DE7713130U1 - Ventil fuer eine kontinuierlich arbeitende vorrichtung zum beschicken eines ofens einer niederdruckgiessvorrichtung mit fluessigem metall - Google Patents
Ventil fuer eine kontinuierlich arbeitende vorrichtung zum beschicken eines ofens einer niederdruckgiessvorrichtung mit fluessigem metallInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil für eine kontinuierlich arbeitende
Vorrichtung zum Beschicken eines Ofens einer Niederdruckgießvorrichtung mit flüssigem Metall, mit einem Unterteil,
an das eine in den Gießofen führende Heberleitung und eine in einen Vorratsbehälter mit flüssigem Metall mündende Heberleitung
angeschlossen ist, und einem an eine Saugleitung angeschlossenen, zwischen zwei Stellungen beweglichen Oberteil, das
die Heberleitungen in einer Stellung dichtend miteinander verbindet und in der anderen Stellung voneinander trennt, und mit
einem Mechanismus zum Anheben, Drehen und Absenken des Oberteils,
Eine Vorrichtung zum automatischen kontinuierlichen Beschicken eines zu einer Niederdruckgießvorrichtung für Metalle und Legierungen,
insbesondere Aluminiumlegierungen, gehörenden Ofens mit flüssigem Metall ist in der FR-PS 2 293 275 beschrieben.
Diese, in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Vorrichtung
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enthält eine Form 1 und einen Niederdruckofen 2. Die Form weist einen festen Teil 3 und einen Teil 4 auf, der in senkrechter
Richtung beweglich ist und in seiner abgesenkten Stellung die Form verschließt. Der feste Teil 3 weist eine Beschickungsdüse
5 auf, die an ein Beschickungsrohr 6 angeschlossen ist, das in das flüssige Metall 7 eintaucht. Der Ofen
enthält einen Tiegel 8, der in einem dichten Behälter 9 angeordnet ist, in dem ein Gasdruck derart hergestellt werden kann,
daß im Tiegel 8 befindliches flüssiges Metall 7 durch das Rohr in die Form 1 gefüllt wird. Der Behälter 9 ist über ein
Rohr 10 an ein Ventil 11 angeschlossen, das mit zwei weiteren Fohrleitungen verbunden ist, dere.i eine, 12, an eine Druckgasquelle
angeschlossen ist und deren andere, 13, zur Umgebungsluft hin offen ist.
Die Beschickungsvorrichtung enthält ein Ventil 14 .ni <wei
Teilen:
- Einem Körper 15, an dessen unterem Teil zwei Tauchrohre 16 und 17 befestigt sind; das Ende
des Rohrs 16 taucht in das flüssige Metall 7 des Ofens 2, während das Ende des Rohrs 17 in das
flüssige Metall 18 eines Vorratsofens 19 taucht, der vorzugsweise mit einer Dekantiereinrichtung
20 versehen ist;
- einen beweglichen Deckel 21, der in Anlage an den Körper 15 bringbar ist, wobei die Dichtheit
zwischen dem Deckel und dem Körper mittels einer hitzefesten Dichtung 22 hergestellt ist, die am
Deckel 21 oder am Körper 15 befestigt ist oder zwischen beiden Teilen sonstwie angeordnet ist;
vorzugsweise ist die Dichtung 22 am Körper 15 angeordnet, damit ihre Kontrolle und ihr Ersatz
leichter durchgeführt werden kann, was ohne Verlangsamung des Herstellungszyklus möglich ist;
der Deckel 21 kann durch Drehung um seine Achse
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zwei gegeneinander um 90° versetzte Stellungen einnehmen, wobei die erste Stellung eine Verbindung
zwischen den beiden Rohren 16 und 17 ge- "~ maß Fig. 1 herstellt und die andere Stellung gemäß
Fig. 2 diese Verbindung unterbricht.
Die durch das Ventil und die Rohre gebildete Baugruppe wird beispielsweise durch Gasbrenner oder eine andere bekannte
Vorrichtung ( nicht dargestellt) auf einer geeigneten Temperatur gehalten, die beispielsweise bei Aluminium und seinen Legierungen
600 bis 700°C beträgt.
Die Bewegung von einer Stellung in die andere Stellung des beweglichen
Deckels 21 des Ventils 14 geschieht durch Anheben, Drehen um 90° und Absenken. Diese Bewegung kann durch mechanische,
hydraulische, pneumatische oder elektrische Einrichtungen erzeugt werden. Im dargestellten Beispiel ist im Deckel 21 eine
Achse 23 einer Kolben/Zylindereinheit 24 zum Anheben befestigt, wobei diese Achse zusätzlich mit einem Hebel 25 einer zweiten
Kolben/Zylindereinheit 26 zur Drehung verbunden ist.
21
Der Deckel/des Ventils ist über eine Leitung 27 mit einem Dreiwegehahn
28 verbunden, der ermöglicht, das Innere des Deckels an eine Einrichtung zum Erzeugen eines augenblicklichen Unterdrucks,
beispielsweise eine mit einem Zwischenballon 30 versehene Saugpumpe 29, anzuschließen oder an eine Quelle von
unter Druck stehendem in Inertgas, beispielsweise einen Reservoir-Puffer
31, der über eine Leitung 32 an eine nicht dargestellte Neutralgasflasche, beispielsweise mit unter Druck
stehendem Stickstoff, unter Zwischenschaltung eines Druckmindermanometers 33 angeschlossen ist. Zwischen dem Auslaß der
Säugpumpe 29 und dem Reservoir-Puffer 31 kann eine Leitung
vorgesehen sein, um das Neutralgas rückzugewinnen. Eine im Deckel 21 des Ventils angeordnete Meßeinrichtung 35 ermöglicht^
den Pegel des flüssigen Metalls im Deckel 36 zu begrenzen.
Es erscheint nicht nötig, die Funktion der Niederdruckgießvorrichtung
und ihres Beschickungssystems Phase für Phase im
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Detail zu erläutern; denn es leuchtet ein, daß in der in Fig.1
dargestellten Lage es genügt, das Ventil bzw. den Dreiwegehahn 28 so zu betätigen, daß die Kammer 36 mit dem Unterdruckbehälter
30 verbunden wird, um das flüssige Metall in jedem Zweig aufsteigen zu lassen und die Heberwirkung in Gang zu
setzen, die das Füllen des Tiegels 8 mit dem im Vorratsofen
19 befindlichen flüssigen Metall ermöglicht; diese Füllung endet, wenn die Pegel in den öfen 8 und 19 gleich sind. In
diesem Augenblick ermöglicht die Betätigung des Dreiwegehahns 28 die Kammer 36 mit dem Neutralgaspuffer 31 zu verbinden,
um das flüssige Metall in jedem der Zweige des Hebers abzusenken.
Im Augenblick des Gusses eines Stückes wird die Verbindung zwischen den beiden Zweigen des Hebers dagegen durch Drehung
des Deckels 21 des Ventils um 90° unterbrochen, wie in Fig. dargestellt.
Der Überdruck, der daraufhin auf den dichten Behälter 9 ausgeübt
wird, läßt das Metall in das Rohr 6 und die Form 1 sowie
in das Rohr 16 hochsteigen, wobei es aber im Rohr 16 auf eine
geringere Höhe steigt, da der Druck des in der Kammer 36 eingeschlossenen Gases dem Ansteigen des Metalls entgegenwirkt.
Der Körper 15 und der Deckel 21 des Ventils sind über die Dichtung
22 getrennt, die gegenüber Luft dichten muß und während der Heberfunktion in Berührung mit dem Metall ist; diese Berührung
zwischen dem flüssigen Metall und insbesondere Aluminiumlegierungen mit der Dichtung führt zu großen Problemen
bezüglich ihrer Haltbarkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß die
sich aus einer unmittelbaren Berührung zwischen Dichtung und flüssigem Metall ergebenen Probleme beseitigt sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Oberteil ein Rohr in Form eines umgekehrten U, dessen Schenkel mit je einem Flansch zur unter Zwischenanordnen
einer Dichtung erfolgenden Auflage auf je ein Ende der Heberleitungen versehen sind und über die Flansche hinaus
nach unten verlängert sind, so daß sie mit den Endbereichen der Heberleitungen Ringräume bilden, und zwei Vollflansche
zur Auflage auf den Enden der Heberlaitungen nach einer Drehung des Oberteils um 90° aufweist.
Dieses Ventil, dessen Funktion der des oben beschriebenen Ventils gemäß der FR-PS 2 293 275 weitgehend gleicht, arbeitet
so, daß das flüssige Metall niemals in Berührung mit seinen Dichtungen kommt. Eine vorteilhafte Weiterbildung des
Ventils ist im Unteranspruch gekennzeichnet. Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten
erläutert. Dabei stellen dar:
Fig. 3 einen Schnitt durch das Ventil in der Stellung, in der es als Heber wirkt und
Fig. 4
bis 8 verschiedene aufeinanderfolgende Stellungen des
Ventils, wobei Fig. 4 und 5 einen senkrechten Schnitt und eine Aufsicht,
Fig. 6 eine Seitenansicht und
Fig. 7
und 8 einen senkrechten Schnitt und eine Aufsicht zeigen.
Das Ventil ist durch einen Körper 37 in Form eines umgekehrten U gebildet, der vier Flansche aufweist. Zwei der
Flansche, 38 und 39, sind über eine Rohrleitung 40 verbunden, die eine Verbindung zwischen den beiden Leitungen
16 und 17 ermöglicht; die beiden anderen Flansche, 41 und 42,
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die sich in der gleichen waagerechten Ebene wie die Flansche "v-/
38 und 39 befinden, gegenüber diesen aber jeweils um 90° versetzt sind, sind voll. Die Flansche 41 und 42 sind mit
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der Rohrleitung 40 durch Rippen/verbunden. Die Rohrleitung 40 ist durch die Ebene der Flansche 38 und 3 9 nach unten hindurch mittels eines senkrechten zylindrischen Rohrs verlängert, das mit Anschlußansätzen 44 und 45 der Heberzweige zwei Ringräume 46 und 47 bildet. Die Flansche 38, 39, 41 und 42 legen sich unter Zwischenanordnung von Dichtungen, beispielsweise aus Asbest, auf Bunde 48 und 4 9 an den obersten Teilen der Heberzweige auf.
der Rohrleitung 40 durch Rippen/verbunden. Die Rohrleitung 40 ist durch die Ebene der Flansche 38 und 3 9 nach unten hindurch mittels eines senkrechten zylindrischen Rohrs verlängert, das mit Anschlußansätzen 44 und 45 der Heberzweige zwei Ringräume 46 und 47 bildet. Die Flansche 38, 39, 41 und 42 legen sich unter Zwischenanordnung von Dichtungen, beispielsweise aus Asbest, auf Bunde 48 und 4 9 an den obersten Teilen der Heberzweige auf.
Wie bei dem eingangs beschriebenen Ventil ist die Rohrleitung 40 in ihrem oberen Teil über eine Leitung 27 an eine Unterdruckquelle
bzw. eine Quelle mit Inertgas verbunden. Das Ansteigen und das Absenken der Rohrleitung geschieht mit Hilfe
eines Mechanismus, beispielsweise einer Kraft/Zylinderleinheit
50; die Drehung in der angehobenen Lage der Rohrleitung geschieht mit Hilfe eines Mechanismus 51.
Die Funktion des Ventils ist folgende:
Zum Ingangsetzen der Heberwirkung (Fig. 4 und 5) ruhen die Flansche 38 und 39 auf den Enden der Heberzweige 16 und 17 auf.
Der Heber ist "offen". Mittels der Leitung 27 erzeugt man im Heber einen Unterdruck. Das flüssige Metall steigt in den
beiden LeiÄ^e^M^^tftid 17 hoch. Wenn der Pegel des Metalls
das untere Ende der den Ventilkörper verlängernden Rohre enthält, wird in den Ringräumen 46 und 47 ein Luftpolster eingeschlossen;
dieses Luftpolster, das durch das in den Heber aufsteigende Metall etwas zusammengedrückt wird, hindert das
flüssige Metall daran, in Barührung mit der Dichtung zu kommen.
Zwei in den Ringräumen 46 und 47 angeordnete Elektroden 52 und 53 stellen ein unbeabsichtigtes Ansteige" des flüssigen
Metalls bei Undichtigkeiten der Dichtungen fest und bewirken in diesem Falle die öffnung eines Ventils zum Eintreten von
Luft oder Neutralgas über Leitungen 54 und 55, wodurch der
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Pegel des flüssigen Metalls im Ringraum abgesenkt wird. Sobald /1 /"\
der Pegel unter die Elektrode absinkt, schließt sich das in '-/
den Leitungen 54 und 55 sitzende Ventil, wodurch bei einer Undichtigkeit der Dichtung eine automatische Regelung des
Pegels im Ringraum erfolgt. In jedem Ringraum kann auch eine zweite Elektrode verwendet werden, um den Pegel des Metalls
im Ringraum zwischen einem oberen Niveau und einem unteren Niveau zu halten.
Sobald das flüssige Metall den Scheitel des Ventils erreicht, setzt die Heberwirkung ein und das überströmen des flüssigen
Metalls erfolgt unter den gleichen Bedingungen wie bei der FR-PS 2 293 275 bis die Pegel des flüssigen Metalls in den
öfen ausgeglichen sind. Eine im obersten Teil des Ventils angeordnete Elektrode 35 stellt eine Berührung mit flüssigem
Metall fest und bewirkt ein Schließen des Ventils, das den Raum 36 mit der Unterdruckquelle verbindet. Nach dem überfließen
wird die Leitung 27 mit Atmosphärendruck verbunden, wodurch die Heberwirkung beendet wird und das Metall in jedem
der Zweige absinkt.
Zum Gießen eines Teils muß die Verbindung zwischen den beiden Zweigen des Hebers unterbrochen werden, damit der auf das Metall
zum Beschicken der Form ausgeübte Druck das Metall nicht in den Heber aufsteigen läßt und die Heberwirkung auslöst.
Mit Hilfe einer Kolben/Zylindercinheit 50 wird der Deckel bzw. das Oberteil gemäß Fig. 6 angehoben, so daß der untere Teil
der Rohre des Ventils mit den Flanschen 38 und 39 von den Rohren 16 und 17 freikommt.
Der Deckel bzw. Oberteil des Ventils wird daraufhin mit Hilfe des Mechanismus 51 um 90° gedreht (Fig. 7 und 8), so daß sich
die vollen Flansche 41 und 42 der Achse der Enden der Rohre 16 und 17 gegenüber befindet.
Mit der Kolben/Zylindereinheit 50 wird der Deckel daraufhin
wieder abgesenkt, so daß die beiden vollen Flansche auf die Dichtungen der Rohre 16 und 17 zu liegen kommen, um die Rohre
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16 und 17 dichtend voneinander zu trennen.
Das Teil wird daraufhin, wie weiter oben beschrieben, ge gossen .
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Claims (2)
1. Ventil für eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum
Beschicken eines Ofens einer Niederdr'-ckgießvorrichtung mit
flüssigem Metall, mit einem Unterteil, an das eine in den Ofen mündende Heberleitung und eine in einen Vorratsbehälter
mit flüssigem Metall mündende Heberleitung angeschlossen ist, und einem an eine Saugleitung angeschlossene^ zwischen zwei
Stellungen beweglichen Oberteil, das die rieberleitungen in einer Stellung dichtend miteinander verbindet und in der
anderen Stellung voneinander trennt, und mit einem Mechanismus zum Anheben, Drehen und Absenken des Oberteils, dadurch
gekennze ichnet , daß das Oberteil ein Rohr (40) in Form eines umgekehrten U, dessen Schenkel mit je einem
Flansch (38,39) zur unter Zwischenanordnen einer Dichtung erfolgenden Auflage auf je ein Ende (48,49) der Heberleitungen
(16,17) versehen sind und über die Flansche hinaus nach unten verlängert sind, so daß sie mit den Endbereichen (44,45) der
Heberleitungan Ringräume (46,47) bilden, und zwei Vollflansche (41,42) zur Auflage auf die Enden der Heberleitungen nach einer
Drehung des Oberteils um 90° aufweist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß in den oberen Bereich jedes Ringraums (46, 47) eine an
eine Druckgasquelle angeschlossene Leitung (54,55) mündet und daß unterhalb der Mündung ein Fühler (52,53) für flüssiges
Metall vorgesehen ist.
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