EP0153440B1

EP0153440B1 - Warmhalte- und/oder Abschmelzofen für NE-Metalle mit Dosiereinrichtung

Info

Publication number: EP0153440B1
Application number: EP84107319A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Bleickert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-23
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1988-05-11
Also published as: US4741514A; JPS61500213A; JPS6232020B2; EP0153440A1; DE3471027D1; ATE34106T1; WO1985003656A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Warmhalte- und/oder Abschmelzofen für NE-Metalle, mit einer Dosiereinrichtung zum automatischen Entnehmen einer vorbestimmten Menge der NE-Metallschmelze aus einer Dosierkammer, die im Ofen ortsfest angeordnet und mit einer die NE-Metallschmelze enthaltenden Kammer über mindestens eine Einlassöffnung verbunden ist, die von einem eine Druckgaszuführung beinhaltenden, hin und her bewegbaren Schliesskolben verschliessbar ist, wobei dessen Hin- und Herbewegen und das Zuführen des Druckgases gewichts- oder zeitabhängig steuerbar ist.
Derartige Öfen werden im allgemeinen dazu verwendet, eine bestimmte Menge der betreffenden NE-Nicht-Eisen(Metallschmelze herauszuschöpfen und zu einer Druckgussmaschine zu führen. Die vorbestimmte, zu entnehmende Menge hängt von der Grösse des in der Druckgussmaschine zu erzeugenden Gussteils ab.
Bei einem aus der sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 aufweisenden DE-A-1 758 337 bekannten Warmhalteofen, der für Kokillenguss Verwendung findet, ist die Dosierkammer neben der Warmhaltekammer angeordnet und über einen horizontalen Verbindungskanal mit ihr verbunden, welcher an seiner Mündung in die Warmhaltekammer vom Schliesskolben beaufschlagbar ist. Da der Metallschmelzen-Badspiegel wesentlich höher liegt als der Ausgang der Dosierkammer, erfolgt eine Regulierung der Durchflussmenge bzw. der Durchflussgeschwindigkeit des Metallstromes von der Warmhaltekammer zur Dosierkammer entweder dadurch, dass der Gasdruck im Schliesskolben verändert wird, oder bei Anheben des Schliesskolbens durch die Metallschmelzensäule in der Warmhaltekammer. Dies bedeutet, dass die Dosierkammer relativ frei liegt und daher zusätzlich beheizt werden muss. Auch der relativ lange und enge Verbindungskanal liegt ungünstig, so dass die Gefahr von Verstopfungen besteht. Da die Dosierkammer mit ihrer aufgesetzten Kokille ständig unter Druck steht, muss sie mit einem besonderen, zu öffnenden Verschluss versehen sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Warmhalte- und/oder Abschmelzofen für NE-Metalle der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Dosierkammer innerhalb des Ofens geschützter angeordnet ist und bei dem die Gefahr von Verstopfungen vermieden ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Warmhalte- und/ oder Abschmelzofen für NE-Metalle der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Dosierkammer im Ofen integriert unterhalb einer mit einer Warmhaltekammer verbundenen Zwischenkammer angeordnet ist und einen Teil einer Ofenwanne bildet und dass die integrierte Dosierkammer über ein geneigtes Steigrohr vorgegebenen Durchflussquerschnittes unmittelbar oder mitteibar über eine Auslaufrinne und einem verjüngten Ausgussende des Ofens mündet.
In vorteilhafter Weise ist erfindungsgemäss die Dosierkammer gleichzeitig mit dem Herstellen der Ofenwanne vorgesehen und auch gleichzeitig an dem für den Betrieb günstigsten Ort, und zwar sowohl im Hinblick auf die NE-Metallschmelzentnahme zur dosierten Abgabe als auch im Hinblick auf die im Ofen vorgesehene Ausgussmündung. Die Dosierkammer benötigt damit keine eigene Heizeinrichtung. Ausserdem ist sie drucklos gefüllt, so dass die Dosierung an sich äusserst genau und schnell vor sich gehen kann.
Das Bestimmen der an die Druckgussmaschine abzugebenden Menge, d.h. deren genaue Dosierung kann gemäss Anspruch 2 in besonders einfacher Weise durch eine Zeitrelaisvorrichtung gesteuert werden, die bei vorgegebenem Durchflussquerschnitt und vorgegebenem Gasdruck auf eine bestimmte Zeit einstellbar ist.
Vorzugsweise wird als Druckgas ein Inertgas, wie bspw. Stickstoff verwendet, was den Vorteil hat, dass es sich gegenüber de NE-Metallschmelze, insbesondere AL-Schmelze neutral verhält.
Weiter Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung gemäss den abhängigen Ansprüchen 2 - 5 sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:

Figur 1 in schematischer Darstellung eine einen Warmhalteofen mit einer Druckgussmaschine verbindende Dosiereinrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Figur 2 einen vertikalen Querschnitt durch ein Förderaggregat der Dosiereinrichtung nach Figur 1,
Figur 3 eine Draufsicht gemäss Pfeil 111 der Figur 2,
Figur 4 einen Abschmelz-Warmhalteofen mit integrierter Dosiereinrichtung gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, und
Figur 5 einen Abschmelz-Warmhalteofen mit integrierter Dosiereinrichtung gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Gemäss den Figuren 1 und 5 dient die erfindungsgemässe Dosiereinrichtung 11, 111 bzw. 111' dazu, eine vorbestimmte Menge einer NE-(Nicht-Eisen-) Metallschmelze 14 aus einem Warmhalteofen 12 bzw. kombinierten Abschmelz-Warmhalteofen 112 oder 112' zu einer Druckgussmaschine 13, 113 bzw. 113' zu fördern, in welcher diese Menge an NE-Metallschmelze verarbeitet wird. Es versteht sich, dass die Dosiereinrichtung 11 nicht nur in Verbindung mit einem Warmhalteofen 12, sondern auch mit einem Abschmelzofen oder mit einem kombinierten Abschmelz/ Warmhalteofen verwendet werden kann.
Der in Figur 1 gezeigte Warmhalteofen 12 besitzt ein auf Beinen 17 angeordnetes Gehäuse 16, in welchem eine nach aussen hin mittels einer hitzebeständigen Auskleidung gut wärmeisolierte Wanne 15 mit drei Kammern, nämlich einer Einfüllkammer 18, einer Warmhaltekammer 19 und einer Schöpfkammer 21 angeordnet ist. Über der mit einem Einfülltrichter 20 versehenen Einfüllkammer 18 und der Warmhaltekammer 19 ist ein Deckel 22 angeordnet, an dessen Innenseite im Bereich über der Warmhaltekammer 19 elektrische Heizelemente 23 zur indirekten Beheizung der NE-Metallschmelze 14 angeordnet sind. Zwischen der Einfüllkammer 18 und der Warmhaltekammer 19 ist eine senkrechte Abschottung bzw. Barriere 24 angeordnet, die an einem Bereich nahe dem Wannenboden 33 mit einer Öffnung 26 versehen ist, deren Querschnitt wesentlich kleiner ist als der der Wanne 15 bzw. Schöpfkammer 21. Während die Barriere 24 bis auf den Boden reicht und nur die schmale Öffnung 26 freilässt, ist zwischen der Warmhaltekammer 19 und der Schöpfkammer 21 eine zweite Abschottung bzw. Barriere 27 vorgesehen, die unter dem einen Ende des Deckels 22 in Form einer quer über die Wanne 15 verlaufenden Leiste angeordnet ist, und deren freie Stirnkante in einem bestimmten Abstand vom Boden 33 der Kammer 19 bzw. 21 angeordnet ist. Diese zweite Barriere 27 taucht dabei etwa bis zur Hälfte der Tiefe der Wanne bzw. Kammer in die NE-Metallschmelze 14 ein.
In die Schöpfkammer 21 des Warmhalteofens 12 ist die Dosiereinrichtung 11 mit ihrem Förderaggregat 31 eingesetzt bzw. eingetaucht. Das Förderaggregat 31 besitzt ein Gehäuse 32, dessen Grundfläche kleiner ist als die der Schöpfkammer 21, und das auf dem Boden 33' der Schöpfkammer 21 aufsitzt. Die Höhe des Gehäuses 32, das eine etwa birnenförmige Grundfläche gemäss Figur3 besitzt, entspricht etwa der Tiefe der Schöpfkammer 21. Das Förderaggregat 31 ist lose mit einer Wiegevorrichtung 34 verbunden, die mit einer Kippvorrichtung 36 versehen und über einen Auffangtrichter 37 und eine geneigte Rohrleitung 38 mit der Druckgussmaschine 13 verbunden ist.
Die aus dem Förderaggregat 31, der Wiegevorrichtung 34 und der Kippvorrichtung 36 bestehende Dosiereinrichtung 11 ist folgendermassen aufgebaut. Das Gehäuse 32 des Förderaggregates 31, das aus einer hochwertigen Feuerfestmasse besteht, besitzt in seinem unteren Bereich eine in Form einer Bohrung grossen Durchmessers eingearbeitete Dosier- bzw. Speicherkammer 41, die bodenseitig über eine Querbohrung 42 mit einer senkrecht nach oben führenden Steig- bzw. Austrittsbohrung 43 verbunden ist, die am oberen Ende aus dem Gehäuse 32 austritt. Konzentrisch zur Speicherkammer 41 ist eine Führungsbohrung 44 vorgesehen, die ausgehend vom oberen Ende des Gehäuses 32 in die Speicherkammer 41 mündet, und in der ein Schliesskolben 46 gemäss Doppelpfeil A hin und her bzw. auf- und abbewegbar angeordnet ist. Der Schliesskolben 46 wird in nicht dargestellter Weise von einer pneumatischen Antriebsvorrichtung hin und her bewegt. Der Schliesskolben 46 ist ein dickwandiges Rohr, das an seinem vorderen Ende mit einer konischen Verjüngung versehen ist, so dass ein düsenförmiges Mundstück 47 vorgesehen ist. Im Übergangsbereich zwischen der Führungsbohrung 44 und der Speicherkammer 41 ist eine Schliessplatte 48 vorgesehen, die ringförmig ausgebildet ist und in Form eines Deckels auf der Speicherkammer 41 gehalten ist. Die ringförmige Schliessplatte 48 besitzt eine Zutrittsöffnung 49, die vom Düsenmundstück 47 des Schliesskolbens 46 verschliessbar ist. Mit anderen Worten, der Innendurchmesser der Zutrittsöffnung 49 ist etwas grösser als der kleinste Aussendurchmesser des Düsenmundstücks 47, so dass dieses in die Zutrittsöffnung 49 eindringen und mit seinem Aussenkonus verschliessen kann. Der Schliesskolben 46 und die Schliessplatte 48 bestehen aus hochhitzebeständiger Keramik. Die durchgehende Bohrung 51 im Schliesskolben 46 ist mit einer Rohrleitung 52 verbunden, die über einen Druckregler 53 mit einer Druckpumpe oder einem Druckluftnetz, wie es in Betrieben verwendet wird, in Verbindung steht (Figur 1).
Wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, sind im Gehäuse 32 des Förderaggregates 31 mehrere, beim Ausführungsbeispiel drei über den Umfang verteilt angeordnete Einlassöffnungen in Form von horizontalen Schlitzen 56 vorgesehen, die vom Aussenumfang des Gehäuses 32 aus radial nach innen verlaufen und in die Führungsbohrung 44 unmittelbar oberhalb der Schliessplatte 48 münden. Wie der Figur 3 zu entnehmen ist, sind diese Schlitze 56 über den kreisrunden Bereich des Aussenumfanges gleichmässig verteilt, während der sich verjüngende Bereich der birnenförmigen Umfangsform frei von diesen Schlitzen ist. Die Schlitze 56 verlaufen von aussen nach innen konisch.
Die senkrecht verlaufende Austrittsbohrung 43 ist an ihrem aus dem Gehäuse 32 austretenden Ende mit einem Speiserohr 58 aus hochhitzebeständiger Keramik verbunden. Das Speiserohr 58 besitzt an seinem der Austrittsbohrung 43 abgewandten Endbereich eine Biegung von mehr als 90°C, in welchem Biegungsbereich eine Entlüftungsöffnung 59 angeordnet ist. Das freie Ende des Speiserohres 58 ist oberhalb einer Wiege- bzw. Aufnahmeschale 61 der Wiegevorrichtung 34 angeordnet. Die Aufnahmeschale 61 ist um eine horizontale Achse 62 kippbar an einer Federwaage 63 befestigt, welche auf dem Gehäuse 32 steht und an diesem befestigt ist.
Die Federwaage 63 besteht im wesentlichen aus einem oberen und äusseren zylindrischen Teil, an dem die Aufnahmeschale 61 befestigt ist, und aus einem unteren, inneren zylindrischen Teil, das auf dem Gehäuse 32 befestigt ist. Das obere, äussere Teil übergreift koaxial das untere innere Teil, wobei zwischen den beiden eine einstellbare Druckfeder angeordnet ist, die die Kraft bestimmt, die aufzuwenden ist, um das obere äussere Teil nach unten über das untere innere Teil zu bewegen. Damit kann die Federwaage 63 bzw. Wiegevorrichtung 34 hinsichtlich des Dosiergewichtes eingestellt werden. Die Federwaage 63 besitzt ausserdem in nicht dargestellter Weise zwei relativ zueinander bewegbare elektrische Kontakte, die miteinander in Wirkverbindung kommen und die Schmelzenzuführung unterbrechen, wenn das eingestellte Dosiergewicht erreicht ist.
Die kippbare Aufnahmeschale 61 ist an ihrem einen Ende mit einem Ausgiessschnabel 86 versehen und diesem gegenüberliegend mit einem Hebelgestänge 87 verbunden, dessen anderes Ende mit einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 88 gelenkig verbunden ist, deren feststehendes Ende am Zylinder 72 oder 84 der Wiegevorrichtung 34 befestigt ist. Damit ist die Wiegevorrichtung 34 mit der Kippvorrichtung 36 kombiniert.
Unterhalb der kippbaren Aufnahmeschale 61 ist der Auffangtrichter 37 angeordnet, dessen geneigt verlaufender Boden 92 am unteren Ende mit der ebenfalls geneigt angeordneten Rohrleitung 38 verbunden ist, die in einen Einfülltrichter 94 in der Druckgussmaschine 13 mündet.
Die erfindungsgemässe Dosiereinrichtung 11 funktioniert folgendermassen:
Da das Förderaggregat 31 vollständig in die Schöpfkammer 21 des Warmhalteofens 12 oder eines Abschmelzofens für Nicht-Eisen-Metalle eingesetzt ist, kann in geöffnetem Zustand des Schliesskolbens 46 (gemäss Figur 2) NE-(Nicht-Eisen-) Metallschmelze aus der Schöpfkammer 21 in die Speicherkammer 41 der Dosiereinrichtung 11 strömen, bis die Speicherkammer 41 gefüllt ist. Dabei erfolgt die Zufuhr von Metallschmelze aus einem mittleren Tiefenbereich der Schöpfkammer 21, in welchem die Schmelze optimal beruhigt und entgast ist. Soll nun eine bestimmte Menge der NE-Metallschmelze aus der Schöpfkammer 21 der Druckgussmaschine 13 zugeführt werden, so wird der Schliesskolben 46 nach unten bewegt, so dass er mit seinem Düsenmundstück 47 die Zutrittsöffnung 49 in der Schliessplatte 48 verschliesst und somit keine Verbindung mehr zwischen der Speicherkammer 41 und den Zuflussschlitzen 56 vorhanden ist. Ist dies erfolgt, so wird über den Druckregler 53 und die Rohrleitung 52 und die zentrische Bohrung 51 im Schliesskolben 46 vorerwärmte Druckluft zugeführt, so dass die in der Speicherkammer 41 befindliche NE-Metallschmelze 14 unter Druck gesetzt wird. Der Druckanstieg erfolgt langsam und stetig. Unter diesem Druck wird NE-Metallschmelze 14 durch die aufsteigende Austrittsbohrung 43 in das Speiserohr 58 und damit auf die kippbare Aufnahmeschale 61 gebracht. Die aufgebrachte Menge an NE-Metallschmelze 14 wird durch die Wiegevorrichtung 31 gewogen, wobei die Waage 63 an ihrem ortsfesten und beweglichen oberen bzw. unteren Teil die Kontaktanordnung trägt, die bei Erreichen eines bestimmten voreingestellten Gewichts bzw. Menge der NE-Metallschmelze 14 einen Kontakt an die Druckluftzuführung, also bspw. den Druckregler 53 abgibt, der daraufhin sofort die weitere Zufuhr von Druckluft sperrt. Daraufhin kann der Schliesskolben 46 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden, so dass wiederum eine Verbindung von der Schöpfkammer 21 des Warmhalteofens 12 in die Speicherkammer41 des Förderaggregats 31 gegeben ist. In diesem Zustand wird auch die Entlüftungsöffnung 59 im Speiserohr 58 freigegeben, so dass die sich im Speiserohr 58 befindliche NE-Metallschmelze 14 in die Speicherkammer 41 ohne Verzögerung zurückströmen kann. Gleichzeitig mit der Kontaktgabe an der Waage 63 bei Erreichen der vorbestimmten Menge an NE-Metallschmelze wird auch ein Kontakt auf die Kippvorrichtung 88 gegeben, die daraufhin die Aufnahmeschale 61 kippt, so dass die bestimmte abgewogene Menge an NE-Metallschmelze 14 über den Auffangtrichter 37 und die Rohrleitung 39 in die Druckgussmaschine 13 fliessen kann. Hat die Druckgussmaschine 13 diese betreffende Menge an NE-Metallschmelze 14 verarbeitet, so kann ein neuer Zyklus beginnen, d.h. es wird wiederum aus der Speicherkammer 41 eine bestimmte Menge an NE-Metallschmelze zur Wiegevorrichtung 34 gefördert. Zweckmässig ist es, wenn die aus einem Druckluftnetz verwendete Druckluft (im Bereich von 0,5 bis 0,8 bar) vorerwärmt wird, damit sich auf der NE-Metallschmelze keine Erstarrungsschicht bildet.
Der in Figur 4 dargestellte kombinierte Abschmelz- und Warmhalteofen 112 ist mit einer Dosiereinrichtung 111 versehen, die mit einer im Ofen 112 integrierten Dosier- bzw. Speicherkammer 141 versehen ist. Der Abschmelz/Warmhalteofen für NE-Metallschmelze 114 besitzt ein Gehäuse 116, das über einen wesentlichen Bereich etwa quaderförmig ist und das zu einem Ausgussende 125 hin von den beiden Seitenwänden her und von der Bodenseite her sich konisch verjüngt. Im Bereich des Ausgussendes 125 ist das Gehäuse 116 von einem vom Aussgussende her schräg ansteigenden im wesentlichen starren Deckel 128 abgedeckt, an den sich unter Zwischenfügen einer Dichtung 129 ein im wesentlichen rechteckiger Deckel 122 anschliesst, der an einem dem Ausgussende 125 abgewandten Ende des Gehäuses 116 angebrachten Scharnier 130 angelenkt ist. Der im Querschnitt etwa L-förmige aufklappbare Dekkel 122 trägt an seiner Unterseite über einen bestimmten Bereich Heizelemente 123.
Das Ofengehäuse 116 besitzt eine nach aussen hin mittels einer hitzebeständigen Auskleidung gut wärmeisolierte Wanne 115, die mit vier Kammern versehen ist, nämlich mit einer Einfüllkammer 118, die gleichzeitig die Abschmelzkammer für das eingebrachte feste NE-Material ist, mit einer Warmhaltekammer 119, mit der Dosierkammer 141 und mit einer Zwischenkammer 121, die einerseits mit der Warmhaltekammer 119 und andererseits mit der Dosierkammer 141 in Verbindung steht. Zwischen der Einfüll- bzw. Schmelzkammer 118 und der Warmhaltekammer 119 ist eine senkrechte Abschottung bzw. Barriere 124 angeordnet, die die Form einer quer über die Wanne 115 verlaufenden Leiste aufweist und deren untere freie Stirnkante in einem bestimmten Abstand vom Boden 133 den Kammer 118 bzw. 119 angeordnet ist. Der Barriere 124 abgewandt ist die Warmhaltekammer 119 durch eine zweite senkrechte Abschottung bzw. Barriere 127 von der Zwischenkammer 121 teilweise und von der Dosierkammer 141 vollkommen getrennt. Die Verbindung von der Warmhaltekammer 119 zur Zwischenkammer 121 ist durch eine Öffnung 126 in der Barriere 127 gegeben, deren Querschnitt wesentlich kleiner ist als der der Wanne 115 und die in Höhe einer Trennwand 135 angeordnet ist, deren Oberseite den Boden der Zwischenkammer 121 bildet. Die beiden Barrieren 124 und 127 sind bezüglich der am schwenkbaren Deckel 121 angeordneten Heizelemente 123 derartig angeordnet, dass die Heizelemente 123 über im wesentlichen die gesamte Fläche der Warmhaltekammer 119 und teilweise über die Fläche der Zwischenkammer 121 verteilt angeordnet sind.
Die Trennwand 135 zwischen der Zwischenkammer 121 und der Dosierkammer 141 besitzt einen horizontalen Teil 139, an den sich ein schräg ansteigender bzw. geneigter Teil 140 anschliesst, der bis zum Ausgussende 125 reicht. Die Dosierkammer 141 ist durch den horizontalen Teil 139 dieser Trennwand 135, den gegenüberliegenden horizontalen Bereich des Wannenbodens und durch den unteren Teil der senkrechten Barriere 127 und durch die entsprechenden Seitenwandbereiche der Wanne 115 begrenzt. Zwischen dem geneigten Teil 140 der Trennwand 135, dem gegenüberliegenden geneigten Bereich des Wannenbodens 133 und entsprechend verlaufenden Seitenwandbereichen des Ofengehäuses 116 ist ein Steigrohr 143 angeordnet, das vom Inneren der Dosierkammer 141 schräg ansteigend zum Ausgussende 125 der Wanne 115 führt.
In den horizontalen Teil 139 der Trennwand 135 ist eine Zutrittsöffnung bzw. -bohrung 149 angebracht, die eine verschliessbare Verbindung zwischen der Zwischenkammer 121 und der Dosierkammer 141 darstellt. Diese Zutrittsöffnung 149 ist von einem Schliesskolben 146 in Form eines dickwandigen Rohres mit einer Durchgangsbohrung 151 verschliessbar. Der Schliesskolben bzw. das Rohr 146 ist durch eine Durchgangsöffnung 154 im starren Deckel 128 durchgeführt und einerseits mit einer nicht dargestellten bspw. pneumatischen Antriebsvorrichtung zur Auf- und Abbewegung gemäss Doppelpfeil A' mechanisch verbunden und andererseits mit einer Druckluftrohrleitung 152 gekoppelt. Das Rohr 146 ist im starren Deckel 128 zwar gleitend jedoch dennoch wärmeisolierend gelagert und ist an seinem inneren vorderen Ende mit einem düsenförmigen Mundstück 147 versehen, das durch eine konische Verjüngung gegeben ist. Die Abmessungen des Mundstücks 147 sind derart, dass es, wie in Figur 5 dargestellt ist, die Zutrittsöffnung 149 von der Zwischenkammer 121 zur Dosierkammer 141 verschliessen kann. Auch hier ist der Schliesskolben 146 aus hoch hitzebeständiger Karamik. Ebenfalls ist der Schliesskolben 146 über die Rohrleitung 152 mit einem nicht dargestellten Druckregler und einer Druckpumpe oder einem Druckluftnetz, wie es in Betrieben verwendet wird, verbunden.
Die nicht dargestellte vorzugsweise pneumatische Antriebsvorrichtung zur Auf- und Abbewegung des Schliesskolbens 146 und ein ebenfalls nicht dargestelltes Absperrventil in der Druckluftzuleitung 152 sind mit einem ebenfalls nicht dargestellten Zeitrelais verbunden, derart, dass bei geschlossener Zutrittsöffnung 149 gemäss Figur 4 Druckluft zur dosierten Abgabe von NE-Metallschmelze zugegeben wird und dass nach dem Abgeben einer bestimmten dosierten Menge an Schmelze die Druckluft abgeschaltet und der Schliesskolben 146 angehoben wird, so dass erneut Metallschmelze von der Zwischenkammer 121 in die Dosierkammer 141 strömen kann.
Die Funktion dieses kombinierten Abschmelz-und Warmhalteofens 112 mit der Dosiereinrichtung 111 ist wie folgt: Aufgrund der konischen Form des Ausgussendes 125 kann der Ofen 112 sehr nahe bzw. unmittelbar an einen Einfülltrichter 194 einer Druckgussmaschine 113 herangebracht werden. Bei durch den Schliesskolben 146 geöffneter Zutrittsöffnung 149 fliesst NE-Metallschmelze in die Dosierkammer 141. Nach dem Schliessen der Zutrittsöffnung 149 wird durch den Schliesskolben 146 die Dosierkammer 141 mit Druckluft beaufschlagt, so dass NE-Metallschmelze durch das Steigrohr 143 aus dem Ausgussende 125 in den Druckgussmaschinentrichter fliesst. Da der Druckgussmaschine 113 für ein bestimmtes zu formendes Teil eine bestimmte Menge an NE-Metallschmelze zugeführt werden muss, wird die Druckluftzuführung zeitabhängig gesteuert, d.h., über ein nicht dargestelltes Zeitrelais wird aufgrund des bekannten Durchflussquerschnittes und beaufschlagten Druckes die Austrittsmenge bestimmt. Nach Schliessen der Druckluftzuführung durch das Zeitrelais wird der Schliesskolben 146 wieder geöffnet, so dass die Dosierkammer 141 wieder gefüllt werden kann. Da die Dosierkammer 141 relativ klein ist, kann die Druckbeaufschlagung mittels Druckluft unmittelbar, d.h. ohne Vorschalten eines Vordruckbehälters erfolgen.
Der in Figur 5 dargestellte Abschmelz- und Warmhalteofen 112' ist grundsätzlich entsprechend dem Abschmelz- und Warmhalteofen 112 der Figur 4 aufgebaut und funktioniert im wesentlichen auch wie dieser. Die entsprechenden Bezugsziffern wurden deshalb mit einem Strich versehen. Im folgenden sei lediglich auf die Unterschiede des Ofens 112' der Figur 5 im Verhältnis zum Ofen 112 der Figur 4 eingegangen. Beim Abschmelz- und Warmhalteofen 112' ist der Boden 133₂, der Dosierkammer 141' tiefer gesetzt als der gemeinsame Boden 133₁, der Warmhaltekammer 119' und der Einfüllkammer 118'. Dadurch ist es möglich, den Ofen 112' vollkommen zu entleeren. Ausserdem sind die Öffnung 120' zwischen der Einfüllkammer 118' und der Warmhaltekammer 119' und die Öffnung 126' zwischen der Warmhaltekammer 119' und der Zwischenkammer 121' relativ schmal und in Richtung der Breite der Kammern zueinander versetzt angeordnet. Die Zuflussöffnung 149' von der Zwischenkammer 147' zur Dosierkammer 141' ist, wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 4, in einem Keramikeinsatz vorgesehen.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Steigrohr 143', das von der Dosierkammer 141' ausgeht, nicht unmittelbar zum Ausgussende 125' hin geführt ist, sondern vor diesem in eine offene Rinne 166 mündet, die von der Wannenoberseite her in den aluminiumabstossenden Feuerfestbeton, aus dem die Ofenwanne besteht, eingearbeitet ist. Auch das Steigrohr 143' ist lediglich als Bohrung im Feuerfestbeton vorgesehen. Die offene Rinne 166 verläuft beginnend vom Austrittsende des Steigrohres 143' nach unten geneigt zum Ausgussende 125' hin. Auf diese Weise ist das Steigrohr 143' steiler als beim Ausführungsbeispiel der Figur 4.
Die Dosiereinrichtung 111' ist beim Ofen 112' gemäss Figur im wesentlichen dieselbe wie die Dosiereinrichtung 111 beim Ofen 112 der Figur 4. Lediglich der schräge Deckel 128' ist insoweit an den Ofen 112' angepasst, als er in geschlossenem Zustand die offene Rinne 166 nach aussen hin abdeckt. Ausserdem besitzt dieser schräge Deckel 128' eine mittels einer Klappe 168 verschliessbare schräge Bohrung 167, die in einer verlängerten Flucht mit dem Steigrohr 143' liegt, so dass das Steigrohr 143' ggf. von aussen durchstochen werden kann. Der Abschmelz- und Warmhalteofen 112' besitzt ausserdem einen Ansatz 161, der mit einem Einfülltrichter 162 versehen ist, der in die Einfüll- bzw. Abschmelzkammer 118 mündet. Auf diese Weise kann auch Flüssigmaterial unmittelbar in den Ofen 112' eingegeben werden. Der Deckel 122' ist bei diesem Ausführungsbeispiel an einer der Längsseiten hochklappbar angelenkt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Beaufschlagung der Dosierkammer 141 zum dosierten Abgeben von NE-Metallschmelze nicht mittels Druckluft, sondern mittels Stickstoff oder einem anderen Inertgas, was den Vorteil hat, dass sich solche Gase gegenüber der NE-Metallschmelze, insbesondere gegenüber einer Aluminiumschmelze neutral verhalten. Da die Dosierkammer 141' relativ klein ist und stets im wesentlichen vollständig gefüllt ist, wird zum dosierten Abgeben der Metallschmelze stets nur sehr wenig Stickstoff oder dgl. benötigt, so dass in vorteilhafter Weise Stickstoffflaschen Verwendung finden können.
Es versteht sich, dass auch bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 3 und der Figur 4 statt Druckluft ein Inertgas, wie bspw. Stickstoff Verwendung finden kann. Es versteht sich ferner, dass auch die Dosiereinrichtung 11 gemäss den Figuren 1 bis 3 statt mit der Wiegevorrichtung mit einem Zeitrelais bzw. die Dosiereinrichtung 111 bzw. 111' statt mit einem Zeitrelais mit einer Wiegevorrichtung versehen sein kann. Ausserdem versteht es sich, dass bei den Öfen 12, 112, 112' zwischen der Wanne 115 und dem Gehäuse 116 eine ausreichende Wärmeisolierung bspw. in Form von Faserplatten in nicht dargestellter Weise vorgesehen ist.

Claims

1. Warmhalte- und/oder Abschmelzofen für NE-Metalle, mit einer Dosiereinrichtung zum automatischen Entnehmen einer vorbestimmten Menge der NE-Metallschmelze aus einer Dosierkammer (141, 141'), die im Ofen (112, 112') ortsfest angeordnet und mit einer die NE-Metallschmelze (114) enthaltenden Kammer (121, 121') über mindestens eine Einlassöffnung (149, 149') verbunden ist, die von einem eine Druckgaszuführung (151, 151') beinhaltenden, hin und her bewegbaren Schliesskolben (146, 146') verschliessbar ist, wobei dessen Hin- und Herbewegen und das Zuführen des Druckgases gewichts- oder zeitabhängig steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierkammer (141,141') im Ofen (112, 112') integriert unterhalb einer mit einer Warmhaltekammer (119, 119') verbundenen Zwischenkammer (121, 121') angeordnet ist und einen Teil einer Ofenwanne (115, 115') bildet, und dass die integrierte Dosierkammer (141, 141') über ein geneigtes Steigrohr (143, 143') vorgegebenen Durchflussquerschnittes unmittelbar oder mittelbar über eine Auslaufrinne (166) in einem verjüngten Ausgussende (125, 125') des Ofens (112, 112') mündet.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsvorrichtung für den Schliesskolben (146, 146') und ein Absperrventil in einer Druckgaszuführleitung (151, 151') mittels einer Zeitrelaisvorrichtung steuerbar sind.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Grundes der Dosierkammer (141, 141') die Ausgangsöffnung (143, 143') für die Ne-Metallschmelze (114, 114') mündet.

4. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schliesskolben (146,146') aus hoch hitzebeständiger Keramik besteht und die Hin- und Herbewegung pneumatisch erfolgt.

5. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckgas ein inertes Gas, vorzugsweise Stickstoff verwendet ist.