EP1795283A1 - Device for charging foundry machines with metal melt - Google Patents

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EP1795283A1
EP1795283A1 EP05026580A EP05026580A EP1795283A1 EP 1795283 A1 EP1795283 A1 EP 1795283A1 EP 05026580 A EP05026580 A EP 05026580A EP 05026580 A EP05026580 A EP 05026580A EP 1795283 A1 EP1795283 A1 EP 1795283A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe
outlet
pipe section
section
melt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05026580A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Rapp
Roger Rapp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meltec Industrieofenbau GmbH
Original Assignee
Meltec Industrieofenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meltec Industrieofenbau GmbH filed Critical Meltec Industrieofenbau GmbH
Priority to EP05026580A priority Critical patent/EP1795283A1/en
Publication of EP1795283A1 publication Critical patent/EP1795283A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1 for feeding a casting device with a casting melt.
  • Such devices are used, for example, for charging cold chamber die casting machines with molten metals, such as aluminum or magnesium melts.
  • the casting melt i.
  • the material to be cast is melted in the crucible and transported from this batch in metered quantity via the outlet pipe to the casting device or a melt feed opening thereof.
  • the outlet pipe is led out of the crucible as a more or less straight, obliquely downwardly extending piece of pipe directly on a side wall of the crucible.
  • Feeding the outlet pipe is led out with a vertically or obliquely upwardly facing riser section from the crucible.
  • the outlet pipe is formed solely by this riser section, ie this is provided with the end-side outlet opening, or this is followed by a substantially horizontal or obliquely downwardly pointing pipe section having the outlet end of the outlet.
  • Representative of this state of the art are the publications JP 08-033971 A . JP 2002-144013 A . DE 2 111 462 and EP 1 486 277 A1 and the patents DE 1 134 183 and EP 0 817 691 B1 called.
  • a known problem of such feeders is undesirable environmental gas influences to which the molten casting is subjected at its surface in the outlet pipe area.
  • a protective gas in the outlet pipe area e.g. an oxygen-free protective gas which protects against oxidation of a metal melt material, see also the publications cited above.
  • the invention is based on the technical problem of providing a feeding device of the type mentioned, which allows a good protection of the casting melt in the outlet pipe area with relatively little effort.
  • the invention solves this problem by providing a charging device having the features of claim 1.
  • the discharge pipe in the melt conveying direction following a downwardly pointing pipe section, comprises an upwardly facing pipe section.
  • molten casting is at least in this transition region from the downwardly pointing and upward-pointing pipe section and possibly substantially in the entire region of the downward and upward-pointing pipe section remains.
  • the casting melt is exposed to a gas environment only with a comparatively small surface during a charging process as well as between the individual charging processes. This accordingly minimizes any undesirable effects of a surrounding gas atmosphere on the casting melt in addition to optional further protective measures such as the introduction of an inert gas.
  • the downwardly facing and upstream in the melt conveying direction, upwardly facing pipe section in a kinked or V-shaped or arcuate or U-shaped to each other.
  • structurally simple to implement cases results in the desired manner, a siphon-like region of the outlet pipe, in which melt material remains between the individual feed operations.
  • it is immediately available in the outlet pipe and does not need to be supplied while displacing a gas atmosphere otherwise present there, so that the free surface of the melt material exposed to the gas atmosphere in the outlet pipe is minimized even during the charging process.
  • the outlet pipe is designed such that its outlet opening is at or above the lowest level of the top of the inner wall of the outlet pipe at its transition from the downwardly facing to the subsequent, upwardly facing pipe section. This ensures that on and after completion of a loading operation, the upwardly facing pipe section remains substantially completely filled with molten casting.
  • the outlet pipe in front of the downwardly facing pipe section comprises a riser section, which may be of conventional form per se, to lead the casting melt upwards out of the crucible.
  • the riser section is associated with a metering pump unit in a conventional manner.
  • the outlet pipe is formed so that its outlet opening is at or above the level of the transition from the riser to the downstream in the melt conveying direction, downwardly facing pipe section. This ensures that the discharge pipe always remains substantially completely filled with melt material from the riser section to its outlet opening during and between the charging operations.
  • FIG. 1 and 2 illustrate a conventional apparatus for feeding a casting device with a casting melt 1, in particular a molten metal such as magnesium, which is melted in a crucible 2, wherein the melt level 1 a in the crucible 2 is maintained at a desired level.
  • a metering pump unit 3 is inserted from above. It is eg of one in the above mentioned EP 1 486 277 A1 type described, to which reference may be made for further details.
  • the metering pump unit 3 has a pump tube 4, which is provided with a drivable mechanical pump part 6 at its lower area immersed in the melt 1.
  • an associated pump drive motor 5 is attached, from which a drive shaft 7 extends to the mechanical pumping part 6.
  • the pump tube 4 is at its lower end via a U-shaped connecting tube 8 with a riser 9 in fluid communication, which also extends parallel to the pump tube 4 also substantially vertically.
  • the riser 9 forms a substantially vertical riser portion of an outlet pipe, which further comprises a laterally on the riser 9 ausmündenden, straight obliquely downwardly extending pipe section 10.
  • a drain cock 11 is attached, which forms the end outlet opening of the outlet pipe and is positioned for feeding a pouring device in a suitable manner over a filling opening of a pouring device, not shown.
  • the outlet pipe with its riser section 9 is preferably held rotatably in a bearing 12, which can be mounted in a manner not shown on a lid, not shown, of the crucible 2.
  • the spout is essentially provided over its entire length outside the crucible 2 with a sufficient thermal insulation 13, in which optionally also a heating, such as by electric heating wires 14, may be integrated.
  • the outlet pipe 9, 10 with a suitable, e.g. oxygen-free inert gas 15 are filled, for which purpose suitable inlet / outlet openings 16, 17 are provided on an upper end face of the riser 9 and / or the drain cock 11.
  • a suitable, e.g. oxygen-free inert gas 15 are filled, for which purpose suitable inlet / outlet openings 16, 17 are provided on an upper end face of the riser 9 and / or the drain cock 11.
  • the outlet pipe 9, 10 with switched dosing pump unit 3, ie between two feed operations, emptied over its entire length from the riser 9 above the melt level 1 a and the downwardly facing pipe section 10 to the end outlet opening of the outlet tap 11 of the melt material 1 and filled with inert gas 15, as shown in FIG. 1 can be seen.
  • the melt 1 is pumped up the riser 9 to the branch of the subsequent downwardly facing pipe section 10 and then runs in the downwardly facing pipe section 10 down to fed via the outlet cock 11 of the pouring device be, as illustrated in Fig. 2 by corresponding flow arrows S.
  • the outflowing melt 1 corresponding to inert gas displaced from the outlet pipe 9, 10, and due to this construction of the outlet pipe 9, 10 does not fill the entire cross section of the downwardly facing pipe section 10, but only a lower part thereof.
  • the melt 1 remains in contact with the overlying gas atmosphere over the entire length of the downwardly facing pipe section 10 on its surface. This large surface contact the Melt 1 to the surrounding gas atmosphere can lead to undesirable effects even when using the protective gas 15, for example due to impurities or residual oxygen content thereof.
  • FIGS. 3 and 4 The invention addresses this problem by a different outlet pipe construction, as will become apparent from the embodiment shown in FIGS. 3 and 4.
  • the loading device of Figs. 3 and 4 identical or at least functionally equivalent elements as the conventional embodiment of FIGS. 1 and 2, these are provided for ease of understanding with the same reference numerals, and it can in this respect to the above explanations to Figs 2 be referenced.
  • This relates in particular to the design of the crucible 2 and the metering pump unit 3.
  • the charging device according to the invention of Fig. 3 and 4 has an outlet pipe configuration, which consists of the riser 9 according to the charging device of Fig. 1 and 2, a laterally opening out obliquely downwardly extending pipe section 10a and a latter in the melt conveying direction at a transition 18 kinkförmig subsequent, obliquely upwardly extending pipe section 10b composed, whose outlet-side end is provided with a the end-side outlet opening of the outlet pipe forming drainage tap 11a.
  • the heat-insulating tube casing 13 is seamlessly continued from the downwardly facing pipe section 10a to the upward-facing pipe section 10b to close to the outlet tap 11a.
  • a heating device such as by the electric heating wires 14, only in the riser section 9, as shown, or alternatively or additionally in the region of the downwardly facing pipe section 10a and / or the upward-facing pipe section 10b integrated into the heat insulation 13 or separately this be provided.
  • the outlet tube construction according to FIGS. 3 and 4 is selected so that the outlet nozzle 11a defined level N A of the outlet end outlet of the discharge pipe is at or above the level N S of the transition from the riser section 9 to the downwardly facing pipe section 10 a, the latter due to the obliquely downward course of the pipe section 10a above the level N T of the top of the pipe inner wall at the transition 18 from the downwardly facing pipe section 10a to the upward-facing pipe section 10b.
  • the metering pump unit 3 is switched off, as shown in FIG.
  • the melt 1 remains in the downwardly pointing pipe section 10a and in the upward-pointing pipe section 10b up to a level N M which corresponds to the level N S the transition from the riser section 9 to the downwardly facing pipe section 10a corresponds.
  • the downwardly pointing pipe section 10a and the upward-pointing pipe section 10b remain substantially completely filled with the melt 1 up to this melt level N M , so that the melt 1 there only with a relatively small surface portion in the transition region of riser section 9 and downwardly facing pipe section 10a and in the outlet tap area an overlying gas atmosphere, eg inert gas atmosphere is exposed.
  • melt 1 from pumped from the crucible 2 via the mechanical pumping part 6 and the deflection 8 upwards into the riser section 9 and from there into the downwardly facing pipe section 10a to already there melt 1.
  • the pump level N P ie the pumped melt level N M
  • im Rising section 9 has reached the outlet level N A
  • the melt 1 flows through the outlet cock 11 a in the pouring device, not shown.
  • the invention includes embodiments in which the outlet pipe in addition to the downwardly facing and then upwardly facing pipe section still includes one or more other, upwardly and / or downwardly directed pipe sections.
  • the characterizations "downwards" and “upward” are to be understood here as including both the possibility of a vertical and an oblique course of the relevant pipe section. It is essential in each case that remains through the design of the outlet pipe with the downwardly facing pipe section and the adjoining, upwardly facing pipe section melt at least in the transition region of these two pipe sections between the individual feed operations and thereby the free surface of the melt at which this with an overlying Gas atmosphere comes into contact, at the beginning and in the course of each feed process remains relatively small. This prevents from the outset appropriate interference by the overlying gas atmosphere, regardless of whether it is a normal ambient gas or a protective gas atmosphere.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

Device for charging a casting device with a metal melt comprises a melt conveying unit with an outlet tube having an downwardly directed tubular section (10a) and an upwardly directed tubular section (10b).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Beschicken einer Gießeinrichtung mit einer Gießschmelze.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1 for feeding a casting device with a casting melt.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise zum Beschicken von Kaltkammer-Druckgießmaschinen mit Metallschmelzen verwendet, wie Aluminium- oder Magnesiumschmelzen. Die Gießschmelze, d.h. das zu gießende Material, wird im Schmelztiegel erschmolzen und aus diesem chargenweise in dosierter Menge über das Auslaufrohr zur Gießeinrichtung bzw. einer Schmelzezufuhröffnung derselben befördert.Such devices are used, for example, for charging cold chamber die casting machines with molten metals, such as aluminum or magnesium melts. The casting melt, i. The material to be cast is melted in the crucible and transported from this batch in metered quantity via the outlet pipe to the casting device or a melt feed opening thereof.

Bei einem herkömmlichen Typ von Beschickungsvorrichtung ist das Auslaufrohr als mehr oder weniger geradliniges, schräg nach unten verlaufendes Rohrstück direkt an einer Tiegelseitenwand aus dem Schmelztiegel herausgeführt. Bei einem weiteren herkömmlichen Typ von Beschickungsvorrichtung ist das Auslaufrohr mit einem vertikal oder schräg nach oben weisenden Steigabschnitt oberseitig aus dem Schmelztiegel herausgeführt. Hierzu ist es bekannt, dass das Auslaufrohr allein von diesem Steigabschnitt gebildet ist, d.h. dieser mit der endseitigen Auslassöffnung versehen ist, oder sich an diesen ein im Wesentlichen horizontaler oder schräg nach unten weisender Rohrabschnitt anschließt, der endseitig die Auslassöffnung aufweist. Stellvertretend seien zu diesem Stand der Technik die Offenlegungsschriften JP 08-033971 A , JP 2002-144013 A , DE 2 111 462 und EP 1 486 277 A1 und die Patentschriften DE 1 134 183 und EP 0 817 691 B1 genannt.In a conventional type of charging device, the outlet pipe is led out of the crucible as a more or less straight, obliquely downwardly extending piece of pipe directly on a side wall of the crucible. In another conventional type Feeding the outlet pipe is led out with a vertically or obliquely upwardly facing riser section from the crucible. For this purpose, it is known that the outlet pipe is formed solely by this riser section, ie this is provided with the end-side outlet opening, or this is followed by a substantially horizontal or obliquely downwardly pointing pipe section having the outlet end of the outlet. Representative of this state of the art are the publications JP 08-033971 A . JP 2002-144013 A . DE 2 111 462 and EP 1 486 277 A1 and the patents DE 1 134 183 and EP 0 817 691 B1 called.

Ein bekanntes Problem derartiger Beschickungsvorrichtungen sind unerwünschte Umgebungsgaseinflüsse, denen die Gießschmelze an ihrer Oberfläche im Auslaufrohrbereich unterliegt. Als Abhilfe ist es dazu bekannt, ein Schutzgas in den Auslaufrohrbereich einzubringen, z.B. ein vor Oxidation eines Metallschmelzematerials schützendes, sauerstofffreies Schutzgas, siehe auch hierzu die oben genannten Druckschriften.A known problem of such feeders is undesirable environmental gas influences to which the molten casting is subjected at its surface in the outlet pipe area. As a remedy, it is known to introduce a protective gas in the outlet pipe area, e.g. an oxygen-free protective gas which protects against oxidation of a metal melt material, see also the publications cited above.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Beschickungsvorrichtung der eingangs genannten Art zugrunde, die mit relativ geringem Aufwand einen guten Schutz der Gießschmelze im Auslaufrohrbereich ermöglicht.The invention is based on the technical problem of providing a feeding device of the type mentioned, which allows a good protection of the casting melt in the outlet pipe area with relatively little effort.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Beschickungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei dieser Beschickungsvorrichtung umfasst das Auslaufrohr in Schmelzeförderrichtung anschließend an einen abwärts weisenden Rohrabschnitt einen aufwärts weisenden Rohrabschnitt. Dies hat zur Folge, dass zwischen den einzelnen chargenweisen Beschickungsvorgängen Gießschmelze mindestens in diesem Übergangsbereich von abwärts weisendem und aufwärts weisendem Rohrabschnitt und gegebenenfalls im Wesentlichen im gesamten Bereich des abwärts und des aufwärts weisenden Rohrabschnitt verbleibt. Dadurch ist die Gießschmelze sowohl während eines Beschickungsvorgangs als auch zwischen den einzelnen Beschickungsvorgängen nur mit vergleichsweise geringer Oberfläche einer Gasumgebung ausgesetzt. Dies minimiert entsprechend etwaige unerwünschte Einflüsse einer umgebenden Gasatmosphäre auf die Gießschmelze zusätzlich zu optionalen weiteren Schutzmaßnahmen wie das Einbringen eines Schutzgases.The invention solves this problem by providing a charging device having the features of claim 1. In this charging device, the discharge pipe in the melt conveying direction, following a downwardly pointing pipe section, comprises an upwardly facing pipe section. This has the consequence that, between the individual batchwise charging processes, molten casting is at least in this transition region from the downwardly pointing and upward-pointing pipe section and possibly substantially in the entire region of the downward and upward-pointing pipe section remains. As a result, the casting melt is exposed to a gas environment only with a comparatively small surface during a charging process as well as between the individual charging processes. This accordingly minimizes any undesirable effects of a surrounding gas atmosphere on the casting melt in addition to optional further protective measures such as the introduction of an inert gas.

In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 schließen der abwärts weisende und der in Schmelzeförderrichtung folgende, aufwärts weisende Rohrabschnitt knickförmig bzw. V-förmig oder bogenförmig bzw. U-förmig aneinander an. In beiden, konstruktiv einfach zu realisierenden Fällen ergibt sich in gewünschter Weise ein siphonartiger Bereich des Auslaufrohrs, in welchem Schmelzematerial zwischen den einzelnen Beschickungsvorgängen verbleibt. Im anschließenden Beschickungsvorgang steht es sofort im Auslaufrohr zur Verfügung und braucht nicht erst unter Verdrängung einer dort ansonsten befindlichen Gasatmosphäre zugeführt werden, so dass die freie, der Gasatmosphäre ausgesetzte Oberfläche des Schmelzematerials im Auslaufrohr gerade auch während des Beschickungsvorgangs minimiert ist.In one embodiment of the invention according to claim 2, the downwardly facing and upstream in the melt conveying direction, upwardly facing pipe section in a kinked or V-shaped or arcuate or U-shaped to each other. In both, structurally simple to implement cases results in the desired manner, a siphon-like region of the outlet pipe, in which melt material remains between the individual feed operations. In the subsequent charging process, it is immediately available in the outlet pipe and does not need to be supplied while displacing a gas atmosphere otherwise present there, so that the free surface of the melt material exposed to the gas atmosphere in the outlet pipe is minimized even during the charging process.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 schließt sich an den aufwärts weisenden Rohrabschnitt die Auslassöffnung des Auslaufrohrs an, d.h. die Gießschmelze gelangt während des Beschickungsvorgangs direkt von diesem aufwärts weisenden Rohrabschnitt in die Gießeinrichtung.In a further development of the invention according to claim 3 is followed by the upwardly facing pipe section, the outlet opening of the outlet pipe, i. the casting melt passes during the loading process directly from this upwardly facing pipe section into the pouring device.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist das Auslaufrohr derart ausgebildet, dass seine Auslassöffnung auf oder über dem tiefsten Niveau der Oberseite der Innenwand des Auslaufrohrs an seinem Übergang vom abwärts weisenden zum anschließenden, aufwärts weisenden Rohrabschnitt liegt. Dies gewährleistet, dass am und nach Ende eines Beschickungsvorgangs der aufwärts weisende Rohrabschnitt im Wesentlichen vollständig mit Gießschmelze befüllt bleibt.In an advantageous development of the invention according to claim 4, the outlet pipe is designed such that its outlet opening is at or above the lowest level of the top of the inner wall of the outlet pipe at its transition from the downwardly facing to the subsequent, upwardly facing pipe section. This ensures that on and after completion of a loading operation, the upwardly facing pipe section remains substantially completely filled with molten casting.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 umfasst das Auslaufrohr vor dem abwärts weisenden Rohrabschnitt einen Steigabschnitt, der von an sich herkömmlicher Form sein kann, um die Gießschmelze nach oben aus dem Schmelztiegel herauszuführen. Dem Steigabschnitt ist in ebenfalls an sich herkömmlicher Weise eine Dosierpumpeneinheit zugeordnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist nach Anspruch 6 das Auslaufrohr so ausgebildet, dass seine Auslassöffnung auf oder über dem Niveau des Übergangs vom Steigabschnitt zum in Schmelzeförderrichtung anschließenden, abwärts weisenden Rohrabschnitt liegt. Dies gewährleistet, dass das Auslaufrohr vom Steigabschnitt bis zu seiner Auslassöffnung während und zwischen den Beschickungsvorgängen stets im Wesentlichen vollständig mit Schmelzematerial befüllt bleibt.In an advantageous development of the invention according to claim 5, the outlet pipe in front of the downwardly facing pipe section comprises a riser section, which may be of conventional form per se, to lead the casting melt upwards out of the crucible. The riser section is associated with a metering pump unit in a conventional manner. In an advantageous embodiment, according to claim 6, the outlet pipe is formed so that its outlet opening is at or above the level of the transition from the riser to the downstream in the melt conveying direction, downwardly facing pipe section. This ensures that the discharge pipe always remains substantially completely filled with melt material from the riser section to its outlet opening during and between the charging operations.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung und zu deren besserem Verständnis aufgenommene herkömmliche Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1
eine schematische Schnittansicht einer herkömmlichen Beschickungsvorrichtung im Stillstand,
Fig. 2
eine Ansicht entsprechend Fig. 1 während eines Beschickungsvorgangs,
Fig. 3
eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung im Stillstand und
Fig. 4
eine Ansicht entsprechend Fig. 3 während eines Beschickungsvorgangs.
Advantageous embodiments of the invention and their better understanding received conventional embodiments are illustrated in the drawings and described below. Hereby show:
Fig. 1
a schematic sectional view of a conventional charging device at a standstill,
Fig. 2
a view corresponding to FIG. 1 during a loading process,
Fig. 3
a schematic sectional view of a feed device according to the invention at a standstill and
Fig. 4
a view corresponding to FIG. 3 during a loading process.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine herkömmliche Vorrichtung zum Beschicken einer Gießeinrichtung mit einer Gießschmelze 1, insbesondere einer Metallschmelze wie z.B. Magnesium, die in einem Schmelztiegel 2 erschmolzen wird, wobei der Schmelzenpegel 1 a im Tiegel 2 auf einem gewünschten Niveau gehalten wird. In den Tiegel 2 ist von oben eine Dosierpumpeneinheit 3 eingesetzt. Sie ist z.B. von einer in der oben erwähnten EP 1 486 277 A1 beschriebenen Bauart, worauf für nähere Details verwiesen werden kann. Insbesondere weist die Dosierpumpeneinheit 3 ein Pumpenrohr 4 auf, das an seinem in die Schmelze 1 eintauchenden unteren Bereich mit einem antreibbaren mechanischen Pumpteil 6 versehen ist. Auf das aus dem Tiegel 2 herausragenden, oberen Ende des Pumpenrohrs 4 ist ein zugehöriger Pumpenantriebsmotor 5 aufgesetzt, von dem sich eine Antriebswelle 7 zum mechanischen Pumpteil 6 erstreckt.1 and 2 illustrate a conventional apparatus for feeding a casting device with a casting melt 1, in particular a molten metal such as magnesium, which is melted in a crucible 2, wherein the melt level 1 a in the crucible 2 is maintained at a desired level. In the crucible 2, a metering pump unit 3 is inserted from above. It is eg of one in the above mentioned EP 1 486 277 A1 type described, to which reference may be made for further details. In particular, the metering pump unit 3 has a pump tube 4, which is provided with a drivable mechanical pump part 6 at its lower area immersed in the melt 1. On the protruding from the crucible 2, the upper end of the pump tube 4, an associated pump drive motor 5 is attached, from which a drive shaft 7 extends to the mechanical pumping part 6.

Das Pumpenrohr 4 steht an seinem unteren Ende über ein U-förmiges Verbindungsrohr 8 mit einem Steigrohr 9 in Fluidverbindung, das sich parallel zum Pumpenrohr 4 ebenfalls im Wesentlichen vertikal erstreckt. Das Steigrohr 9 bildet einen im Wesentlichen vertikalen Steigabschnitt eines Auslaufrohrs, das des weiteren einen seitlich am Steigrohr 9 ausmündenden, geradlinig schräg nach unten verlaufenden Rohrabschnitt 10 umfasst. Am unteren Ende dieses abwärts weisenden Rohrabschnitts 10 ist ein Auslaufhahn 11 angebracht, der die endseitige Auslassöffnung des Auslassrohrs bildet und zum Beschicken einer Gießeinrichtung in geeigneter Weise über einer Befüllöffnung einer nicht gezeigten Gießeinrichtung positioniert wird. Dazu ist das Auslaufrohr mit seinem Steigabschnitt 9 vorzugsweise drehbeweglich in einer Lagerung 12 gehalten, die in nicht weiter gezeigter Weise an einem nicht gezeigten Deckel des Schmelztiegels 2 montiert werden kann. Das Auslaufrohr ist im Wesentlichen auf seiner gesamten Länge außerhalb des Schmelztiegels 2 mit einer ausreichenden Wärmeisolierung 13 versehen, in die optional auch eine Beheizung, wie durch elektrische Heizdrähte 14, integriert sein kann.The pump tube 4 is at its lower end via a U-shaped connecting tube 8 with a riser 9 in fluid communication, which also extends parallel to the pump tube 4 also substantially vertically. The riser 9 forms a substantially vertical riser portion of an outlet pipe, which further comprises a laterally on the riser 9 ausmündenden, straight obliquely downwardly extending pipe section 10. At the lower end of this downwardly facing pipe section 10, a drain cock 11 is attached, which forms the end outlet opening of the outlet pipe and is positioned for feeding a pouring device in a suitable manner over a filling opening of a pouring device, not shown. For this purpose, the outlet pipe with its riser section 9 is preferably held rotatably in a bearing 12, which can be mounted in a manner not shown on a lid, not shown, of the crucible 2. The spout is essentially provided over its entire length outside the crucible 2 with a sufficient thermal insulation 13, in which optionally also a heating, such as by electric heating wires 14, may be integrated.

Um die Gießschmelze 1 während der Beschickungsvorgänge vor unerwünschten Einflüssen der umgebenden Gasatmosphäre im Auslaufrohr 9, 10 zu schützen, kann das Auslaufrohr 9, 10 mit einem geeigneten, z.B. sauerstofffreien Schutzgas 15 befüllt werden, wozu geeignete Einlass-/Auslassöffnungen 16, 17 an einer oberen Stirnseite des Steigrohrs 9 und/oder des Auslaufhahns 11 vorgesehen sind.In order to protect the molten metal 1 during the loading operations against undesirable influences of the surrounding gas atmosphere in the outlet pipe 9, 10, the outlet pipe 9, 10 with a suitable, e.g. oxygen-free inert gas 15 are filled, for which purpose suitable inlet / outlet openings 16, 17 are provided on an upper end face of the riser 9 and / or the drain cock 11.

Bei dieser herkömmlichen Konstruktion ist das Auslaufrohr 9, 10 bei abgeschalteter Dosierpumpeneinheit 3, d.h. zwischen zwei Beschickungsvorgängen, auf seiner gesamten Länge vom Steigrohr 9 über dem Schmelzenpegel 1 a und dem abwärts weisenden Rohrabschnitt 10 bis zur endseitigen Auslassöffnung des Auslaufhahns 11 vom Schmelzenmaterial 1 entleert und mit Schutzgas 15 befüllt, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Bei Aktivierung eines Beschickungsvorgangs mit entsprechendem Anschalten der Dosierpumpeneinheit 3 wird die Schmelze 1 im Steigrohr 9 bis zum Abzweig des anschließenden, abwärts weisenden Rohrabschnitts 10 nach oben gepumpt und läuft dann im abwärts weisenden Rohrabschnitt 10 nach unten, um über den Auslaufhahn 11 der Gießeinrichtung zugeführt zu werden, wie in Fig. 2 durch entsprechende Strömungspfeile S veranschaulicht. Dabei verdrängt die ausfließende Schmelze 1 entsprechend Schutzgas aus dem Auslaufrohr 9, 10, wobei sie aufgrund dieser Konstruktion des Auslaufrohrs 9, 10 nicht den gesamten Querschnitt des abwärts weisenden Rohrabschnitts 10, sondern nur einen unteren Teil desselben ausfüllt. Folglich bleibt die Schmelze 1 während des Beschickungsvorgangs über die ganze Länge des abwärts weisenden Rohrabschnitts 10 an seiner Oberfläche in Kontakt mit der darüberliegenden Gasatmosphäre. Dieser große Oberflächenkontakt der Schmelze 1 zur umgebenden Gasatmosphäre kann zu unerwünschten Effekten selbst bei Verwendung des Schutzgases 15 führen, z.B. aufgrund von Verunreinigungen oder Restsauerstoffanteilen desselben.In this conventional construction, the outlet pipe 9, 10 with switched dosing pump unit 3, ie between two feed operations, emptied over its entire length from the riser 9 above the melt level 1 a and the downwardly facing pipe section 10 to the end outlet opening of the outlet tap 11 of the melt material 1 and filled with inert gas 15, as shown in FIG. 1 can be seen. Upon activation of a charging process with appropriate turning on the metering pump unit 3, the melt 1 is pumped up the riser 9 to the branch of the subsequent downwardly facing pipe section 10 and then runs in the downwardly facing pipe section 10 down to fed via the outlet cock 11 of the pouring device be, as illustrated in Fig. 2 by corresponding flow arrows S. In this case, the outflowing melt 1 corresponding to inert gas displaced from the outlet pipe 9, 10, and due to this construction of the outlet pipe 9, 10 does not fill the entire cross section of the downwardly facing pipe section 10, but only a lower part thereof. Thus, during the charging operation, the melt 1 remains in contact with the overlying gas atmosphere over the entire length of the downwardly facing pipe section 10 on its surface. This large surface contact the Melt 1 to the surrounding gas atmosphere can lead to undesirable effects even when using the protective gas 15, for example due to impurities or residual oxygen content thereof.

Die Erfindung geht diese Problematik durch eine andersartige Auslaufrohrkonstruktion an, wie dies anhand des in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiels deutlich wird. Soweit die Beschickungsvorrichtung der Fig. 3 und 4 identische oder wenigstens funktionell äquivalente Elemente aufweist wie das herkömmliche Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 sind diese zum leichteren Verständnis mit gleichen Bezugszeichen versehen, und es kann insoweit auf die obigen Erläuterungen zu den Fig. 1 und 2 verwiesen werden. Dies betrifft insbesondere die Gestaltung des Schmelztiegels 2 und der Dosierpumpeneinheit 3.The invention addresses this problem by a different outlet pipe construction, as will become apparent from the embodiment shown in FIGS. 3 and 4. As far as the loading device of Figs. 3 and 4 identical or at least functionally equivalent elements as the conventional embodiment of FIGS. 1 and 2, these are provided for ease of understanding with the same reference numerals, and it can in this respect to the above explanations to Figs 2 be referenced. This relates in particular to the design of the crucible 2 and the metering pump unit 3.

Die erfindungsgemäße Beschickungsvorrichtung der Fig. 3 und 4 weist eine Auslaufrohrgestaltung auf, die sich aus dem Steigrohr 9 entsprechend der Beschickungsvorrichtung der Fig. 1 und 2, einem daraus seitlich ausmündenden, schräg nach unten verlaufenden Rohrabschnitt 10a und einem an letzteren in Schmelzeförderrichtung an einem Übergang 18 knickförmig anschließenden, schräg nach oben verlaufenden Rohrabschnitt 10b zusammensetzt, dessen austrittsseitiges Ende mit einem die endseitige Auslassöffnung des Auslaufrohrs bildenden Auslaufhahn 11a versehen ist. Dabei ist die wärmeisolierende Rohrummantelung 13 nahtlos vom abwärts weisenden Rohrabschnitt 10a zum aufwärts weisenden Rohrabschnitt 10b bis dicht vor den Auslaufhahn 11a fortgesetzt. Je nach Bedarf kann eine Heizeinrichtung, wie z.B. durch die elektrischen Heizdrähte 14, nur im Steigabschnitt 9, wie gezeigt, oder alternativ oder zusätzlich im Bereich des abwärts weisenden Rohrabschnitts 10a und/oder des aufwärts weisenden Rohrabschnitts 10b integriert in die Wärmeisolation 13 oder separat von dieser vorgesehen sein.The charging device according to the invention of Fig. 3 and 4 has an outlet pipe configuration, which consists of the riser 9 according to the charging device of Fig. 1 and 2, a laterally opening out obliquely downwardly extending pipe section 10a and a latter in the melt conveying direction at a transition 18 kinkförmig subsequent, obliquely upwardly extending pipe section 10b composed, whose outlet-side end is provided with a the end-side outlet opening of the outlet pipe forming drainage tap 11a. In this case, the heat-insulating tube casing 13 is seamlessly continued from the downwardly facing pipe section 10a to the upward-facing pipe section 10b to close to the outlet tap 11a. Depending on requirements, a heating device, such as by the electric heating wires 14, only in the riser section 9, as shown, or alternatively or additionally in the region of the downwardly facing pipe section 10a and / or the upward-facing pipe section 10b integrated into the heat insulation 13 or separately this be provided.

Durch diese Konstruktion des Auslaufrohrs 9, 10a, 10b bleiben der abwärts weisende Rohrabschnitt 10a und der anschließende, aufwärts weisende Rohrabschnitt 10b sowohl während der Beschickungsvorgänge als auch zwischen zwei Beschickungsvorgängen im Wesentlichen vollständig, d.h. über ihren vollen Rohrquerschnitt und praktisch ihrer gesamten Länge, mit der Schmelze 1 befüllt, wie in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht.By this construction of the spout 9, 10a, 10b, the downwardly facing tube portion 10a and the subsequent upwardly facing tube portion 10b remain substantially complete, both during the loading operations and between two loading operations, i. over its full tube cross-section and practically its entire length, filled with the melt 1, as shown in Figs. 3 and 4 illustrated.

Speziell ist die Auslaufrohrkonstruktion gemäß den Fig. 3 und 4 so gewählt, dass sich das vom Auslaufhahn 11a definierte Niveau NA der endseitigen Auslassöffnung des Auslaufrohrs auf oder über dem Niveau NS des Übergangs vom Steigabschnitt 9 zum abwärts weisenden Rohrabschnitt 10a liegt, wobei letzteres aufgrund des schräg abwärts gerichteten Verlaufs des Rohrabschnitts 10a über dem Niveau NT der Oberseite der Rohrinnenwand am Übergang 18 vom abwärts weisenden Rohrabschnitt 10a zum aufwärts weisenden Rohrabschnitt 10b liegt. Dies hat zur Folge, dass zwischen den Beschickungsvorgängen, d.h. bei abgeschalteter Dosierpumpeneinheit 3, wie in Fig. 3 gezeigt, die Schmelze 1 im abwärts weisenden Rohrabschnitt 10a und im aufwärts weisenden Rohrabschnitt 10b bis zu einem Niveau NM verbleibt, das dem Niveau NS des Übergangs vom Steigabschnitt 9 zum abwärts weisenden Rohrabschnitt 10a entspricht. Der abwärts weisende Rohrabschnitt 10a und der aufwärts weisende Rohrabschnitt 10b bleiben bis zu diesem Schmelzeniveau NM im Wesentlichen vollständig mit der Schmelze 1 befüllt, so dass die Schmelze 1 dort nur mit einem relativ geringen Oberflächenanteil im Übergangsbereich von Steigabschnitt 9 und abwärts weisendem Rohrabschnitt 10a sowie im Auslaufhahnbereich einer darüberliegenden Gasatmosphäre, z.B. Schutzgasatmosphäre, ausgesetzt ist.Specifically, the outlet tube construction according to FIGS. 3 and 4 is selected so that the outlet nozzle 11a defined level N A of the outlet end outlet of the discharge pipe is at or above the level N S of the transition from the riser section 9 to the downwardly facing pipe section 10 a, the latter due to the obliquely downward course of the pipe section 10a above the level N T of the top of the pipe inner wall at the transition 18 from the downwardly facing pipe section 10a to the upward-facing pipe section 10b. As a result, between the charging processes, ie when the metering pump unit 3 is switched off, as shown in FIG. 3, the melt 1 remains in the downwardly pointing pipe section 10a and in the upward-pointing pipe section 10b up to a level N M which corresponds to the level N S the transition from the riser section 9 to the downwardly facing pipe section 10a corresponds. The downwardly pointing pipe section 10a and the upward-pointing pipe section 10b remain substantially completely filled with the melt 1 up to this melt level N M , so that the melt 1 there only with a relatively small surface portion in the transition region of riser section 9 and downwardly facing pipe section 10a and in the outlet tap area an overlying gas atmosphere, eg inert gas atmosphere is exposed.

Bei Aktivierung eines Beschickungsvorgangs wird dann, wie in Fig. 4 mit entsprechenden Strömungspfeilen S veranschaulicht, Schmelze 1 aus dem Tiegel 2 über den mechanischen Pumpteil 6 und den Umlenkbereich 8 nach oben in den Steigrohrabschnitt 9 gepumpt und gelangt von dort in den abwärts weisenden Rohrabschnitt 10a zur bereits dort befindlichen Schmelze 1. Sobald das Pumpniveau NP, d.h. das gepumpte Schmelzeniveau NM, im Steigabschnitt 9 das Auslaufniveau NA erreicht hat, strömt die Schmelze 1 über den Auslaufhahn 11a in die nicht gezeigte Gießeinrichtung ab. Wenn wie im gezeigten Beispiel der Fig. 3 und 4 das Auslaufniveau NA auf oder über dem Niveau der Oberseite der seitlichen Ausmündung aus dem Steigabschnitt 9 in den abwärts weisenden Rohrabschnitt 10a liegt, ist folglich der abwärts weisende Rohrabschnitt 10a ebenso wie der aufwärts weisende Rohrabschnitt 10b während des Beschickungsvorgangs vollständig mit Schmelze 1 gefüllt. Die Schmelze 1 hat dadurch während des Beschickungsvorgangs nur mit dem Querschnitt des Steigabschnitts 9 und einer freien Oberfläche im Auslaufhahn 11a Kontakt zur darüberliegenden Gasatmosphäre. Dies bedeutet eine drastische Verringerung der Kontaktfläche der Schmelze 1 mit der darüberliegenden Gasatmosphäre während der chargenweisen Beschickungsvorgänge.Upon activation of a charging process then, as illustrated in Fig. 4 with corresponding flow arrows S, melt 1 from pumped from the crucible 2 via the mechanical pumping part 6 and the deflection 8 upwards into the riser section 9 and from there into the downwardly facing pipe section 10a to already there melt 1. Once the pump level N P , ie the pumped melt level N M , im Rising section 9 has reached the outlet level N A , the melt 1 flows through the outlet cock 11 a in the pouring device, not shown. Thus, as in the example shown in Figs. 3 and 4, when the outlet level N A is at or above the level of the top of the lateral orifice from the riser section 9 into the downwardly facing pipe section 10a, the downwardly facing pipe section 10a is as well as the upwardly facing pipe section 10b completely filled with melt 1 during the charging process. The melt 1 thereby has contact with the overlying gas atmosphere during the charging process only with the cross section of the riser section 9 and a free surface in the outlet cock 11a. This means a drastic reduction in the contact area of the melt 1 with the overlying gas atmosphere during the batch feed operations.

Es versteht sich, dass dieser gaskontaktreduzierende Effekt für die Schmelze nicht nur beim konkreten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4, sondern auch für weitere entsprechende Ausführungsformen der Erfindung erzielt werden kann. So ist in modifizierten Ausführungsformen der Erfindung anstelle des knickförmigen bzw. V-förmigen Übergangs 18 vom abwärts gerichteten Rohrabschnitt 10a zum aufwärts gerichteten Rohrabschnitt 10b ein U-förmiger bzw. bogenförmiger Übergang vorgesehen. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist der abwärts weisende Rohrabschnitt, an den sich der aufwärts weisende Rohrabschnitt anschließt, unter Wegfall des Steigabschnitts direkt seitlich aus dem Schmelztiegel herausgeführt.It is understood that this gas contact reducing effect for the melt can be achieved not only in the specific embodiment of FIGS. 3 and 4, but also for further corresponding embodiments of the invention. Thus, in modified embodiments of the invention, a U-shaped or arcuate transition is provided instead of the crescent-shaped or V-shaped transition 18 from the downwardly directed pipe section 10a to the upwardly directed pipe section 10b. In further embodiments of the invention, the downwardly pointing pipe section, which is followed by the upward-pointing pipe section, is guided out of the crucible directly laterally, with the elimination of the riser section.

Des weiteren beinhaltet die Erfindung Ausführungsformen, bei denen das Auslaufrohr zusätzlich zum abwärts weisenden und anschließenden aufwärts weisenden Rohrabschnitt noch einen oder mehrere andere, aufwärts und/oder abwärts gerichtete Rohrabschnitte umfasst. Die Charakterisierungen "abwärts gerichtet" bzw. "aufwärts gerichtet" sind dabei vorliegend so zu verstehen, dass sie sowohl die Möglichkeit eines vertikalen als auch eines schrägen Verlaufs des betreffenden Rohrabschnitts umfassen. Wesentlich ist jeweils, dass durch die Gestaltung des Auslaufrohrs mit dem abwärts weisenden Rohrabschnitt und dem daran anschließenden, aufwärts weisenden Rohrabschnitt Schmelze wenigstens im Übergangsbereich dieser beiden Rohrabschnitte auch zwischen den einzelnen Beschickungsvorgängen verbleibt und dadurch die freie Oberfläche der Schmelze, an der diese mit einer darüberliegenden Gasatmosphäre in Kontakt kommt, zu Beginn und im Verlauf eines jeweiligen Beschickungsvorgangs vergleichsweise klein bleibt. Dies verhindert von vornherein entsprechende Störeinflüsse durch die darüberliegende Gasatmosphäre unabhängig davon, ob es sich um ein normales Umgebungsgas oder eine Schutzgasatmosphäre handelt.Furthermore, the invention includes embodiments in which the outlet pipe in addition to the downwardly facing and then upwardly facing pipe section still includes one or more other, upwardly and / or downwardly directed pipe sections. The characterizations "downwards" and "upward" are to be understood here as including both the possibility of a vertical and an oblique course of the relevant pipe section. It is essential in each case that remains through the design of the outlet pipe with the downwardly facing pipe section and the adjoining, upwardly facing pipe section melt at least in the transition region of these two pipe sections between the individual feed operations and thereby the free surface of the melt at which this with an overlying Gas atmosphere comes into contact, at the beginning and in the course of each feed process remains relatively small. This prevents from the outset appropriate interference by the overlying gas atmosphere, regardless of whether it is a normal ambient gas or a protective gas atmosphere.

Claims (6)

Vorrichtung zum Beschicken einer Gießeinrichtung mit einer Gießschmelze, insbesondere einer Metallschmelze, mit - einem Schmelztiegel (2) und - einem aus dem Schmelztiegel herausführenden Auslaufrohr mit mehreren Rohrabschnitten (9, 10a, 10b),
dadurch gekennzeichnet, dass - das Auslaufrohr in Schmelzeförderrichtung anschließend an einen abwärts weisenden Rohrabschnitt (10a) einen aufwärts weisenden Rohrabschnitt (10b) umfasst. Apparatus for feeding a casting device with a casting melt, in particular a molten metal, with a crucible (2) and a discharge pipe leading out of the crucible with a plurality of pipe sections (9, 10a, 10b),
characterized in that - The outlet pipe in the melt conveying direction subsequent to a downwardly facing pipe section (10 a) comprises an upwardly facing pipe section (10 b). Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der aufwärts weisende Rohrabschnitt und der abwärts weisende Rohrabschnitt in einer V-förmigen oder U-förmigen Verbindung aneinander anschließen.Apparatus according to claim 1, further characterized in that the upwardly facing pipe section and the downwardly facing pipe section in a V-shaped or U-shaped connection to each other. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass eine endseitige Auslassöffnung des Auslaufrohrs am Ende des aufwärts weisenden Rohrabschnitts vorgesehen ist.Apparatus according to claim 1 or 2, further characterized in that an end-side outlet opening of the outlet pipe is provided at the end of the upwardly facing pipe section. Vorrichtung nach Anspruch 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau (NA) der endseitigen Auslassöffnung des Auslaufrohrs auf oder über dem tiefsten Niveau (NT) einer Innenwandoberseite des Auslaufrohrs im Verbindungsbereich des abwärts weisenden Rohrabschnitts zum aufwärts weisenden Rohrabschnitt liegt.Apparatus according to claim 3, further characterized in that the level (N A ) of the outlet end outlet of the discharge pipe is at or above the lowest level (N T ) of an inner wall top of the discharge pipe in the connecting region of the downwardly facing pipe section to the upwardly facing pipe section. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaufrohr einen Steigabschnitt (9) umfasst, der aus dem Schmelztiegel (1) nach oben herausführt und eintrittsseitig an eine Dosierpumpeneinheit (3) angekoppelt ist, wobei der abwärts weisende Rohrabschnitt (10a) aus dem Steigabschnitt ausmündet.Device according to one of claims 1 to 4, further characterized in that the outlet pipe a riser section (9) comprises, which leads out of the crucible (1) upwards and is coupled on the inlet side to a metering pump unit (3), wherein the downwardly facing pipe section (10a) opens out of the riser section. Vorrichtung nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau (NA) einer endseitigen Auslassöffnung des Auslaufrohrs auf oder über dem Niveau (NS) des Auslaufrohrs am Übergang vom Steigabschnitt zum anschließenden, abwärts weisenden Rohrabschnitt liegt.Apparatus according to claim 5, further characterized in that the level (N A ) of an end outlet opening of the outlet pipe at or above the level (N S ) of the outlet pipe at the transition from the riser section to the subsequent, downwardly facing pipe section.
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