EP1077098A1 - Process and device for manufacturing preferably one-piece alloying bodies from liquid metal - Google Patents
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- EP1077098A1 EP1077098A1 EP99116270A EP99116270A EP1077098A1 EP 1077098 A1 EP1077098 A1 EP 1077098A1 EP 99116270 A EP99116270 A EP 99116270A EP 99116270 A EP99116270 A EP 99116270A EP 1077098 A1 EP1077098 A1 EP 1077098A1
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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- B22D46/00—Controlling, supervising, not restricted to casting covered by a single main group, e.g. for safety reasons
Definitions
- the invention relates to a method for producing preferably one-piece alloy bodies made of liquid metal, especially one-piece quality alloy bodies made of (aluminum) cast alloys, e.g. B. after DIN 172552.
- aluminum aluminum
- - Under quality alloy bodies are in To understand such alloy bodies within the scope of the invention, their alloy components by weight (according to DIN) defined (and reproducible). this will usually in an upstream melting furnace performed.
- alloys or alloy body made of liquid metal There are numerous manufacturing processes for alloys or alloy body made of liquid metal known from practice. Such alloy bodies become regular produced to again in the subsequent processing melted and brought into the desired (casting) shape to become. Most of them are cuboid for transport Alloy body, e.g. B. ingots weighing 4 to 25 kg, made up in stackable blocks of fixed lot sizes and usually strapped. There are stacking machines for this required, which is designed relatively complex are and do not always work trouble-free. This can be done largely due to the solidification of the Return the liquid metal to the high temperatures. In addition, such stacking machines are expensive built and therefore expensive.
- liquid metal heat-insulating container directly on for example Deliver foundries. Such procedures are however, it can only be carried out profitably with large quantities of liquid metal. In addition, stockpiling is difficult. - Here the invention seeks to remedy the situation as a whole.
- the invention is based on the technical problem Process and an apparatus for the production of preferably to specify one-piece alloy bodies made of liquid metal, with the help of such bodies simple and inexpensive can be manufactured and transported.
- the outflow rate can and / or outflow rate of the liquid metal control or regulate the orifice. This generally happens depending on the Speed of mold shapes and / or size or the weight of the alloy body to be produced. With In other words, the size and / or weight of the Alloy body using the outflow rate, the Outflow rate and the speed of the mold control or regulate.
- a high speed of mold forms predetermined outflow rate and outflow rate, d. H. Amount of liquid metal per unit of time, i. d. R. too small and light alloy bodies.
- Their size and / or weight can be metrologically recorded or calculated and leaves increase yourself by either speeding the Mold shapes reduced or - what is better - the outflow rate and / or outflow rate is increased.
- the Outflow rate can in the simplest case by opening further outlets are enlarged while the Outflow rate best by varying the Liquid level in the pouring trough and thus the hydrostatic pressure in the area of the respective bottom Outflow opening is changed. Of course can additionally or alternatively the size of the respective Outflow opening are adjusted.
- the level of the liquid metal in the pouring trough mostly without contact using laser beams.
- the level of the liquid metal in the respective mold form are, namely also contactless by means of Laser beams are scanned.
- the degree of filling of the Transport container is usually non-contact measured, also according to a preferred embodiment using laser beams. Depending on this degree of filling a successor container is provided.
- the molds are usually part of one Casting belt and are in connection with this casting belt moved.
- the casting belt has at least two link chains on the longitudinal edge to which the Molds are connected.
- These molds are located usually in permanent molds, which in the essentially laid together with an overlap are. Molded-in molds are found in these mold carriers Troughs as said mold forms.
- cooling devices can be provided with whose help the rate of solidification of the Target liquid metal in the molds leaves. This also makes the temperature of the entire device kept at a certain value so that effects not due to temperature drift or inadmissible heating may occur).
- the invention also relates to one in patent claim 7 Described device for the production of preferably one-piece alloy bodies according to the pretreated Method.
- Advantageous embodiments of this device are the subject of claims 8 to 10.
- the alloy body 8 molded from liquid metal, at which is a according to the embodiment Quality alloy made of aluminum.
- This Liquid metal is fed via a connected supply line 1 filled or fed into a casting trough 2.
- This Pouring trough 2 has outlet openings 3 at the bottom
- These outflow openings are ceramic Casting nozzles 3, which are interchangeable according to the embodiment are designed.
- outflow rate and the outflow rate of the liquid metal from the casting trough 2 can be varied.
- the number of ceramic pouring nozzles 3 increases accordingly vary.
- the casting takes place under the effect of Gravity into the permanent metal molds, the molds or troughs 4. Due to the high thermal conductivity of the Mold 4 is accelerated cooling of solidifying molten metal. In the course of this cooling the filled liquid aluminum experiences a Volume shrinkage of approx. 5 to 8%. Forms at the same time a fine-grained, dense alloy structure with excellent Surface finish. In addition, an esp. given a clean and oxide-free cast because of the liquid metal below its surface at the bottom of the pouring trough 2 through the ceramic pouring nozzles 3 into the mold 4 is released, so that with the ambient atmosphere in Connected liquid surface relevant for the casting is reduced to a minimum. Because unwanted Oxides float on the surface of the liquid metal in the trough 2 and are removed if necessary, consequently interfere with the bottom casting in the troughs 4 Not.
- the molds or troughs 4 are - as mentioned - a component of mold support bodies 5 into which the troughs 4 are molded.
- the aforementioned mold support bodies 5 are put together like scales with overlap and each along the longitudinal edge with link chains 6 there connected.
- As a result of this scale-like abutting it is achieved that from the pouring nozzles or outflow openings 3 dispensed liquid metal continuously into the relevant molds 4 is filled, as is the enlarged section in Fig. 1 makes clear.
- a roof-like Connecting web 7 is provided, which ensures that a Jet S of liquid metal even when hitting one Gap between the molds 4 perfectly in the associated troughs 4 is directed.
- the respective transport container 9 is part of a Feeding device 10, with the help of which it is ensured that continuously filled transport container 9 and successor container 9 are provided.
- This loading device 10 is in the embodiment as a turntable 10 executed with drive 11 and the end of the Casting belt 5, 6 arranged. Of course you can too this loading device 10 also conveyor belts, grippers or the like for the transport container 9 belong.
- cooling device 12 To accelerate the solidification of the alloy body 8 and / or the entire system, in particular the casting belt 5, 6 To cool, is also a cooling device 12 above the casting belt 5, 6 realized. With the help of this cooling device 12, which in the present case is designed as a cooling fan 12 is consequently the rate of solidification influence the alloy body 8. This also will ensures the cooling of the entire system.
- the Ensuring alloy body 8 is additionally initially once a measuring device 13 above the trough 2 provided to the level of liquid metal there to capture.
- This measuring device 13 works without contact and is according to the embodiment as a laser measuring device 13 executed.
- the level in the Molds or troughs 4 are made with the help of another Measuring device 14, in the present case a level measuring device 14 recorded.
- This level measuring device 14 is arranged above the casting belt 5, 6 and is used for Determination of the fill level of the mold 4 with Liquid metal.
- a weighing device and / or scanning device 15 in the area of Feeder 10 realized to fill the or to determine the transport container 9.
- a scanning device 15 in the present case a non-contact laser measuring device 15, realized. All The aforementioned measuring devices 13, 14, 15 are also like the loading device 10 or its drive 11, the Casting belt 5, 6 or its drive 16 and the cooling device 12 to a control device 17 connected. This control device 17 controls the entire sequence of procedures.
- the feed speed of liquid metal via the feed line 1 varies what by appropriate sliders or the like Shut-off in the supply line 1 can be done.
- the belt speed the casting belt 5, 6 with the help of the local one Drive 16 set to desired 8 alloy body Size or specified weight in the troughs or To be able to represent molds 4.
- a corresponding Control takes place via the fill level measuring device 14, their measured values (together with the level values in the Casting trough 2) as a reference variable for the control serve the outflow rate or outflow rate. This also applies to the speed of the casting belt 5, 6 (the However, it is regularly and constantly preset).
- the Solidification rate of the alloy body 8 and the Cooling of the entire system can be made.
- the loading device 10 with the aid of the control device 17 driven so that a full transport container 9 precisely through a corresponding successor container 9 is replaced.
- a weighing device be a transport container to be filled 9th weighs empty first (tare) and then based on the gross weight the net weight of the alloy body 8 from the Difference gross weight minus tare determined.
- the control device 17 the working speed of the loading device 10 or control the drive 11 there or depending on the speed of the casting belt 5, 6 and the number of regulate alloy body 8 to be filled.
- alloy bodies 8 are made fully automatically Liquid metal, according to the embodiment from a (Aluminum) cast alloy.
- This alloy body can have a piece weight in the range between 100 g and have up to 1.5 kg. Due to the large surface (with the same weight) compared to a (heavy) Cuboid alloy bodies melt the inventive Alloy body quickly.
- the continuous casting performance is included at least 5000 kg per hour. This is an oven-friendly Melting down with simplified dosing and uncomplicated handling achieved.
- the investment costs are low because the casting belt 5, 6 shown is simple and is inexpensive.
- a stacking machine - like the state of the art considers it indispensable omitted.
- the casting process runs fully automatically.
- the Transport costs are reduced because the Alloy body 8 in easy to handle and too transporting transport containers 9 are moved.
- the alloy bodies produced by the described method 8 are not only available in (aluminum) mold foundries as an alternative to the usual cuboid alloy bodies or aluminum pig body, but can also be used as additives for a molten steel Find consideration. Because the shape of the alloy body 8 can be chosen practically freely and ranges from spherical or drop shapes to pyramids or Truncated pyramids (see Fig. 3).
Landscapes
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern aus Flüssigmetall, insbesondere von einteiligen Qualitätslegierungskörpern aus (Aluminium-)Gußlegierungen, z. B. nach DIN 172552. - Unter Qualitätslegierungskörpern sind im Rahmen der Erfindung solche Legierungskörper zu verstehen, deren Legierungskomponenten gewichtsmäßig (nach DIN) definiert (und reproduzierbar) eingestellt sind. Dies wird üblicherweise in einem vorgeschalteten Schmelzofen vorgenommen.The invention relates to a method for producing preferably one-piece alloy bodies made of liquid metal, especially one-piece quality alloy bodies made of (aluminum) cast alloys, e.g. B. after DIN 172552. - Under quality alloy bodies are in To understand such alloy bodies within the scope of the invention, their alloy components by weight (according to DIN) defined (and reproducible). this will usually in an upstream melting furnace performed.
Es sind zahlreiche Herstellungsverfahren für Legierungen bzw. Legierungskörper aus Flüssigmetall aus der Praxis bekannt. Derartige Legierungskörper werden regelmäßig produziert, um bei der anschließenden Verarbeitung wieder aufgeschmolzen und in die gewünschte (Gieß-)Form gebracht zu werden. Zum Transport werden die zumeist quaderförmigen Legierungskörper, z. B. Masseln mit einem Gewicht von 4 bis zu 25 kg, in stapelbare Blöcke fester Losgrößen konfektioniert und üblicherweise umreift. Hierfür sind Stapelmaschinen erforderlich, die relativ aufwendig gestaltet sind und nicht immer störungsfrei arbeiten. Dies läßt sich größtenteils auf die im Zuge der Erstarrung des Flüssigmetalles anstehenden hohen Temperaturen zurückführen. Im übrigen sind derartige Stapelmaschinen aufwendig gebaut und demzufolge kostenintensiv.There are numerous manufacturing processes for alloys or alloy body made of liquid metal known from practice. Such alloy bodies become regular produced to again in the subsequent processing melted and brought into the desired (casting) shape to become. Most of them are cuboid for transport Alloy body, e.g. B. ingots weighing 4 to 25 kg, made up in stackable blocks of fixed lot sizes and usually strapped. There are stacking machines for this required, which is designed relatively complex are and do not always work trouble-free. This can be done largely due to the solidification of the Return the liquid metal to the high temperatures. In addition, such stacking machines are expensive built and therefore expensive.
Unabhängig davon ist es bekannt, Flüssigmetall mittels wärmeisolierender Behälter direkt an beispielsweise Gießereien zu liefern. Derartige Vorgehensweisen sind jedoch nur bei großen Flüssigmetallmengen rentabel durchführbar. Im übrigen ist eine Bevorratung schwierig. - Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.Regardless, it is known to use liquid metal heat-insulating container directly on for example Deliver foundries. Such procedures are however, it can only be carried out profitably with large quantities of liquid metal. In addition, stockpiling is difficult. - Here the invention seeks to remedy the situation as a whole.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen Legierungskörpern aus Flüssigmetall anzugeben, mit deren Hilfe derartige Körper einfach und preisgünstig hergestellt und transportiert werden können.The invention is based on the technical problem Process and an apparatus for the production of preferably to specify one-piece alloy bodies made of liquid metal, with the help of such bodies simple and inexpensive can be manufactured and transported.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise einteiligen
Legierungskörpern aus Flüssigmetall, insbesondere von einteiligen
Qualitätslegierungskörpern aus (Aluminium-)Gußlegierungen,
mit folgenden Verfahrensschritten:
Nach bevorzugter Ausführungsform läßt sich die Ausflußgeschwindigkeit und/oder Ausflußrate des Flüssigmetalls aus der oder den Ausflußöffnungen steuern oder regeln. Dies geschieht im allgemeinen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Kokillenformen und/oder der Größe bzw. des Gewichts der herzustellenden Legierungskörper. Mit anderen Worten läßt sich die Größe und/oder das Gewicht der Legierungskörper mit Hilfe der Ausflußgeschwindigkeit, der Ausflußrate sowie der Geschwindigkeit der Kokillenformen steuern oder regeln.According to a preferred embodiment, the outflow rate can and / or outflow rate of the liquid metal control or regulate the orifice. This generally happens depending on the Speed of mold shapes and / or size or the weight of the alloy body to be produced. With In other words, the size and / or weight of the Alloy body using the outflow rate, the Outflow rate and the speed of the mold control or regulate.
So führt eine große Geschwindigkeit der Kokillenformen bei vorgegebener Ausflußgeschwindigkeit und Ausflußrate, d. h. Flüssigmetallmenge pro Zeiteinheit, i. d. R. zu kleinen und leichten Legierungskörpern. Deren Größe und/oder Gewicht kann meßtechnisch erfaßt oder berechnet werden und läßt sich steigern, indem entweder die Geschwindigkeit der Kokillenformen reduziert oder - was besser ist - die Ausflußrate und/oder Ausflußgeschwindigkeit erhöht wird. Die Ausflußrate kann im einfachsten Fall durch das Öffnen weiterer Ausflußöffnungen vergrößert werden, während die Ausflußgeschwindigkeit am besten durch Variation des Flüssigkeitsstandes in der Gießmulde und damit des hydrostatischen Druckes im Bereich der jeweiligen bodenseitigen Ausflußöffnung verändert wird. Selbstverständlich kann zusätzlich oder alternativ die Größe der jeweiligen Ausflußöffnung angepaßt werden.Thus, a high speed of mold forms predetermined outflow rate and outflow rate, d. H. Amount of liquid metal per unit of time, i. d. R. too small and light alloy bodies. Their size and / or weight can be metrologically recorded or calculated and leaves increase yourself by either speeding the Mold shapes reduced or - what is better - the outflow rate and / or outflow rate is increased. The Outflow rate can in the simplest case by opening further outlets are enlarged while the Outflow rate best by varying the Liquid level in the pouring trough and thus the hydrostatic pressure in the area of the respective bottom Outflow opening is changed. Of course can additionally or alternatively the size of the respective Outflow opening are adjusted.
Im einfachsten Fall kann dies so geschehen, daß die Ausflußöffnungen als austauschbare Düsen ausgeführt sind. Fraglos sind an dieser Stelle auch Düsen mit einstellbarem Querschnitt denkbar. Die Ausflußrate des Flüssigmetalls, also die Masse bzw. das Gewicht pro Zeiteinheit, kann dann variiert werden, indem die Ausflußöffnung entsprechend geöffnet oder geschlossen wird und ggf. die Ausflußgeschwindigkeit erhöht wird. Dies läßt sich in der beschriebenen Art und Weise dadurch erreichen, daß der Stand des Flüssigmetalls in der Gießmulde variiert wird und sich demzufolge der hydrostatische Druck im Bereich der Ausflußöffnungen und damit die Ausflußgeschwindigkeit entsprechend verändert.In the simplest case, this can be done in such a way that the Outflow openings are designed as interchangeable nozzles. At this point there are also no question of nozzles with adjustable Cross section conceivable. The outflow rate of the liquid metal, the mass or weight per unit of time can then can be varied by changing the spout accordingly is opened or closed and possibly the outflow rate is increased. This can be seen in the achieve described manner in that the Level of the liquid metal in the pouring trough is varied and consequently the hydrostatic pressure in the range of Outflow openings and thus the outflow rate changed accordingly.
Zu diesem Zweck läßt sich der Füllstand des Flüssigmetalls in der Gießmulde ermitteln, und zwar zumeist berührungslos mittels Laserstrahlen. In gleicher Weise kann der Füllstand des Flüssigmetalls in der jeweiligen Kokillenform erfaßt werden, nämlich ebenfalls berührungslos mittels Laserstrahlen abgetastet werden. Auch der Füllgrad des Transportbehälters wird üblicherweise berührungslos gemessen, und zwar nach bevorzugter Ausgestaltung ebenfalls mittels Laserstrahlen. In Abhängigkeit von diesem Füllgrad wird ein Nachfolgebehälter bereitgestellt.For this purpose, the level of the liquid metal in the pouring trough, mostly without contact using laser beams. In the same way, the level of the liquid metal in the respective mold form are, namely also contactless by means of Laser beams are scanned. The degree of filling of the Transport container is usually non-contact measured, also according to a preferred embodiment using laser beams. Depending on this degree of filling a successor container is provided.
Die Kokillenformen sind in der Regel Bestandteile eines Gießbandes und werden in Verbindung mit diesem Gießband fortbewegt. Zu diesem Zweck weist das Gießband zumindest zwei längsrandseitige Gliederketten auf, an welche die Kokillenformen angeschlossen sind. Diese Kokillenformen befinden sich in der Regel in Kokillentragkörpern, die im wesentlichen schuppenartig mit Überlapp aneinandergelegt sind. In diesen Kokillentragkörpern finden sich eingeformte Mulden als besagte Kokillenformen. The molds are usually part of one Casting belt and are in connection with this casting belt moved. For this purpose, the casting belt has at least two link chains on the longitudinal edge to which the Molds are connected. These molds are located usually in permanent molds, which in the essentially laid together with an overlap are. Molded-in molds are found in these mold carriers Troughs as said mold forms.
Zusätzlich können Kühlvorrichtungen vorgesehen sein, mit deren Hilfe sich die Erstarrungsgeschwindigkeit des Flüssigmetalls in den Kokillenformen gezielt einstellen läßt. Auch wird hierdurch die Temperatur der gesamten Vorrichtung auf einem bestimmten Wert gehalten, so daß Effekte aufgrund Temperaturdrift oder unzulässiger Erwärmung nicht auftreten (können).In addition, cooling devices can be provided with whose help the rate of solidification of the Target liquid metal in the molds leaves. This also makes the temperature of the entire device kept at a certain value so that effects not due to temperature drift or inadmissible heating may occur).
Gegenstand der Erfindung ist auch eine im Patentanspruch 7
beschriebene Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise
einteiligen Legierungskörpern gemäß dem vorbehandelten
Verfahren. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung
sind Gegenstand der Patentansprüche 8 bis 10.The invention also relates to one in patent claim 7
Described device for the production of preferably
one-piece alloy bodies according to the pretreated
Method. Advantageous embodiments of this device
are the subject of
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht,
- Fig. 2
- eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 und
- Fig. 3
- verschiedene Ausgestaltungen der mit der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 hergestellten Legierungskörper.
- Fig. 1
- a device according to the invention in side view,
- Fig. 2
- a supervision of the object of FIG. 1 and
- Fig. 3
- Different configurations of the alloy body produced with the device according to FIGS. 1 and 2.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Herstellung von
einteiligen Legierungskörpern 8 dargestellt. Dabei werden
die Legierungskörper 8 aus Flüssigmetall geformt, bei
welchem es sich nach dem Ausführungsbeispiel um eine
Qualitätslegierung aus Aluminium handelt. Dieses
Flüssigmetall wird über eine angeschlossene Zufuhrleitung 1
in eine Gießmulde 2 eingefüllt bzw. zugeführt. Diese
Gießmulde 2 besitzt bodenseitige Ausflußöffnungen 3. Bei
diesen Ausflußöffnungen handelt es sich um keramische
Gießdüsen 3, die nach dem Ausführungsbeispiel auswechselbar
gestaltet sind. Folglich können Ausflußgeschwindigkeit
sowie Ausflußrate des Flüssigmetalls aus der Gießmulde 2
variiert werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar,
die Anzahl der keramischen Gießdüsen 3 entsprechend zu
variieren.In the figures is a device for the production of
one-
Jedenfalls wird das aus den Ausflußöffnungen bzw. Gießdüsen
3 austretende Flüssigmetall darauffolgend in unterhalb der
Gießmulde 2 fortbewegte Kokillenformen bzw. Mulden 4 in
Kokillentragkörpern 5 abgegeben.In any case, this will become of the outflow openings or pouring
Dementsprechend erfolgt das Gießen unter Wirkung der
Schwerkraft in die metallischen Dauerformen, die Kokillenformen
bzw. Mulden 4. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit der
Kokillenformen 4 erfolgt eine beschleunigte Abkühlung der
erstarrenden Flüssigmetallschmelze. Im Zuge dieser Abkühlung
erfährt das eingefüllte Flüssigaluminium eine
Volumenschrumpfung von ca. 5 bis 8 %. Gleichzeitig bildet
sich ein feinkörniges, dichtes Legierungsgefüge mit ausgezeichneter
Oberflächengüte. Darüber hinaus ist ein insbes.
sauberer und oxidfreier Abguß gegeben, weil das Flüssigmetall
unterhalb seiner Oberfläche am Boden der Gießmulde 2
durch die keramischen Gießdüsen 3 in die Kokillenformen 4
abgegeben wird, so daß die mit der Umgebungsatmosphäre in
Verbindung tretende, für den Abguß relevante, Flüssigkeitsoberfläche
auf ein Minimum reduziert ist. Denn unerwünschte
Oxide schwimmen auf der Oberfläche des Flüssigmetalls
in der Gießmulde 2 auf und werden ggf. abgezogen,
stören folglich den bodenseitigen Abguß in die Mulden 4
nicht.Accordingly, the casting takes place under the effect of
Gravity into the permanent metal molds, the molds
or
Die Kokillenformen bzw. Mulden 4 sind - wie gesagt - Bestandteil
von Kokillentragkörpern 5, in welche die Mulden 4
eingeformt sind. Die vorgenannten Kokillentragkörper 5 sind
schuppenartig mit Überlapp aneinandergelegt und jeweils
längsrandseitig über dortige Gliederketten 6 miteinander
verbunden. Infolge dieses schuppenartigen Aneinanderliegens
wird erreicht, daß das aus den Gießdüsen bzw. Ausflußöffnungen
3 abgegebene Flüssigmetall kontinuierlich in die
betreffenden Kokillenformen 4 eingefüllt wird, wie dies der
vergrößerte Ausschnitt in Fig. 1 deutlich macht. Zu diesem
Zweck ist zwischen den Kokillenformen 4 ein dachartiger
Verbindungssteg 7 vorgesehen, welcher dafür sorgt, daß ein
Strahl S aus Flüssigmetall selbst beim Auftreffen auf einen
Zwischenraum zwischen den Kokillenformen 4 einwandfrei in
die zugehörigen Mulden 4 geleitet wird.The molds or
Im Zuge der Fortbewegung der Kokillenformen 4 erstarren die
sich bildenden Legierungskörper 8, was mit der bereits
angedeuteten Volumenabnahme verbunden ist. Die erstarrten
Legierungskörper 8 werden endseitig eines aus den Gliederketten
6 und den Kokillentragkörpern 5 gebildeten Gießbandes
5, 6 in Transportbehälter 9 eingefüllt. Dies geschieht
dergestalt, daß die Kokillentragkörper 5 am Ende
des Gießbandes 5, 6 eine gleichsam schlagartige Richtungsumkehr
erfahren und hierbei auf Anschläge auftreffen, so
daß sich die Legierungskörper 8 aus den Mulden bzw.
Kokillenformen 4 selbsttätig lösen und infolge der
Schwerkraft in den Transportbehälter 9 fallen. Dies ist in
Fig. 1 gestrichelt angedeutet.In the course of the movement of the
Der jeweilige Transportbehälter 9 ist Bestandteil einer
Beschickeinrichtung 10, mit deren Hilfe dafür gesorgt wird,
daß kontinuierlich Transportbehälter 9 befüllt und Nachfolgebehälter
9 bereitgestellt werden. Diese Beschickeinrichtung
10 ist nach dem Ausführungsbeispiel als Drehscheibe
10 mit Antrieb 11 ausgeführt und endseitig des
Gießbandes 5, 6 angeordnet. Selbstverständlich können zu
dieser Beschickeinrichtung 10 auch Transportbänder, Greifer
oder dergleichen für die Transportbehälter 9 gehören.The respective transport container 9 is part of a
Um das Erstarren der Legierungskörper 8 zu beschleunigen
und/oder die gesamte Anlage, insbesondere das Gießband 5, 6
zu kühlen, ist zusätzlich eine Kühlvorrichtung 12 oberhalb
des Gießbandes 5, 6 realisiert. Mit Hilfe dieser Kühlvorrichtung
12, die vorliegend als Kühlventilator 12 ausgeführt
ist, läßt sich folglich die Erstarrungsgeschwindigkeit
der Legierungskörper 8 beeinflussen. Auch wird hierdurch
die Kühlung der gesamten Anlage gewährleistet.To accelerate the solidification of the
Um einen vollautomatischen Betrieb zur Herstellung der
Legierungskörper 8 zu gewährleisten, ist zusätzlich zunächst
einmal eine Meßeinrichtung 13 oberhalb der Gießmulde
2 vorgesehen, um den dortigen Füllstand an Flüssigmetall zu
erfassen. Diese Meßeinrichtung 13 arbeitet berührungslos
und ist nach dem Ausführungsbeispiel als Lasermeßeinrichtung
13 ausgeführt. Der Füllstand in den
Kokillenformen bzw. Mulden 4 wird mit Hilfe einer weiteren
Meßeinrichtung 14, vorliegend einer Füllstandsmeßeinrichtung
14 erfaßt. Diese Füllstandsmeßeinrichtung 14 ist
oberhalb des Gießbandes 5, 6 angeordnet und dient zur
Ermittlung des Füllstandes der Kokillenformen 4 mit
Flüssigmetall. Schließlich ist noch eine Wägevorrichtung
und/oder Abtasteinrichtung 15 im Bereich der
Beschickeinrichtung 10 verwirklicht, um den Füllgrad des
oder der Transportbehälter 9 zu ermitteln.To ensure a fully automated operation to manufacture the
Ensuring
Nach dem Ausführungsbeispiel ist im Bereich der Beschickeinrichtung
10 eine Abtasteinrichtung 15, vorliegend eine
berührungslose Lasermeßeinrichtung 15, verwirklicht. Sämtliche
vorerwähnten Meßeinrichtungen 13, 14, 15 sind ebenso
wie die Beschickeinrichtung 10 bzw. deren Antrieb 11, das
Gießband 5, 6 bzw. dessen Antrieb 16 und die Kühlvorrichtung
12 an eine Steuer-/Regelvorrichtung 17
angeschlossen. Diese Steuer-/Regelvorrichtung 17 steuert
die gesamte Verfahrensabfolge.According to the embodiment is in the area of the loading device
10 a
Im einzelnen wird zunächst einmal die Zufuhrgeschwindigkeit
an Flüssigmetall über die Zufuhrleitung 1 variiert, was
durch entsprechende Schieber oder dergleichen
Absperrorgange in der Zufuhrleitung 1 erfolgen kann. Je
nach Zufuhrgeschwindigkeit an Flüssigmetall stellt sich der
mittels der Meßeinrichtung 13 abgetastete Flüssigkeitsstand
in der Gießmulde 2 ein. Von diesem Flüssigkeitsstand in der
Gießmulde 2 und der Größe sowie Anzahl der Ausflußöffnungen
bzw. Gießdüsen 3 hängen Ausflußgeschwindigkeit und
Ausflußrate des Flüssigmetalls aus der Gießmulde 2 ab. First of all, the feed speed
of liquid metal via the feed line 1 varies what
by appropriate sliders or the like
Shut-off in the supply line 1 can be done. Each
according to the liquid metal feed rate, the
liquid level scanned by the measuring
In Abhängigkeit von diesen Parametern wird die Bandgeschwindigkeit
des Gießbandes 5, 6 mit Hilfe des dortigen
Antriebes 16 eingestellt, um Legierungskörper 8 gewünschter
Größe bzw. vorgegebenen Gewichtes in den Mulden bzw.
Kokillenformen 4 darstellen zu können. Eine entsprechende
Kontrolle erfolgt über die Füllstandsmeßeinrichtung 14,
deren Meßwerte (zusammen mit den Füllstandswerten in der
Gießmulde 2) gleichsam als Führungsgröße für die Regelung
der Ausflußgeschwindigkeit bzw. Ausflußrate dienen. Dies
gilt auch für die Geschwindigkeit des Gießbandes 5, 6 (die
jedoch regelmäßig konstant voreingestellt wird).Depending on these parameters, the belt speed
the
Mit Hilfe der Kühlvorrichtung 12 kann anschließend die
Erstarrungsgeschwindigkeit der Legierungskörper 8 und die
Kühlung der gesamten Anlage vorgenommen werden. Um die
Erstarrungsgeschwindigkeit der Legierungskörper 8 gezielt
einstellen zu können, läßt sich deren Temperatur im
Verlaufe des Gießbandes 5, 6 (ebenfalls berührungslos)
ermitteln, was jedoch im einzelnen nicht dargestellt ist.
Jedenfalls sind die entsprechenden und nur angedeuteten
Temperatursensoren 18 ebenfalls an die Steuer-/Regelvorrichtung
17 angeschlossen.With the help of the
Schließlich wird je nach Füllgrad des Transportbehälters 9
die Beschickeinrichtung 10 mit Hilfe der Steuer-/Regelvorrichtung
17 angesteuert, so daß ein voller Transportbehälter
9 punktgenau durch einen entsprechenden Nachfolgebehälter
9 ersetzt wird. Anstelle der dortigen Abtasteinrichtung
15 kann natürlich auch eine Wägevorrichtung vorgesehen
werden, die einen zu befüllenden Transportbehälter 9
zunächst leer wiegt (Tara) und dann anhand des Bruttogewichtes
das Nettogewicht der Legierungsköper 8 aus der
Differenz Bruttogewicht minus Tara ermittelt. Jedenfalls
läßt sich mit Hilfe der Steuer-/Regelvorrichtung 17 auch
die Arbeitsgeschwindigkeit der Beschickeinrichtung 10 bzw.
des dortigen Antriebs 11 steuern oder in Abhängigkeit von
der Geschwindigkeit des Gießbandes 5, 6 und der Anzahl der
einzufüllenden Legierungskörper 8 regeln.Finally, depending on the filling level of the transport container 9
the
Im Ergebnis werden vollautomatisch Legierungskörper 8 aus
Flüssigmetall, nach dem Ausführungsbeispiel aus einer
(Aluminium-)Gußlegierung, hergestellt. Diese Legierungskörper
können ein Stückgewicht im Bereich zwischen 100 g
und bis zu 1,5 kg aufweisen. Durch die große Oberfläche
(bei gleichem Gewicht) im Vergleich zu einem (schweren)
Quaderlegierungskörper schmelzen die erfindungsgemäßen
Legierungskörper schnell. Die Dauergießleistung liegt bei
mindestens 5000 kg pro Stunde. Dabei wird ein ofenschonendes
Einschmelzen bei vereinfachter Dosierung und
unkomplizierter Handhabung erreicht. Die Investitionskosten
sind gering, weil das dargestellte Gießband 5, 6 einfach
und preisgünstig aufgebaut ist. Eine Stapelmaschine - wie
sie der Stand der Technik für unabdingbar ansieht - kann
entfallen. Der Gießvorgang läuft vollautomatisch ab. Die
Transportkosten sind insofern verringert, weil die
Legierungskörper 8 in einfach handhabbaren und zu
transportierenden Transportbehältern 9 fortbewegt werden.As a result,
Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Legierungskörper
8 bieten sich nicht nur in (Aluminium-)Kokillengießereien
als Alternative für die üblichen Quaderlegierungskörper
bzw. Aluminium-Masselkörper an, sondern
können auch als Zusätze für eine Stahlschmelze
Berücksichtigung finden. Denn die Form der Legierungskörper
8 läßt sich praktisch frei wählen und reicht von Kugel-
oder Tropfenformen bis hin zu Pyramiden oder
Pyramidenstümpfen (vgl. Fig. 3).The alloy bodies produced by the described
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