NO147407B - Pusteinnretning, saerlig dykker-hodeutstyr for benyttelse i returledningsdykkersystemer - Google Patents

Description

Apparat for intermitterende pumping eller dosering av smeltet metall.

Denne oppfinnelse angår et apparat

for pumping eller overføring av smeltet metall, og angår mer spesielt et nytt apparat

for dosering eller avlevering av regulerte

og nøyaktig tilmålte mengder av smeltet

metall. *

En doseringsanordning for metall til å

levere tilmålte mengder av smeltet metall

fra en digel er blitt foreslått. Denne anordning omfatter en roterende pumpe som er

neddykket i digelen, et avleveringsrør som

strekker seg fra pumpen til avleverings-punktet og en dobbeltvirkende ventil som

også er neddykket i digelen. Den dobbeltvirkende ventil er forbundet med pumpen

slik at utgangen av pumpen blir ført enten

til avleveringsrøret eller tilbake til digelen.

Anvendelsen av den ovenfor nevnte anordning ved pumping eller dosering av

smeltete metaller har støtt på flere van-skeligheter og ulemper under drift. Ved ut-porsjonering av smeltet metall fra en digel

er det særlig ved visse metaller som f. eks.

magnesium eller legeringer av dette metall

i høyeste grad ønskelig å unngå omrøring

eller forstyrrelse av metallet i digelen. Om-røring eller forstyrrelse av metalloverflaten

bør forhindres for å unngå ødeleggelse av

den beskyttende fluks, og omrøring av

bunnfallet ved bunnen av digelen bør unn-gås slik at det metall som avleveres er så

rent som mulig. Videre er det ofte ønskelig

å drive pumpen med høy hastighet for hurtig å avlevere store mengder metall; drift

av pumpen ved høye hastigheter mellom

avleveringene har imidlertid ofte frembrakt

for stor turbulens eller omrøring i digelen.

For å oppnå begge disse viktige formål med anordningen ovenfor har det vært nødvendig enten å stoppe pumpen eller å drive den ved lavere hastighet mellom avleveringene og koordinere pumpedriften meget nøye med manøvreringen av ventilen. Det er ikke gunstig å stoppe pumpen, fordi under stillstand kan de bevegelige deler bli sittende fast eller pumpen kan starte langsomt på grunn av øket friksjon. Even-tuelt bør pumpen være i stand til å drives ved tilstrekkelig lave hastigheter til å unngå omrøring og også med tilstrekkelig høye hastigheter til å kunne levere store mengder metall hurtig. En slik pumpe gjør det nødvendig med en drivanordning som har et meget stort område for hastighetsvaria-sjonen, hvilket er et lite ønskelig krav.

Foreliggende oppfinnelse skaffer følge-lig et apparat for intermitterende pumping eller dosering av smeltet metall, f. eks. for å forsyne ladningsrommet i en sprøytestø-pemaskin med metall, hvilket apparat er karakterisert ved at det omfatter en kombinasjon av en roterende pumpe eller en sentrifugalpumpe, en dobbelt ventilanordning med ventilelementene plasert på linje, et første og et annet rør som forbinder pumpen med ventilanordningen, et utløps-rør som er anbragt på ventilanordningen, og en driv- eller manøvreringsanordning

for å åpne og lukke ventilanordningen i

henhold til en forutbestemt regulert tidssyklus; ved hvilket den ene ende av det første rør er forbundet med pumpekammeret og den annen ende av det første rør er forbundet med ventilhuset mellom de dob-

belte ventiler i dette og oppretter forbindelse mellom pumpen og ventilanordningen; mens det annet rør er forbundet med inn-løpsrøret for pumpen og med den ene ende av ventilanordningen på den side av et av ventilsetene som er motsatt av tilkoplingen av det første rør på ventilhuset for derved å opprette forbindelse mellom innløpet til pumpen og ventilanordningen.

I henhold til det grunnleggende trekk ved foreliggende oppfinnelse blir for sterk om-røring i digelen med smeltet metall og ulempene med de tidligere kjente konstruk-sjoner unngått eller overvunnet ved å re-sirkulere det smeltede metall når ventilen er lukket og mens metallet blir pumpet. «Resirkulering» betyr her at utgangsmetal-let fra pumpen i det vesentlige blir ført tilbake til pumpens innløp; idet det smeltede metall ikke må føres tilbake til tilførsels-tanken for dette.

Foreliggende oppfinnelse skaffer såle-des en enkel pålitelig enhet for å pumpe eller overføre forutbestemte mengder av smeltet metall. Apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse kan brukes med fordel for overføring av lett oksyderbare smeltete let-te metaller, hvorved uønsket brennirg og dannelse av faste oksyder under bevegelse av metallet er i det vesentlige forhindret. Apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er særlig innrettet for gjentatt tilførsel av nøyaktig tilmålte mengder av smeltet metall til ladningsrommet i en sprøytestøpe-maskin. I tillegg til dette skaffer foreliggende oppfinnelse en doseringspumpeenhet med utløps- eller avleveringsrøret tilnærmet fylt med smeltet metall til enhver tid. Apparatet kan med fordel ha enkle regu-leringsinnretninger og kan være neddykket i det smeltete metall som skal overfares, og kan endelig lett innrettes for bruk i en lukket metallmaganiseringsdigel. Av spesi-ell kommersiell betydning er det at apparatet kan fremstilles billig, kan være av kom-pakt oppbygning og krever et minimum av vedlikehold, samt har en høy kapasitet.

Tegningen viser en utførelsesform for anordningen ifølge oppfinnelsen.

Tegningsfiguren er et skjematisk opp-riss delvis i snitt av en utførelsesform for en sentrifugalpumpe og en dobbelt ventil som utgjør metalldoserings- og avleverings-anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse.

Doseringspumpen og ventilanordningen for smeltet metall på fig. 1 omfatter en sentrifugalpumpe 11 som ved hjelp av rør 12 og 13 er forbundet med en dobbelt ventilanordning 14. Et utløps- eller avlever-ingsrør 15 for metall er forbundet med ven-

tilen 14 nær den ene ende av ventilhuset 16. Dette rør tjener, f. eks., til å overføre

den tilmålte mengde av smeltet metall til ladningsrommet 17 i en sprøytestøpemaskin (ikke vist). Ventilanordningen 14 er hen-siktsmessig anbrakt i en lukket digel med smeltet metall 18 ved hjelp av støtter 19a —19b og pumpen 11 blir holdt i stilling ved hjelp av en støtte 20. Ventilanordningen 14 blir drevet ved hjelp av en ramme- og stangmekanisme 21 som er festet til ventil - stangen 22 og er forbundet med og drevet av en trykkluftsylinder 23 med et frem- og tilbakegående stempel. Vekslingen av ventilen 24 og 25 fra den ene stilling til den annen ved hjelp av denne drivmekanisme 23 blir styrt av en intervall-tidsstyreanordning (ikke vist) som påvirker den frem- og tilbakegående drivmekanisme 23. I den ut-førelsesform som er vist på fig 1, danner røret 12 forbindelse mellom ventilhuset 16 og pumpekammeret 26. Dette rør 12 har den ene ende anbrakt på ventilhuset 16 for å danne forbindelse med ventilhuset 16 mellom ventilsetet 27 og ventilsetet 28 og har dets annen ende anbrakt på og åpen inn i pumpekammeret. Den ene ende av det annet rør 13 er anbrakt på ventilhuset 16 nær enden av ventilhuset motsatt av den ende som inneholder utløpsrøret 15 og forbinder ventilhuset 16 med innløpsrøret 29 for metall til pumpen 11.

Om ønskelig kan den dobbelte ventilanordning konstrueres ved å bruke sepa-rate uavhengige ventiler og ventilseter i steden for den viste dobbeltventilanordning med en enkelt stang og ventilsetene på linje med hverandre. Oppdeling av ventilen i at-skilte enheter ville imidlertid øke mengden av drivmekanismer likesom styresystemene ville bli mer omfattende. I alle tilfelle bør ventilene være anordnet slik at de begge ikke kan være lukket samtidig.

Den anvendte pumpe kan være av en eller annen vanlig roterende pumpetype eller en sentrifugalpumpe som kan drives i nærvær av det smeltete metall som skal overføres.

Pumpens innløp 29 kan passende være buet oppad slik som vist på fig. 1. Med denne modifikasjon blir smeltet metall under pumping trukket fra den sentrale del av smeiten og ikke fra bunnen av digelen umiddelbart under pumpen og sannsynlig-heten for å få med uønsket bunnfall fra bunnen av digelen i den tilmålte metali-mengde er derved i det vesentlige eliminert.

Virkemåten for denne utførelsesform for apparatet er som følger. Smeltet metall blir suget fra metalldigelen 18 ved hjelp av pumpen 11 gjennom pumpeinnløpet 29 og innført under trykk til ventilhuset 16 gjennom ledningen 12, idet ventilanordningen 14 er i en slik stilling at ventilen 24 nær rø-ret 12 er lukket. Ventilstillingene blir så omskiftet og metallet blir under et regulert tidsintervall pumpet under et overtrykk som frembringes av sentrifugalpumpen 11 gjennom avleveringsrøret 15 og inn i ladningsrommet 17 i sprøytestøpemaskinen. Når den forutbestemte metallmengde er dosert inn i ladningskammeret, omstilles ventilene, slik at ventilen 24 blir lukket og ventilen 25 blir åpnet, hvorved smeltet metall blir ført gjennom røret 13 tilbake til pumpens innløp 29.

Dette dobbelte ventilarrangement har den fordel at sentrifugalpumpen kan drives kontinuerlig, og enheten bruker bare et sett tidsstyreanordninger og regulerings-anordninger.

Pumpedrivanordningen 30 har fortrinnsvis variabel hastighet. Dette tillater regulering av pumpens avleveringshastig-het og muliggjør opprettholdelse av en rik-tig metallhastighet inn i ladningsrommet.

Ventilanordningen blir fortrinnsvis manøvrert ved hjelp av positive mekaniske midler og ikke ved hjelp av tyngdekraften eller ved hjelp av fjærbevegelse. Dette er ønskelig av to grunner; (1) under drift må tidsrelasjonene for avlevering av metall slik som bestemt ved åpning og lukning av ventilen, reguleres nøyaktig og (2) vanlige fjærpåvirkete stoppe ventiler gir ikke posi-tiv avstengning av smeltete metaller som oksyderer så lett som f. eks. magnesium og aluminium.

Som angitt tidligere kan ventilanordningen og, om ønskelig, sentrifugalpumpen passende styres ved hjelp av en automatisk tidsstyreanordning, dvs. en intervallstyring, for derved å tilsikre nøyaktig regulering av apparatet og automatisk overføring av re-produserbare konstante forutbestemte me-tallmengder til ladningsrommet.

Som vist kan ventilanordningen drives ved hjelp av en luftdrevet stempelanord-ning gjennom en ramme- og stangmekanisme. Det er åpenbart at ventilstillingen kan omskiftes ved hjelp av hvilken som helst av mange forskjellige anordninger som frembringer tilnærmet rettlinjet frem-og tilbakegående bevegelse. Den viste luft-drevne anordning er et foretrukket middel, da den er enkel, lett og nøyaktig kontroller-bar samt sikker i drift. Likeledes kan det anvendes ventiler som atskiller seg i kon-struksjon fra de beskrevne, slik det vil være åpenbart for en fagkyndig.

Anbringelsen av pumpe- og ventilanordningen i en digel med smeltet metall er

ikke noe absolutt krav så lenge pumpens innløp er under overflaten av smeiten. Hvis både pumpen og ventilen er neddykket i metallet, er det imidlertid ikke behov for ytterligere oppvarmning av apparatet for å holde det metall som skal overføres i smeltet tilstand.

De konstruksjonsmaterialer som brukes i pumpen og ventilanordningen er slike som har den nødvendige styrke, temperatursta-bilitet og motstandsdyktighet mot erosjon og korrosjon til å holde seg i nærvær av det smeltete metall som skal overføres. Med magnesium, eller magnesium og legeringer på magnesiumbasis inneholdende i det minste omkring 70 vektprosent magnesium, er kromstål som f. eks. rustfritt stål type 430 tilfredsstillende for alle overflater som er utsatt for smeltet metall. Smeltet aluminium, dvs. aluminium og legeringer basert på aluminium og inneholdende i det minste omkring 70 vektprosent aluminium, kan lett overføres ved hjelp av det foreliggende apparat konstruert av stål som har et ildfast belegg på de overflater som berører smeltet metall, slik det er vanlig praksis i alu-miniumteknikken. For å overføre aluminium kan arbeidsflatene belegges med titan-diborid, zirkoniumiborid eller et annet kon-struksjonsmateriale som er motstandsdyk-tig overfor kjemiske angrep fra smeiten.

Enten ventilhodenes overflate, ventilsetet eller begge kan gis et belegg for å gi disse deler en høy motstandsevne mot de-formasjon ved støt.

Brukbarheten av foreliggende doser-ings- og overføringsenhet er blitt demon-strert i drift hvorved reproduserbart regulerte mengder av en smeltet magnesium-legering (nominell sammensetning 9 pst. aluminium, 0,7 pst. sink, 0,15 pst. mangan og resten magnesium) ble overført fra en oppbevaringsdel til ladningsrommet i en sprøytestøpemaskin. For denne prøvedrift, ble en sentrifugalpumpe med de arbeidende deler utført av rustfritt stål type 430 i kombinasjon med en dobbelt ventilanordning med ventilelementene på linje og likeledes laget av rustfritt stål 430 og med et belegg av Stelite nr. 1 på ventilhodene og ventilsetene, neddykket i en oppbevaringsdigel med den smeltete legering slik som vist på fig. 1. Pumpen hadde et U-formet innløps-rør hvis åpning var anbrakt omkring halv-veis opp i smeiten i digelen. Ventilanordningen var plasert slik at ventilene befant seg vertikalt. Pumpen ble drevet kontinuerlig og ventilanordningen manøvrert etter en regulert tidsyklus ved hjelp av en inter-valltidsstyreanordning i henhold til den fremgangsmåte som ble beskrevet tidligere.

Ved syklisk drift ble nøyaktig tilmålte

mengder av magnesiumlegeringen levert til

sprøytestøpemaskinens ladningsrom.

Ved drift av det beskrevne apparat for-blir avleveringsrøret for metall i det vesentlige fylt med smeltet metall hele tiden.

Når ventilen 24 er åpen, mens pumpen arbeider blir det utøvet et positivt trykk på

metallet i røret. Etter avlevering av en forutbestemt metallmengde til ladningsrommet blir ventilen lukket, fortrinnsvis forut

for stopning av pumpen i de tilfelle hvor

pumpen blir stoppet mellom arbeidsperi-odene, for derved å holde metallet i røret

under de deler av syklusen da pumpen ikke

arbeider. Ved drift med intermitterende

pumping foretrekkes det å utsette det smeltete metall for positivt trykk ved hjelp av

pumpen før ventilen blir åpnet, slik at dette trykk blir opprettholdt inntil etter at

ventilen er lukket.

Likeledes kan hver syklus startes ma-nuelt når sprøytestøpemaskinen er klar for

en annen metall-ladning eller den kan startes automatisk når det finnes passende for-holdsregler for å forhindre for tidlig, for

sen eller dobbel metallavlevering.

Claims (3)

1. Apparat for intermitterende pumping eller dosering av smeltet metall, f. eks. for å mate ladningsrommet i en sprøytestøpe-maskin, karakterisert ved at det

omfatter en kombinasjon av en roterende pumpe eller en sentrifugalpumpe (11), en dobbelt ventilanordning (14) med ventil - elementene plasert på linje, et første og et annet rør (12 og 13) som forbinder pumpen (11) med ventilanordningen (14), et ut-løpsrør (15) som er anbragt på ventilanordningen, og en driv- eller manøvreringsan-ordning (23) for å åpne og lukke ventilanordningen i henhold til en forutbestemt regulert tidssyklus, videre ved at den ene side av det første rør (12) er forbundet med pumpekammeret (26) og den annen ende av det første rør (12) er forbundet med ventilhuset (16) mellom de dobbelte ventiler (24, 25) i dette og oppretter forbindelse mellom pumpen (11) og ventilanordningen (14), mens det annet rør (13) er forbundet med innløpsrøret (29) for pumpen (11) og med den ene ende av ventilanordningen (14) på den side av et av ventilsetene (28) som er motsatt av tilkoplingen av det første rør (12) på ventilhuset (16) for derved å opprette forbindelse mellom innløpet til pumpen og ventilanordningen.

2. Apparat ifølge påstand 1, karakterisert ved at det er laget av kromstål og kan neddykkes i en digel med smeltet magnesium.

3. Apparat ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at avleveringsrøret (15) for metall fører inn i ladningsrommet (17) i en sprøytestøpemaskin.