DE9014187U1

DE9014187U1 - Filter für Flüssigmetalle

Info

Publication number: DE9014187U1
Application number: DE9014187U
Authority: DE
Original assignee: KIRCHMEIER HANS 5067 KUERTEN DE
Current assignee: KIRCHMEIER HANS 5067 KUERTEN DE
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1991-01-03
Anticipated expiration: 2000-10-13

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Filter für Flüssigmetalle, insbesondere Aluminium, mit einem Filtergehäuse und einem Filtereinsatz. Ein solches Filter ist beispielsweise bekannt aus der EP-A-268 976. Verwendet werden die bekannten Filter beispielsweise dann, wenn flüssiges Metall auf dem Weg zwischen dem Schmelzofen und der jeweiligen Form von Verunreinigungen befreit werden soll. In Fällen jedoch, wo flüssiges Metall portionsweise mit einem Löffel oder Steigrohr aus einem geheizten und temperaturgeregelten Behälter maschinell entnommen und dann unter Druck vergossen wird, beispielsweise bei der Herstellung von Motoren und Motorenteilen im Automobilbau, lassen sich die bekannten Filter nicht oder kaum einsetzen. Man könnte zwar das flüssige Metall vor dem Einfüllen in den Vorratsbehälter filtern, es verbleibt aber die Gefahr, daß im Vorratsbehälter selbst Verunreinigungen hinzutreten, beispielsweise in den Behälter fallen oder auch aus dessen Wänden abgelöst werden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Filter für Flüssigmetalle zu schaffen, das ein Filtern des aus einem Vorratsbehälter entnommenen Flüssigmetalls ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe besteht gemäß Anspruch darin, daß das Filter im jeweiligen Flüssigmetall schwimmend ausgebildet ist. Es ist dann nicht erforderlich, das Filter unter den erschwerten Umständen innerhalb des Vorratsbehälters und im Bereich des flüssigen Metalls beim hohen Temperaturen stabil zu halten. Außerdem folgt das schwimmende Filter automatisch dem jeweiligen Füllstand. Die Entnahme des flüssigen Metalls mittels z. B. eines Löffels kann daher ohne Schwierigkeiten von oben her erfolgen, wobei das Volumen innerhalb des Filtergehäuses, also die Menge des gefilterten Flüssigmetalls wesentlich kleiner als die des Vorratsgefäßes

ist, so daß die Verunreinigungsgefahr nach dem Filtern wesentlich kleiner ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So kann zwar der Filtereinsatz überall dort im Filtergehäuse angeordnet sein, wo das Flüssigmetall von außen aus dem Vorratsbehälter in das Filtergehäuse fließen kann, es ist aber vorteilhaft, den Filtereinsatz im Boden des Filtergehäuses anzuordnen. Dann strömt das Flüssigmetall von unten in das Filtergehäuse, so daß nicht die Gefahr besteht, daß auf der Oberfläche im Vorratsbehälter gebildete Oxidhäute mitgerissen werden.

Das Gewicht des Filtergehäuses mit Filtereinsatz muß so gewählt sein, daß das Filter im jeweiligen Flüssigmetall schwimmt. Das trifft dann zu, wenn nach einer Empfehlung der Erfindung das Filtergehäuse aus gebrannter Keramik, insbesondere Faserkeramik, und der Filtereinsatz aus Schaumkeramik bestehen. Ein solches Filter schwimmt auch im spezifisch leichten Aluminium. Andererseits kann das Filtergehäuse aber auch aus einem genügend hitzebeständigen Glas hergestellt sein. Entsprechendes gilt auch für den Filtereinsatz, der vom Fachmann im Hinblick auf den jeweiligen Einsatzzweck und das jeweilige Flüssigmetall ausgewählt werden kann.

Der Filtereinsatz ist zweckmäßig auswechselbar ausgelegt. Er kann dann mit üblichen Verfahren abgedichtet werden, beispielsweise mit Hilfe von flexiblen, aus spezieller Keramik hergestellten Bändern. Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse und der Filtereinsatz zusammen einstückig aus Schaumkeramik bestehen.

Die äußere Form des Filtergehäuses kann dem

jeweiligen Einsatzzweck angepaßt werden. Zweckmäßig ist ein solches Filtergehäuse jedoch zylindrisch ausgebildet, insbesondere kreiszylindrisch. Der Querschnitt des Filters kann über seine Höhe konstant sein, aber auch zu oder abnehmen, beispielsweise die Form eines Kegelstumpfes haben.

Um eine, dem jeweiligen Anwendungszweck angepaßte Eintauchtiefe im Flüssigmetall zu erreichen, kann eine zusätzliche Beschwerung durch Gewichte oder gegebenenfalls auch Erleichterung durch Schwimmkörper oder Hohlräume vorgesehen sein. In weiterer Ausbildung empfiehlt die Erfindung dazu, daß das Gehäuse im Bereich seines Oberrandes mit einem äußeren Flanschring versehen ist, der zweckmäßig aus Stahl besteht. Wenn der Flanschring nicht in das Flüssigmetall reicht, besteht nicht die Gefahr, daß Teile im Flüssigmetall gelöst werden. Eine weitere zweckmäßige Ausbildung sieht vor, daß der Filtereinsatz mit auf dem Oberrand angeordneten Distanzstücken versehen ist. Diese Distanzstücke, die beispielsweise die Form kammartiger Bleche haben, sorgen dann zum einen dafür, daß der Filterrand etwa im Bereich der Behältermitte bleibt. Zum anderen geben sie die Möglichkeit, durch Wahl einer geeigneten Zahl und Positionierung das Filter auszutarieren, als bis zu einer gewünschten Tiefe eintauchen zu lassen und eine horizontale Schwimmlage zu erreichen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

Ein Vorratsbehälter 1 aus keramischem Material, der in nichtdargestellter Weise thermisch isoliert ist und eine Heizeinrichtung (nicht dargestellt) besitzt, ist bis zur gestrichelten Linie 2 mit flüssigem Aluminium 3 gefüllt. Die Temperatur des flüssigen Aluminiums 3 wird mittels eines Thermostaten (nicht gezeigt) und der zugeordneten Heizeinrichtung aus einer für das Vergießen erforderlichen Temperatur gehalten. Im flüssigen Aluminium schwimmt ein Filter 4, das ein zylindrisches Filtergehäuse 5 aus gebrannter Faserkeramik und einen Filtereinsatz 6 aus gebrannter Schaumkeramik aufweist. Der Filtereinsatz 6 ist in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Dichtstreifen (nicht gezeigt) auswechselbar in einer Ausnehmung am unteren Rand des Filtergehäuses 5 eingesetzt. Da das spezifische Gewicht der Schaumkeramik niedriger ist als das des flüssigen Aluminiums

wird der Filtereinsatz 6 im Betrieb zusätzlich in der Ausnahmen festgehalten.

Die Eintauchtiefe des Filters 4 im flüssigen Aluminium 3 wird zum einen durch das Gewicht des Filtergehäuses 5 und des Filtereinsatzes 6 bestimmt, zum anderen aber durch aus Stahlblech hergestellte Distanzstücke 7, die auf den Oberrand des Filtergehäuses 5 aufgesteckt sind. Die Distanzstücke sind beispielsweise in drei Pakete um 120° versetzt angeordnet, so daß das Filter 4 etwa in der Mitte des Vorratsbehälters 1 schwimmt. Die Zahl der Distanzstücke 7 bestimmt dabei die Eintauchtiefe. Außerdem läßt sich die horizontale Schwimmlage des Filters 4 durch richtige Verteilung der Distanzstücke 7 einstellen.

Das flüssige Aluminium 3 wird mittels eines nur schematisch dargestellten Löffels 8 und einer nur teilweise gezeigten Tragevorrichtung 9 maschinell und Rechner gesteuert aus dem Inneren des Filters 4 entnommen. Der Löffel 8 besitzt dabei in bekannter Weise eine Tastvorrichtung für die Oberfläche des Aluminiums 3, so daß der Löffel 8 immer nur bis zur erforderlichen Tiefe eintaucht. Wenn der Spiegel 2 des flüssigen Aluminiums 3 durch die Entnahme einer Anzahl von Portionen abgesunken ist, wird der Vorratsbehälter 1 durch Zugabe von flüssigen Aluminium mit einer Rinne wieder aufgefüllt, und zwar maximal bis zum Spiegel 2a. Falls erforderlich, kann das Filter 4 während des Füllvorgangs unter Entfernung von Distanzstücken 7 an eine Seite des Behälters 1 geschoben werden.

Auch während und nach dem Auffüllen bzw. im Laufe der Entnahme von flüssigem Aluminium behält das Filter seine Schwimmlage mit bezug auf die Oberfläche 2 bzw. 2a hinsichtlich der horizontalen Lage und der Eintauchtiefe bei. Das flüssige Aluminium 3 strömt von unten her durch den Filtereinsatz 6 in das Innere des Filters, so daß dort Fremdkörper freies Gießmaterial zur Entnahme mittels des Löffels bereitsteht.

Claims

1. Filter für Flüssigmetalle, insbesondere

Aluminium, mit einem Filtergehäuse (5) und einem Filtereinsatz (6),

dadurch gekennzeichnet,

daß das Filter (4) im jeweiligen Flüssigmetall (3) schwimmend ausgebildet ist.

2. Filter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (6) im Boden des Filtergehäuses (5) angeordnet ist.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (5) aus gebrannter Keramik, insbesondere Faserkeramik besteht.

4. Filter nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (5) aus Glas besteht.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (6) aus Schaumkeramik besteht.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (6) auswechselbar ausgebildet ist.

7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (5) und der Filtereinsatz (6) einstück aus Schaumkeramik besteht.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (5) zylindrisch ist.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (5) im Bereich seines Oberrandes mit einem äußeren Flanschring versehen ist.

10. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (5) mit auf dem Oberrand angeordneten Distanzstücken (7) versehen ist.

11. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfläche sich unterhalb des Schmelzspiegels befindet.