Antriebsmechanismus (48) zum Rühren der Metallschmelze (12) durch Drehen des Kühlelements (46); und gekennzeichnet durch ein Mittel zum Herausziehen des Kühlelements (46) aus einer Position innerhalb des wärmeisolierenden Schmelztiegels (18) zu einer Position außerhalb des wärmeisolierenden Schmelztiegels (18); eine Kühlelementbehandlungseinheit (50) zum Kühlen des Kühlelements (46) nach dem Herausziehen des Kühlelements (46) zu der Position außerhalb des wärmeisolierenden Schmelztiegels (18).
  9. Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls nach Anspruch 8, worin eine Außenform des Kühlelements (46) so eingestellt ist, dass sie eine Säulenkonfiguration mit einer nach unten ausgebildeten Verjüngung aufweist.
  10. Vorrichtung zur Herstellung eines halbverfestigten Metalls nach Anspruch 8, worin der Antriebsmechanismus (48) ferner ein Mittel umfasst, um die Metallschmelze (12) durch Bewegen des Kühlelements (46) in einer horizontalen Richtung und/oder in einer vertikalen Richtung umzurühren, während das Kühlelement (46) gedreht wird.
  11. Vorrichtung zur Herstellung einer halbverfestigten Metallschmelze nach Anspruch 10, worin der Antriebsmechanismus (48) ein horizontales Bewegungsmittel enthält, um das Kühlelement (46) in der horizontalen Richtung hin und her bewegen zu lassen.
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